试述量子力学的科学和哲学意义

参考答案：

量子力学的建立，是继相对论之后又一重大的革命性变革，对自然科学和哲学的发展都带来了深刻的影响。它为现代物理学提供了崭新的理论基础和思考方法，并大大促进了原子物理学、固体物理学、核物理学等学科的发展，标志着人类在认识自然的过程中由宏观世界向微观世界的飞跃。量子力学从根本上摆脱了传统理论的框架，波粒二象性、互补性、物理量不可对易性、测不准关系等都与经典观念格格不入，这种全新的关于自然界的描述方法和思维方法在科学和哲学领域都引起了巨大的反响。从它诞生之日起，围绕它的争论就一刻也没有停止过，其中最引人注目的是爱因斯坦与以玻尔为首的哥本哈根学派之间的争论。
对量子力学中包含的三个基本原理分别加以阐述。
以爱因斯坦和玻尔为代表的两方的论战是科学史上持续最久、斗争最激烈、最富有哲学意义的论战之一，它一直持续到今天。现在人们还不能作出谁是谁非的结论。因为物理学中不同哲学观点的争论不能单靠争论自身来解决，它最终要靠物理学的理论和实践的进一步发展来裁决。现在只能说，争论的双方都既有正确的一面，也有不足或错误的一面。唯物主义者认为，事物都是运动、变化和发展的，不可能存在什么绝对真理，即便是被称为“正统解释”的哥本哈根解释也有其不完备性，而爱因斯坦、薛定谔、德布罗意等人的观点也有很多正确之处。

参考答案：

认识历程：1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。
量子力学的三种理论形式：1海森伯矩阵力学是量子力学的代数形式。2薛定谔波动力学是量子力学的微分形式，是局域性描述。3费曼路径积分是量子力学的积分形势，是对微观世界的整体性描述。
三者彼此等价，从物理思想上来说费曼路经几分更深刻。
对近代科学起源的评价。
1文艺复兴运动。文艺复兴运动提倡“人文主义”世界观。人文主义对于打破宗教的禁锢，解放思想，发展文学、艺术、科学、教育和哲学等无疑都起着巨大的进步作用。文艺复兴运动创造了资产阶级的“古典”文学和艺术，同时也孕育了近代自然科学。2宗教改革运动。宗教改革运动是资产阶级削弱封建教会势力的一场政治斗争。尽管新教本质上仍是崇尚迷信反对科学的，但是它对现世的关注，它所提倡的独立思考、积极进取精神，客观上起到了促进科学的作用。3航海的探险和地理大发现。使人们看到了科学的力量，鼓舞了人们用于探索和创新的科学精神。航海活动直接推动了天文学、力学、数学等的发展。地理大发现又推进了地理学、植物学、生物学等学科的重大发现。4资本主义的发展。自由的商业竞争使工厂主不得不设法改进技术，通过专业的分工来提高劳动效率，这就有可能发明出新的工具或机器来代替人工劳动，专门化的工具慢慢出现了。从而也进一步推动了相关学科的发展，有利于近代科学的进步。

正确答案：B
本题考查哲学和科学的关系。哲学是世界观和方法论的统一，对科学的研究有指导意义。

答案：A

解析：

正确答案：
(1)实践是马克思主义哲学的基础．马克思主义哲学以前的唯物主义之所以是直观的、机械的、形而上学的、不彻底的唯物主义，一个根本原因就是不懂得什么是社会实践及其对哲学的决定性的作用．马克思的突出贡献之一就是提出了科学的实践观，指出实践是人们改造世界的能动的物质活动，并把实践，特别是无产阶级革命斗争的实践，作为自己哲学的基础．马克思主义哲学来自实践，为实践服务，并在实践中不断得到丰富和发展．
(2)马克思主义哲学既是革命的，又是科学的．它的革命性表现为：第一，它不崇拜任何东西，按其本质来说，是批判的、革命的．它在对一切现存事物肯定的理解中包含着否定的理解，必然灭亡的理解．第二，马克思主义哲学是无产阶级的世界观和方法论的理论体系，而无产阶级是最革命的阶级，是变革旧世界创立新世界的最伟大的物质力量．马克思主义哲学的科学性，首先是指它是完备的、彻底的、毫无片面性的唯物主义，它在实践的基础上实现了唯物论与辩证法的结合和辩证唯物主义的自然观与辩证唯物的历史观的结合，从而使它成了真正具有科学性的哲学．其次，马克思主义哲学是以自然科学的发展和成就为基础的，它的存在和发展离不开自然科学的存在和发展．
(3)马克思主义哲学在实践中实现了革命性和科学性的统一．在马克思主义哲学中，革命性和科学性是不可分的．一方面，它通过无产阶级改造世界的实践，充分地显示了自己的革命性，即使现存世界革命化，实际地反对并改变现存的事物．另一方面，无产阶级的实践是在马克思主义哲学这一科学世界观方法论指导下进行的，是一种自觉的运动，它可以避免和减少失误．由此可见，马克思主义哲学是在实践中实现了革命性和科学性的统一．

参考答案：

（1）他指出了每种化学元素以他们的原子量为其最本质的特征，这是道尔顿学说的核心。以原子量为核心的心原子论深入地探讨了化学变化的本质，开辟了化学发展的新时代。
（2）说明了各种化学现象和各种化学定律的内在联系，成为说明化学现象的统一理论，并成为物质结构理论的基础。

参考答案：

最早的综合光理论是由克里斯蒂安•惠更斯所发展的，他提出了一个光的波动理论，解释了光波如何形成波前，直线传播。该理论也能很好地解释折射现象。但是，该理论在另一些方面遇见了困难。因而它很快就被艾萨克•牛顿的粒子理论所超越。牛顿认为光是由微小粒子所组成，这样他能够很自然地解释反射现象
费涅尔、麦克斯韦和杨
十九世纪早期由托马斯•杨和奥古斯丁-让•费涅尔所演示的双缝干涉实验为惠更斯的理论提供了实验依据。詹姆斯•克拉克•麦克斯韦在世纪末叶给出了一组方程，揭示了电磁波的性质。而方程得到的结果，电磁波的传播速度就是光速，这使得光作为电磁波的解释被人广泛接受，而惠更斯的理论也得到了重新认可。
爱因斯坦和光子
1905年，爱因斯坦对光电效应提出了一个理论，解决了之前光的波动理论所无法解释的这个实验现象。他引入了光子，一个携带光能的量子的概念。爱因斯坦因为他的光电效应理论获得了1921年诺贝尔物理学奖。
德布罗意假设1924年，路易-维克多•德•布罗意注意到原子中电子的稳定运动需要引入整数来描写，与物理学中其他涉及整数的现象如干涉和振动简正模式之间的类似性，构造了德布罗意假设，提出正如光具有波粒二象性一样，实物粒子也具有波粒二象性。他将这个波长λ和动量p联系为：λ=h/p
意义：量子力学用量子态的概念表征微观体系状态，深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系，特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
人们对观察结果用经典物理学语言描述时，发现微观体系在不同的条件下，或主要表现为波动图象，或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的，则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性。
量子力学表明，微观物理实在既不是波也不是粒子，真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态，是由于测量所造成的，在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体，它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论，也定量地支持了量子态不可分离性的观点。
量子力学的正统诠释将不确定性引入了自然科学，经典的严格因果律或说因果决定论在微观世界中不再成立，因此量子力学和经典力学存在着本质差异。
经过多年的实验证明，量子力学是对微观世界的完备阐述。

参考答案：

狭义相对论和广义相对论的建立是人类认识史上的一大革命，它极大地丰富了我们对物质与运动、时间与空间等物理现象的认识。
它是人类认识自然的最伟大的成果之一。它的意义不仅在于丰富了我们的科学知识。由于它打破了牛顿绝对时空观的长期束缚，对于人类认识思想和哲学的发展也起到了推动作用。
对于相对论在科学中的地位，玻恩（MaxBorn，1882～1970）是这么评价的：“1905年诞生的狭义相对论可以公正地看作是科学中古典时期的结束和新纪元的开始。因为一方面它是以牢固确立的古典物质概念（认为物体在空间和时间上是连续分布的）和自然界因果律（或更确切地讲是决定论）的概念为出发点，但另一方面，它却又导出了革命性的空间和时间概念，给牛顿所建立的传统观念以决定性的批判。这样狭义相对论就给我们开辟了一条认识自然现象的新途径。这在我们今天被看成是爱因斯坦最杰出的功绩，这个功绩把他的工作与他前人的工作区分开来，把现代科学同古典科学区分开来。”相对论的哲学意义在于：
（1）它维护了实在论在科学中的地位。爱因斯坦说，“承认有一个离开知觉主体而独立的外在世界，这是一切科学的基础。”在谈到相对论时他说，“过去人们认为当这个世界上的一切物质都消失后，至少还有时间和空间，而现在当物质消失时，则连时间和空间也没有了。”这表明世界的本原是物质，一切自然现象、社会现象甚至时间和空间都是物质运动的表现形式。
（2）它揭示了事物运动的辩证性。在牛顿的经典力学体系中时间和空间是绝对的、静止的，因而是形而上学的。在爱因斯坦的相对论中时空不再是独立的，它与物质的分布和运动状态有关，从而揭示了自然界辩证运动的本质。

答案：B

解析：