



物理学的发展历史表明,物理假说是形成物理理论的过渡阶段,是人们的认识不断接近客观真理的方式。
假说是对物理学新现象及其规律性的一种推测性解释,研究者根据这种解释确定自己具体的研究方向,选择适当的研究方法,设计实验与观察,使得假说验证工作有计划、有目的地进行。比如为了解释黑体辐射现象,普朗克在维恩和瑞利经验公式的基础上提出能量子假说,直到爱因斯坦提出光量子概念,人们对光的认识产生了飞跃。
物理理论是对物质世界客观规律的正确描述,由于受到条件的限制,需要不断地积累实验材料、增加假说中科学性的内容,减少假定的成分,逐步建立正确的理论。比如原子结构模型的建立,从汤姆孙模型、卢瑟福模型、玻尔模型、玻尔-索末菲模型再到电子云模型,不断接近原子的结构真相。
以假说为指导,做出新的判断,解释新的事实。比如1956年以前,物理学界都认为宇称都守恒,李政道、杨振宁针对所谓θ- τ 之谜,提出了弱相互作用下宇称不守恒的假说,吴健雄以此假说为指引,进行了超低温下钴-60的蜕变实验,证实了上述假说,推动了物理学的发展。
对于同一问题可能有不同的假说,假说的争论推动物理学的发展。比如笛卡尔学派与莱布尼茨学派关于如何衡量运动物体的功效问题产生的争论,笛卡尔学派认为运动量正比于速度,莱布尼茨认为功效正比于速度平方的变化,这场持续半个世纪之久的争论分别从动量、动能的角度对运动问题进行了描述。
波普尔认为实验不可能最终证实一个假说,却可以证伪一个假说,被证伪的假说就要被淘汰,被修正,提出新的假说;暂时没被证伪的假说,就是暂时有效的理论。比如光的干涉、衍射实验使光的微粒说受到冲击,光电效应实验又使光的波动说受到质疑,于是在此基础上提出了光的波粒二象性,修正了宏观概念中的波和粒子,将这两种相互对立、矛盾的观点统一起来,促进人们完成了对光的本性的认识。
综上所述,假说是科学研究中一种重要的方法,也是物理学发展过程中的一种形式。本书通过系统精选近代物理学发端以来的重要物理假说,让读者体验物理假说在物理学发展中的重要作用,学习理论物理学家提出物理假说的首创精神与实验物理学家的细心求证,谨慎创造精神。
(李玉峰 聊城大学)