量子力學(xué)概述精選(九篇)

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第1篇：量子力學(xué)概述范文

隨著高科技的發(fā)展，手機(jī)、筆記本、平板電腦等小型電子設(shè)備在我們的生活中得到了廣泛應(yīng)用，以晶體管為中心的半導(dǎo)體技術(shù)使這些成為可能。固態(tài)晶體管的發(fā)明已成為人類(lèi)在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)中最重要的科技進(jìn)步，其影響力遍及我們生活的各個(gè)方面。

將電子設(shè)備的尺度再降低一個(gè)等級(jí)，就到了納米層次，在納米維度上理解電流的特性越來(lái)越重要。本書(shū)力求對(duì)從宏觀尺度到原子層次的傳輸現(xiàn)象做一個(gè)深入淺出的概述。有兩種方法可以制造納米尺度的設(shè)備，一種是自上而下的方法，這種方法在半導(dǎo)體工業(yè)中已被成功應(yīng)用，另一種是自下而上的方法，這種方法正是目前納米科學(xué)研究的前沿。自下而上的納米技術(shù)并不能完全取代自上而下的技術(shù)，兩者往往相輔相成。但無(wú)論哪種方法，都需要深刻理解納米尺度的傳輸效應(yīng)。

本書(shū)共分為6章：1.量子力學(xué)的基本概念及其與材料電特性的關(guān)系，并從量子力學(xué)角度對(duì)電阻和晶體管中的傳輸效應(yīng)進(jìn)行了解釋?zhuān)?.從量子力學(xué)角度闡述了電流、電壓和電阻之間的量子特征關(guān)系；3.量子與宏觀區(qū)域的邊界，并介紹了幾何、尺寸和微觀結(jié)構(gòu)是如何影響納米尺度下的阻抗特性的；4.用于在納米尺度下探測(cè)結(jié)構(gòu)電特性的技術(shù)――掃描探針顯微鏡方法；5.電流產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)――納米線中的熱效應(yīng)和電子遷移，這些負(fù)面效應(yīng)非常重要，因?yàn)槲⑻幚砥髦芯w管的收縮會(huì)造成它們之間的連接體也產(chǎn)生收縮，而納米尺度上小線的回彈性與微米尺度上長(zhǎng)線的回彈性不同；6.分子電子學(xué)，通過(guò)對(duì)這一領(lǐng)域的研究有望實(shí)現(xiàn)新型的電路功能。

本書(shū)可作為量子力學(xué)、掃描探針顯微鏡法和電子傳輸?shù)娜腴T(mén)參考書(shū)。

第2篇：量子力學(xué)概述范文

在霍爾效應(yīng)發(fā)現(xiàn)約100年后，1980年，德國(guó)科學(xué)家馮?克利青發(fā)現(xiàn)了“整數(shù)量子霍爾效應(yīng)”，并于1985年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1982年，美籍華裔物理學(xué)家崔琦、美國(guó)物理學(xué)家施特默等發(fā)現(xiàn)“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)”，不久由美國(guó)物理學(xué)家勞弗林給出了理論解釋?zhuān)⑶宜A(yù)言存在帶有分?jǐn)?shù)電荷的準(zhǔn)粒子，該預(yù)言在1997年得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。他們?nèi)齻€(gè)人共同獲得1998年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1988年，美國(guó)物理學(xué)家霍爾丹提出可能存在不需要外磁場(chǎng)的量子霍爾效應(yīng)，這一點(diǎn)對(duì)量子霍爾效應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用有極為重要的意義。但是多年來(lái)一直未能找到能實(shí)現(xiàn)這一特殊量子效應(yīng)的材料體系和具體物理途徑，使得這種“量子反?；魻栃?yīng)”的探索成為多年來(lái)該領(lǐng)域的一個(gè)的極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。最近，中國(guó)科學(xué)家在這方面取得了一些突破性進(jìn)展，引起了國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。

量子霍爾效應(yīng)是凝聚態(tài)物理中一種非常奇特的現(xiàn)象，它是一種典型的宏觀量子效應(yīng)，是微觀電子世界的量子行為在宏觀尺度上的一個(gè)完美體現(xiàn)。它不僅深刻地反映了物理學(xué)的基本原理，也使物理學(xué)乃至數(shù)學(xué)的拓?fù)溲芯恐幸恍┈F(xiàn)代概念得到了具體的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還提供了實(shí)現(xiàn)凝聚態(tài)物理與粒子物理交叉的難得的機(jī)會(huì)。作者認(rèn)為它值得做為物理學(xué)所有相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究生修習(xí)的一門(mén)課程。

本書(shū)是以服務(wù)于教學(xué)為宗旨的一部教科書(shū)，對(duì)于量子霍爾效應(yīng)涉及的各方面知識(shí)和最新發(fā)展起來(lái)的一些新概念給出了啟發(fā)性的、全面而自成系統(tǒng)的闡述。本書(shū)的第1版于2000年出版，7年之后考慮到該領(lǐng)域在理論與實(shí)驗(yàn)方面取得的許多新的進(jìn)展，作者于2008年出版了該書(shū)的第2版，對(duì)第1版進(jìn)行了全面修訂，不僅增加了一些章節(jié)，有的部分被完全改寫(xiě)了。（對(duì)于第2版的評(píng)介，請(qǐng)參考本刊2008年第8期。該書(shū)于2012年底由北京大學(xué)出版社影印出版。）這里評(píng)介的是2013年出版的第3版。

與第2版相比，第3版內(nèi)容由原4個(gè)部分?jǐn)U充為5個(gè)部分，由32章擴(kuò)充為41章。第1部分 量子場(chǎng)論，包括第1-8章：1.量子力學(xué)；2.量子場(chǎng)論；3.正則量子化；4.自發(fā)對(duì)稱(chēng)性破缺；5.電磁場(chǎng)；6.Dirac場(chǎng)；7.拓樸孤子；8.任意子。第2部分為單層量子霍爾系統(tǒng)，包括第9-22章：9.單層量子霍爾系統(tǒng)概述；10.蘭道量子化；11.量子霍爾效應(yīng)；12.準(zhǔn)粒子與活化能；13.復(fù)合粒子場(chǎng)論；14.復(fù)合玻色子和半經(jīng)典分析；15.量子霍爾鐵磁體；16.自旋結(jié)構(gòu)；17.分?jǐn)?shù)量子霍爾狀態(tài)的階梯；18.邊緣效應(yīng)；19在更高階蘭道能級(jí)中的帶和泡；20.石墨烯中的量子霍爾效應(yīng)；21.聚硅烷（Silicene）中的量子霍爾效應(yīng)； 22.拓?fù)浣^緣子和無(wú)蘭道能級(jí)的量子霍爾效應(yīng)。第3部分為雙層量子霍爾系統(tǒng)，包括第23-29章：23.雙層量子霍爾系統(tǒng)概述；24.SU（2）贗自施結(jié)構(gòu)；25.雙層鎖定態(tài)；26.層間相干與約瑟夫森效應(yīng)；27.有公度相與非公度相； 28.SU（4）量子霍爾鐵磁體； 29.υ=2的雙層量子霍耳系統(tǒng)。第4部分 微觀理論，包括第30-34章：30.微觀理論概述；31.非對(duì)易幾何學(xué)；32.蘭道能級(jí)投影；33.非對(duì)易孤子；34.交換相互作用和等效理論。第5部分 最新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，包括35-41 章：35.新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展概述； 36.量子霍爾態(tài)的實(shí)空間觀測(cè)； 37.整數(shù)與分?jǐn)?shù)量子霍爾系統(tǒng)的集團(tuán)激發(fā)；38.量子霍爾區(qū)的超精細(xì)相互作用； 39.微波誘導(dǎo)非平衡現(xiàn)象； 40.電子雙層超流現(xiàn)象；41.ZnO中的量子霍爾效應(yīng)。

書(shū)末有一個(gè)附錄，收集了16項(xiàng)書(shū)中提到的數(shù)學(xué)知識(shí)的介紹，并分別給出了簡(jiǎn)明扼要的證明。對(duì)于使用全文有很大幫助。

本書(shū)內(nèi)容非常豐富、新穎，論述異常深入細(xì)致，適用于凝聚態(tài)物理、粒子物理、理論物理及數(shù)學(xué)物理的研究生做為教材，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究人員也是一本很重要的參考書(shū)。

第3篇：量子力學(xué)概述范文

   課余時(shí)間，我饒有興趣的簡(jiǎn)讀了一本暢銷(xiāo)全世界的科學(xué)著作——《時(shí)間簡(jiǎn)史》，其作者是當(dāng)代著名的宇宙學(xué)家、理論物理學(xué)家——斯蒂芬·威廉·霍金。這本科學(xué)著作可以說(shuō)得上是將愛(ài)因斯坦的《廣義相對(duì)論》和量子力學(xué)結(jié)合得最完美的一本書(shū)，除這點(diǎn)之外，此書(shū)還詳細(xì)地闡述了黑洞效應(yīng)和大爆炸及宇宙奇點(diǎn)問(wèn)題。

   倘若這本書(shū)以數(shù)學(xué)公式、證明過(guò)程和科學(xué)術(shù)語(yǔ)為主，那么我認(rèn)為它不可能這么暢銷(xiāo)全世界。這本書(shū)正是以它通俗的語(yǔ)言文字、幽默的插圖、強(qiáng)有力的論證過(guò)程和獨(dú)特的思維方式將讀者帶入廣漠無(wú)垠的宇宙，去體會(huì)黑洞邊緣的神秘，去感受大爆炸的壯闊，發(fā)人思考，引人入勝。

   《時(shí)間簡(jiǎn)史》的重點(diǎn)就是概述黑洞和宇宙奇點(diǎn)大爆炸理論，它從愛(ài)因斯坦的相對(duì)論開(kāi)始一步一步的探討，補(bǔ)充了廣義相對(duì)論中的一些不足。作者認(rèn)為宇宙是從一個(gè)密度、時(shí)空曲率無(wú)限大的奇點(diǎn)通過(guò)大爆炸而開(kāi)始的，在大爆炸中，物質(zhì)的溫度非常高。在隨后過(guò)去的一秒鐘中，宇宙的溫度急劇下降，下降到大約100億攝氏度，于此同時(shí)也在不斷地膨脹，就使得正電子和反電子（帶正電荷的電子）互相碰撞以此湮滅，并釋放出大量光粒子，來(lái)維護(hù)宇宙的平衡。到了后來(lái)，得以有強(qiáng)力的作用從而使物質(zhì)不斷聚攏，聚攏，這就形成了古老的星球和星際物質(zhì)。我們的地球，也是通過(guò)這樣的物質(zhì)聚攏才形成的。

   而書(shū)中的另一偉大成就是對(duì)黑洞的研究，黑洞最開(kāi)始是愛(ài)因斯坦在《相對(duì)論》一書(shū)中作出的一個(gè)預(yù)測(cè)，他假設(shè)如果存在一空間的曲率非常大，物體的逃逸速度非?？?，快到連光也不能逃離這樣的空間。那么這樣的空間可以稱(chēng)之為“黑洞”。但他認(rèn)為既然連光也不能逃離黑洞，那么我們也無(wú)法觀測(cè)到它，它名副其實(shí)是一個(gè)非常黑的洞。但霍金結(jié)合了愛(ài)因斯坦的相對(duì)論和量子理論后提出：黑洞其實(shí)不“黑”，它可以放射出正反粒子，而且它還有這很高的溫度。正因?yàn)樗派涑龅恼戳Ｗ踊ハ噤螠缌?，所以我們很難觀測(cè)到它。黑洞以極高的速度放射能量，當(dāng)能量耗盡時(shí)則會(huì)向宇宙大爆炸那樣從一個(gè)奇點(diǎn)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸，并在宇宙中消亡。

   從這本書(shū)中我不僅獨(dú)到的是宇宙物理知識(shí)，我還讀到了一種敢于同命運(yùn)抗?fàn)帲B強(qiáng)不屈和樂(lè)觀向上的人生態(tài)度。眾所周知，霍金出這本書(shū)時(shí)已是全身癱瘓，可以活動(dòng)的僅是3只手指。在這樣的條件下他憑著那充滿(mǎn)智慧與知識(shí)的大腦，毅然對(duì)宇宙發(fā)出思索，對(duì)真理發(fā)出挑戰(zhàn)。最后他成功了，出版了這傲然屹立于科學(xué)文獻(xiàn)之林的偉大著作?；艚饘?duì)于真理執(zhí)著追求的態(tài)度是一種至高的精神，也是我們每個(gè)人都要仰視的不滅光輝。

   這個(gè)暑假，讀完了《時(shí)間簡(jiǎn)史》，我才知道自己在這個(gè)物理學(xué)大師面前是有多么的渺小，斯蒂芬霍金。大師帶給我們的，是物理學(xué)的精華，根據(jù)他的文字，我有一些自己的想法。

   首先是書(shū)里面提到的思想，這種思想對(duì)于現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)步有重大的意義，既將經(jīng)典廣義相對(duì)論與量子理論的結(jié)合?，F(xiàn)代物理學(xué)近百年的發(fā)展史來(lái)看，許多人都在做類(lèi)似的嘗試，包括愛(ài)因斯坦他自己也在做與量子理論相和諧的相對(duì)論的延伸理論，不過(guò)他知難而退了，最后他把目光又放在了宇宙常數(shù)上，這是這個(gè)天才的失敗之處。不少人為了量子理論和相對(duì)論的和諧，做了許多邊緣學(xué)科，但我個(gè)人認(rèn)為，都不如霍金大師做的那么徹底——量子引力論，量子是物質(zhì)粒子的非連續(xù)運(yùn)動(dòng)，而所有的量子困惑都起源于這種非連續(xù)運(yùn)動(dòng)。量子理論與引力的結(jié)合，即量子引力理論，目前還處于研究階段。這種理論的歷史說(shuō)來(lái)話長(zhǎng)，著名的廣義相對(duì)論家彭羅斯在昌德拉塞卡解出Dirac方程后，和霍金一道證明了黑洞的面積定理，隨后霍金做出了黑洞熱輻射定理，既從黑洞面積的非減性能讓人自然而然的想起叫做熵的物理量，黑洞處也具有熵的`特性。

   從數(shù)學(xué)角度來(lái)看，不管量子引力論是不是大統(tǒng)一理論，但它有它的意義，對(duì)物理學(xué)有很好的影響。

   霍金對(duì)于時(shí)間箭頭的描述十分有趣，讓我不禁想起曾經(jīng)尋根究底的哲學(xué)與科學(xué)理論齊頭并進(jìn)的時(shí)代，但是現(xiàn)在科學(xué)對(duì)于哲學(xué)家來(lái)說(shuō)，太具有數(shù)學(xué)化了，使得維特根斯坦都說(shuō)：哲學(xué)只剩下了分析語(yǔ)言了。

  

   由于暑假里韓教師讓我們?cè)倏匆槐緮?shù)學(xué)故事書(shū)，所以上個(gè)星期天，我就硬拉著爸爸到上海書(shū)城給我買(mǎi)書(shū)。我想：一向都十分熱愛(ài)數(shù)學(xué)，并且又很喜歡看書(shū)的爸爸，必須能為我挑出一本適宜我看的書(shū)。果然，爸爸立刻為我挑出了一本他中意的書(shū)——《時(shí)間簡(jiǎn)史》。

   這本《時(shí)間簡(jiǎn)史》是由著名的史蒂芬·霍金所寫(xiě)的。書(shū)名叫做《時(shí)間簡(jiǎn)史》，那么書(shū)中所寫(xiě)的.一切自然是和時(shí)間有關(guān)的了。為了講明時(shí)間，作者從宇宙開(kāi)始寫(xiě)起，而后說(shuō)到空間，而后又說(shuō)到黑洞，而后再說(shuō)到蟲(chóng)洞，最終才得到了結(jié)論。書(shū)中的語(yǔ)言都充滿(mǎn)了知識(shí)性與專(zhuān)業(yè)性，讓我感到懵懵懂懂的。雖然如此，但我似乎也了解到了時(shí)間。如果讓我結(jié)合書(shū)中的話來(lái)談?wù)剷r(shí)間，那我會(huì)說(shuō)：時(shí)間確實(shí)能夠是一種物質(zhì)，因?yàn)槿f(wàn)物皆是物質(zhì)，如果時(shí)間不是物質(zhì)，它也就失去了存在的意義，但很明顯，它對(duì)于我們無(wú)比重要，我們也無(wú)法離開(kāi)時(shí)間。用書(shū)中的一句深?yuàn)W經(jīng)典的話來(lái)概括時(shí)間：時(shí)間也許是不朽的，至少在我們這些生命短暫的物質(zhì)看來(lái)，那確實(shí)是不朽的，它在特定的時(shí)間和空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)，就這樣無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)連接在一齊，變成線，變成面，就無(wú)限制地編織下去，直到宇宙的結(jié)束，如果那宇宙沒(méi)有結(jié)束，也就繼續(xù)不朽地編織下去，做那宇宙創(chuàng)造者的壽衣。

   我覺(jué)得這本書(shū)不太適合我看，畢竟我還沒(méi)有學(xué)過(guò)物理，對(duì)書(shū)中所說(shuō)的一切都還不理解，但我明白，這是一本對(duì)我們?nèi)祟?lèi)來(lái)講相當(dāng)重要的書(shū)。我想：等我長(zhǎng)大一點(diǎn)了之后，再讀一遍這本書(shū)，到時(shí)候必須能掌握書(shū)中所說(shuō)的知識(shí)。

   其實(shí)初讀《時(shí)光簡(jiǎn)史》只是正因它是霍金的著作，只是為了在閑暇之余與兄弟姐妹之間有一點(diǎn)談資罷了，不得不說(shuō)這樣的科學(xué)著作實(shí)在難懂，相比我的張愛(ài)玲，三毛，劉墉來(lái)說(shuō)卻是枯燥了一些，但它仍深深的吸引了我。將我引向了充滿(mǎn)幻想的未來(lái)。

   說(shuō)它單調(diào)是正因它沒(méi)有平平仄仄的語(yǔ)調(diào)，沒(méi)有風(fēng)花雪月的場(chǎng)景，沒(méi)有催人淚寫(xiě)的辭藻，但他，卻擁有極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡奶剿骺茖W(xué)的態(tài)度，以一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目谖窍蛟蹅償⑹鲋邓{(lán)的宇宙，神秘的黑洞。父親不止一次的提醒我說(shuō)我再也看不懂這么深?yuàn)W的著作，開(kāi)始我還不以為然，漸漸的我發(fā)現(xiàn)我只能讀懂其中一點(diǎn)，而絕大部分仍是懵懵懂懂。

   斯蒂芬·威廉·霍金，一個(gè)極平凡的人，他正因在21歲時(shí)不幸患上了會(huì)使肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，因此被禁錮在輪椅上，只有三根手指能夠活動(dòng)。1985年，因患肺炎做了穿氣管手術(shù)，徹底被剝奪了說(shuō)話的功能，演講和問(wèn)答只能透過(guò)語(yǔ)音合成器來(lái)完成。但他的智慧彌補(bǔ)了先天的不足，輪椅上的他還是可愛(ài)的，值得我敬佩的。30歲，他考查黑洞附近的量子效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像黑體一樣發(fā)出輻射，其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比，這樣黑洞就會(huì)正因輻射而慢慢變小，而溫度卻越變?cè)礁?，最后以爆炸而告終。黑洞輻射的發(fā)現(xiàn)具有極其基本的好處，它將引力、量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)統(tǒng)一在一齊。

   霍金的魅力不僅僅在于他是一個(gè)充滿(mǎn)傳奇色彩的物理天才，也正因他是一個(gè)令人折服的生活強(qiáng)者。他不斷求索的科學(xué)精神和勇敢頑強(qiáng)的人格力量深深地吸引了每一個(gè)知道他的人?；加屑∪馕s性側(cè)索硬化癥的他，幾乎全身癱瘓，不能發(fā)音。但他仍出版了《時(shí)刻簡(jiǎn)史》，成為全球最暢銷(xiāo)的科普著作之一。對(duì)于這本書(shū)我實(shí)在做不出自我的評(píng)價(jià)，正因，可能在之后的幾年，我才能讀懂這本書(shū)，但是我能感受到這字里行間的一份堅(jiān)持，一份嚴(yán)謹(jǐn)，甚至一份心酸。

   其實(shí)更多的我將這本書(shū)當(dāng)作科幻小說(shuō)來(lái)看，書(shū)里就是一個(gè)未知的世界，《時(shí)刻簡(jiǎn)史》中，霍金念念不忘的就是大統(tǒng)一理論，這是愛(ài)因斯坦未盡的夢(mèng)想?；艚鹪诒緯?shū)中坦言，不能用單獨(dú)的美妙的公式描述和預(yù)測(cè)宇宙的每一件事情，正因量子理論的測(cè)不準(zhǔn)原理決定了宇宙是不確定性和確定性統(tǒng)一的。在本書(shū)中，霍金透過(guò)地圖模型來(lái)說(shuō)明宇宙的多樣性可能需要一組理論來(lái)進(jìn)行描述。

第4篇：量子力學(xué)概述范文

關(guān)鍵詞：非標(biāo)準(zhǔn)分析；圖論；拓?fù)淇臻g；概率論；物理學(xué)

一、非標(biāo)準(zhǔn)分析概述

牛頓與Leibnizi在創(chuàng)建微積分時(shí)，虛構(gòu)了無(wú)窮小數(shù)及無(wú)窮大數(shù)。他們打破常規(guī)的想法，推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。但是，那時(shí)對(duì)無(wú)窮小的解釋相當(dāng)含糊，因此一些數(shù)學(xué)家不信任無(wú)窮小量這種方法。許多學(xué)者認(rèn)為：無(wú)窮小缺乏必要的理論基礎(chǔ)。后來(lái)，柯西等終于尋找到“ε-δ方法”，回避了無(wú)窮小，解決了微積分的內(nèi)在的根本的矛盾，也顯示了有限和無(wú)限的關(guān)系，但此方法仍有瑕疵，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的阿基米德域R是容納不了無(wú)窮小數(shù)，所以必須想辦法將數(shù)學(xué)從阿基米德的性質(zhì)中解放出來(lái)，數(shù)學(xué)才會(huì)有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。經(jīng)過(guò)學(xué)者們不斷地探索，1960年羅賓遜發(fā)現(xiàn)：模型論中的一些成果和分析學(xué)中的無(wú)窮小數(shù)有著內(nèi)在的聯(lián)系，因此他將實(shí)數(shù)域擴(kuò)張為超實(shí)數(shù)域，從而建立了一門(mén)新的學(xué)科——非標(biāo)準(zhǔn)分析，使300年來(lái)一直被大家爭(zhēng)論的無(wú)窮小數(shù)問(wèn)題得到了解決，進(jìn)而為微積分奠定了一定的理論基礎(chǔ)。我國(guó)學(xué)者李邦河院士運(yùn)用非標(biāo)準(zhǔn)分析的方法建立了廣義函數(shù)理論；馮漢橋教授利用非標(biāo)準(zhǔn)分析理論，對(duì)隱函數(shù)及內(nèi)超實(shí)度量空間結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了探索，他們所取得的成果對(duì)國(guó)際非標(biāo)準(zhǔn)分析的研究做出了突出的貢獻(xiàn)。從整個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)分析的產(chǎn)生過(guò)程可以看出，非標(biāo)準(zhǔn)分析實(shí)際上是微分學(xué)逐漸完善的產(chǎn)物。

二、非標(biāo)準(zhǔn)分析的應(yīng)用

隨著非標(biāo)準(zhǔn)分析理論的完善，非標(biāo)準(zhǔn)分析在圖論、概率論、物理學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)等都有著廣泛的應(yīng)用。

（一）非標(biāo)準(zhǔn)分析在圖論中的應(yīng)用圖論的快速發(fā)展使得有限圖備受大家關(guān)注，其研究成果也不斷涌現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)圖論只限于有限圖，方法也多為有限群、有限組合等。但近年來(lái)，學(xué)者逐漸重視了對(duì)無(wú)限圖的研究，這是由于無(wú)限圖的若干理論對(duì)數(shù)學(xué)的分支學(xué)科有著極為廣泛的應(yīng)用，而將非標(biāo)準(zhǔn)分析用于圖論的研究，為圖論的發(fā)展提供了更好的方法。首先可以運(yùn)用非標(biāo)準(zhǔn)分析的方法定義*-有限圖，得到一類(lèi)為*-有限圖的充要條件，利用轉(zhuǎn)換原理把有限圖的部分理論應(yīng)用到*-有限圖，將給定的無(wú)限圖嵌入到某個(gè)*-有限圖中，從而為無(wú)限圖的理論研究提供了一種新的想法。

（二）非標(biāo)準(zhǔn)分析在拓?fù)淇臻g中的應(yīng)用1.在模糊拓?fù)淇臻g中的若干應(yīng)用國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者們首先對(duì)模糊集合及其相關(guān)運(yùn)算進(jìn)行了非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)張，從而把非標(biāo)準(zhǔn)分析的部分理論應(yīng)用到了模糊數(shù)學(xué)中。在此基礎(chǔ)上，隨后又通過(guò)共點(diǎn)原理，將非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大的模型應(yīng)用到了模糊數(shù)學(xué)里，使非標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)大模型具備了模糊運(yùn)算的若干表現(xiàn)形式，還定義了模糊拓?fù)淇臻g的定義,運(yùn)用非標(biāo)準(zhǔn)分析的一個(gè)重要工具———轉(zhuǎn)換原理,對(duì)模糊濾子的極限點(diǎn)及其模糊濾子的收斂性進(jìn)行了非標(biāo)準(zhǔn)的刻畫(huà)，證明了N-單子、R-單子和Q-單子對(duì)應(yīng)的逼近定理及其相互間的關(guān)系，最后部分學(xué)者還對(duì)模糊拓?fù)淇臻g中的緊性等進(jìn)行了非標(biāo)準(zhǔn)的刻畫(huà)及證明，這些刻畫(huà)深刻的體現(xiàn)了非標(biāo)準(zhǔn)分析方法的好處，也使模糊拓?fù)鋵W(xué)原有的定義、結(jié)論更清晰明。2.在一致拓?fù)渲械娜舾蓱?yīng)用目前，國(guó)內(nèi)外部分學(xué)者利用非標(biāo)準(zhǔn)分析的方法和理論，對(duì)一致空間上的函數(shù)及一致收斂進(jìn)行了非標(biāo)準(zhǔn)的刻畫(huà)，最終得到了一致空間上的函數(shù)的U-等度連續(xù)性、rs-連續(xù)性等若干結(jié)論，并在此基礎(chǔ)上，得到了這四種連續(xù)性之間存在的關(guān)系。并利用非標(biāo)準(zhǔn)分析的方法及理論定義了緊一致空間，得到了此空間上緊映射的部分性質(zhì)，還利用U-微連續(xù)的定理，對(duì)一致空間上的函數(shù)的逼近定理做出了更加簡(jiǎn)便的證明，對(duì)Cauchy濾子與一致結(jié)構(gòu)單子兩者之間存在的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行了討論，得到了一致空間完備的充要條件，這些結(jié)果為今后繼續(xù)探討一致拓?fù)淇臻g奠定了一定的基礎(chǔ)。3.在線性拓?fù)渲械娜舾蓱?yīng)用眾所周知，線性拓?fù)淇臻g，是線性距離空間的更進(jìn)一步推廣。學(xué)者們利用非標(biāo)準(zhǔn)的方法和理論對(duì)集合的稠密、無(wú)處稠密等問(wèn)題進(jìn)行了非標(biāo)準(zhǔn)的刻畫(huà)，并且利用這些結(jié)論證明了線性拓?fù)渲型拱牟糠中再|(zhì)。在Hausdorff拓?fù)渲校ㄟ^(guò)非標(biāo)準(zhǔn)分析的方法及理論定義了集族上的Vietoris拓?fù)淇臻g，還定義了兩種不同的新單子：C、I單子，應(yīng)用這兩個(gè)單子對(duì)Haus-dorff拓?fù)渲屑W(wǎng)按Vietoris拓?fù)涫諗康脑S多性質(zhì)進(jìn)行了討論和研究，現(xiàn)有的結(jié)果為今后線性拓?fù)涞母M(jìn)一步發(fā)展做出了的貢獻(xiàn)。

（三）非標(biāo)準(zhǔn)分析在概率論中的應(yīng)用借助于非標(biāo)準(zhǔn)分析理論，首先建立了一個(gè)擴(kuò)大模型中的內(nèi)概率空間，由測(cè)度擴(kuò)張定理，可以將其完備化，形成了Loeb概率空間，并且證明了存在*有限概率空間，而在標(biāo)準(zhǔn)的Radon空間上展開(kāi)的概率論可以由Loeb概率空間得到。對(duì)于Loeb可測(cè)函數(shù)g，存在所謂可積的內(nèi)函數(shù)G，使得0G=g,由此可知，概率論在本質(zhì)上是可以通過(guò)*有限概率空間理論來(lái)表示。通過(guò)非標(biāo)準(zhǔn)分析理論建立起來(lái)的測(cè)度論基礎(chǔ)，為概率論給出了一個(gè)嚴(yán)密性的數(shù)學(xué)敘述，并在此基礎(chǔ)上正在做出新的研究。

（四）非標(biāo)準(zhǔn)分析在物理學(xué)中的應(yīng)用量子力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)分支，主要研究的是微觀世界的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和狀態(tài)，非標(biāo)準(zhǔn)分析理論為其研究提供了重要的方法。Dirac,Schwarz,Gelqand等許多數(shù)學(xué)家引入了奇異函數(shù)：點(diǎn)Delta函數(shù)，其基本觀點(diǎn)是“*W的若干函數(shù)，它對(duì)于W中的若干函數(shù)具有篩取性質(zhì)”，非標(biāo)準(zhǔn)分析理論使Delta函數(shù)定義中的一些漏洞得到了解決，被大家認(rèn)可，從而為量子力學(xué)的研究注入了新的動(dòng)力。

（五）非標(biāo)準(zhǔn)分析在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用在規(guī)范經(jīng)濟(jì)學(xué)中，數(shù)學(xué)的用處確實(shí)不是很大，但近年來(lái)，數(shù)學(xué)在實(shí)證經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，實(shí)證經(jīng)濟(jì)學(xué)主要研究的是：通過(guò)各種經(jīng)濟(jì)手段及其機(jī)構(gòu)使得稀缺資源滿(mǎn)足大眾的需求。在此，利用非標(biāo)準(zhǔn)分析理論的方法，研究了一般經(jīng)濟(jì)均衡理論和經(jīng)濟(jì)核心理論，并且建立了數(shù)學(xué)模型下的競(jìng)爭(zhēng)模型，也就是經(jīng)濟(jì)均衡模型。在此基礎(chǔ)上，證明了經(jīng)濟(jì)均衡與經(jīng)濟(jì)核心相重合，使Edgeworth猜想得到了驗(yàn)證，當(dāng)然，非標(biāo)準(zhǔn)分析對(duì)于經(jīng)濟(jì)的影響有待進(jìn)一步的探討。

三、結(jié)語(yǔ)

非標(biāo)準(zhǔn)分析理論是數(shù)學(xué)理論不斷發(fā)展和完善的產(chǎn)物，是數(shù)學(xué)發(fā)展中相對(duì)獨(dú)立的表現(xiàn)，雖然已經(jīng)取得的些許成果，但是如何利用非標(biāo)準(zhǔn)分析理論的方法，更好地來(lái)研究其他學(xué)科中問(wèn)題，這還需要國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同努力，相信非標(biāo)準(zhǔn)分析將會(huì)對(duì)各學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生更大的影響。

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第5篇：量子力學(xué)概述范文

關(guān)鍵詞半導(dǎo)體材料量子線量子點(diǎn)材料光子晶體

1半導(dǎo)體材料的戰(zhàn)略地位

上世紀(jì)中葉，單晶硅和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)明及其硅集成電路的研制成功，導(dǎo)致了電子工業(yè)革命；上世紀(jì)70年代初石英光導(dǎo)纖維材料和GaAs激光器的發(fā)明，促進(jìn)了光纖通信技術(shù)迅速發(fā)展并逐步形成了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，使人類(lèi)進(jìn)入了信息時(shí)代。超晶格概念的提出及其半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料的研制成功，徹底改變了光電器件的設(shè)計(jì)思想，使半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)與制造從“雜質(zhì)工程”發(fā)展到“能帶工程”。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，將使人類(lèi)能從原子、分子或納米尺度水平上控制、操縱和制造功能強(qiáng)大的新型器件與電路，必將深刻地影響著世界的政治、經(jīng)濟(jì)格局和軍事對(duì)抗的形式，徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>

2幾種主要半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2.1硅材料

從提高硅集成電路成品率，降低成本看，增大直拉硅（CZ－Si）單晶的直徑和減小微缺陷的密度仍是今后CZ－Si發(fā)展的總趨勢(shì)。目前直徑為8英寸（200mm）的Si單晶已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，基于直徑為12英寸（300mm）硅片的集成電路（IC’s）技術(shù)正處在由實(shí)驗(yàn)室向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變中。目前300mm，0．18μm工藝的硅ULSI生產(chǎn)線已經(jīng)投入生產(chǎn)，300mm,0．13μm工藝生產(chǎn)線也將在2003年完成評(píng)估。18英寸重達(dá)414公斤的硅單晶和18英寸的硅園片已在實(shí)驗(yàn)室研制成功，直徑27英寸硅單晶研制也正在積極籌劃中。

從進(jìn)一步提高硅IC’S的速度和集成度看，研制適合于硅深亞微米乃至納米工藝所需的大直徑硅外延片會(huì)成為硅材料發(fā)展的主流。另外，SOI材料，包括智能剝離（Smartcut）和SIMOX材料等也發(fā)展很快。目前，直徑8英寸的硅外延片和SOI材料已研制成功，更大尺寸的片材也在開(kāi)發(fā)中。

理論分析指出30nm左右將是硅MOS集成電路線寬的“極限”尺寸。這不僅是指量子尺寸效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有器件特性影響所帶來(lái)的物理限制和光刻技術(shù)的限制問(wèn)題，更重要的是將受硅、SiO2自身性質(zhì)的限制。盡管人們正在積極尋找高K介電絕緣材料（如用Si3N4等來(lái)替代SiO2），低K介電互連材料，用Cu代替Al引線以及采用系統(tǒng)集成芯片技術(shù)等來(lái)提高ULSI的集成度、運(yùn)算速度和功能，但硅將最終難以滿(mǎn)足人類(lèi)不斷的對(duì)更大信息量需求。為此，人們除尋求基于全新原理的量子計(jì)算和DNA生物計(jì)算等之外，還把目光放在以GaAs、InP為基的化合物半導(dǎo)體材料，特別是二維超晶格、量子阱，一維量子線與零維量子點(diǎn)材料和可與硅平面工藝兼容GeSi合金材料等，這也是目前半導(dǎo)體材料研發(fā)的重點(diǎn)。

2.2GaAs和InP單晶材料

GaAs和InP與硅不同，它們都是直接帶隙材料，具有電子飽和漂移速度高，耐高溫，抗輻照等特點(diǎn)；在超高速、超高頻、低功耗、低噪音器件和電路，特別在光電子器件和光電集成方面占有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

目前，世界GaAs單晶的總年產(chǎn)量已超過(guò)200噸，其中以低位錯(cuò)密度的垂直梯度凝固法（VGF）和水平（HB）方法生長(zhǎng)的2－3英寸的導(dǎo)電GaAs襯底材料為主；近年來(lái)，為滿(mǎn)足高速移動(dòng)通信的迫切需求，大直徑（4,6和8英寸）的SI－GaAs發(fā)展很快。美國(guó)莫托羅拉公司正在籌建6英寸的SI－GaAs集成電路生產(chǎn)線。InP具有比GaAs更優(yōu)越的高頻性能，發(fā)展的速度更快，但研制直徑3英寸以上大直徑的InP單晶的關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，價(jià)格居高不下。

GaAs和InP單晶的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）．增大晶體直徑，目前4英寸的SI－GaAs已用于生產(chǎn)，預(yù)計(jì)本世紀(jì)初的頭幾年直徑為6英寸的SI－GaAs也將投入工業(yè)應(yīng)用。(2)．提高材料的電學(xué)和光學(xué)微區(qū)均勻性。（3）．降低單晶的缺陷密度，特別是位錯(cuò)。（4）．GaAs和InP單晶的VGF生長(zhǎng)技術(shù)發(fā)展很快，很有可能成為主流技術(shù)。

2.3半導(dǎo)體超晶格、量子阱材料

半導(dǎo)體超薄層微結(jié)構(gòu)材料是基于先進(jìn)生長(zhǎng)技術(shù)（MBE，MOCVD）的新一代人工構(gòu)造材料。它以全新的概念改變著光電子和微電子器件的設(shè)計(jì)思想，出現(xiàn)了“電學(xué)和光學(xué)特性可剪裁”為特征的新范疇，是新一代固態(tài)量子器件的基礎(chǔ)材料。

(1)Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料。GaAIAs／GaAs，GaInAs／GaAs，AIGaInP／GaAs；GalnAs／InP，AlInAs／InP，InGaAsP／InP等GaAs、InP基晶格匹配和應(yīng)變補(bǔ)償材料體系已發(fā)展得相當(dāng)成熟，已成功地用來(lái)制造超高速，超高頻微電子器件和單片集成電路。高電子遷移率晶體管(HEMT），贗配高電子遷移率晶體管（P－HEMT）器件最好水平已達(dá)fmax=600GHz，輸出功率58mW,功率增益6.4db;雙異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）的最高頻率fmax也已高達(dá)500GHz,HEMT邏輯電路研制也發(fā)展很快。基于上述材料體系的光通信用1．3μm和1.5μm的量子阱激光器和探測(cè)器，紅、黃、橙光發(fā)光二極管和紅光激光器以及大功率半導(dǎo)體量子阱激光器已商品化；表面光發(fā)射器件和光雙穩(wěn)器件等也已達(dá)到或接近達(dá)到實(shí)用化水平。目前，研制高質(zhì)量的1．5μm分布反饋（DFB）激光器和電吸收（EA）調(diào)制器單片集成InP基多量子阱材料和超高速驅(qū)動(dòng)電路所需的低維結(jié)構(gòu)材料是解決光纖通信瓶頸問(wèn)題的關(guān)鍵，在實(shí)驗(yàn)室西門(mén)子公司已完成了80×40Gbps傳輸40km的實(shí)驗(yàn)。另外，用于制造準(zhǔn)連續(xù)兆瓦級(jí)大功率激光陣列的高質(zhì)量量子阱材料也受到人們的重視。

雖然常規(guī)量子阱結(jié)構(gòu)端面發(fā)射激光器是目前光電子領(lǐng)域占統(tǒng)治地位的有源器件，但由于其有源區(qū)極薄(～0．01μm）端面光電災(zāi)變損傷，大電流電熱燒毀和光束質(zhì)量差一直是此類(lèi)激光器的性能改善和功率提高的難題。采用多有源區(qū)量子級(jí)聯(lián)耦合是解決此難題的有效途徑之一。我國(guó)早在1999年，就研制成功980nmInGaAs帶間量子級(jí)聯(lián)激光器，輸出功率達(dá)5W以上；2000年初，法國(guó)湯姆遜公司又報(bào)道了單個(gè)激光器準(zhǔn)連續(xù)輸出功率超過(guò)10瓦好結(jié)果。最近，我國(guó)的科研工作者又提出并開(kāi)展了多有源區(qū)縱向光耦合垂直腔面發(fā)射激光器研究，這是一種具有高增益、極低閾值、高功率和高光束質(zhì)量的新型激光器，在未來(lái)光通信、光互聯(lián)與光電信息處理方面有著良好的應(yīng)用前景。

為克服PN結(jié)半導(dǎo)體激光器的能隙對(duì)激光器波長(zhǎng)范圍的限制，1994年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了基于量子阱內(nèi)子帶躍遷和阱間共振隧穿的量子級(jí)聯(lián)激光器，突破了半導(dǎo)體能隙對(duì)波長(zhǎng)的限制。自從1994年InGaAs／InAIAs／InP量子級(jí)聯(lián)激光器（QCLs）發(fā)明以來(lái)，Bell實(shí)驗(yàn)室等的科學(xué)家，在過(guò)去的7年多的時(shí)間里，QCLs在向大功率、高溫和單膜工作等研究方面取得了顯著的進(jìn)展。2001年瑞士Neuchatel大學(xué)的科學(xué)家采用雙聲子共振和三量子阱有源區(qū)結(jié)構(gòu)使波長(zhǎng)為9．1μm的QCLs的工作溫度高達(dá)312K，連續(xù)輸出功率3mW。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作波長(zhǎng)已覆蓋近紅外到遠(yuǎn)紅外波段（3－87μm），并在光通信、超高分辨光譜、超高靈敏氣體傳感器、高速調(diào)制器和無(wú)線光學(xué)連接等方面顯示出重要的應(yīng)用前景。中科院上海微系統(tǒng)和信息技術(shù)研究所于1999年研制成功120K5μm和250K8μm的量子級(jí)聯(lián)激光器；中科院半導(dǎo)體研究所于2000年又研制成功3．7μm室溫準(zhǔn)連續(xù)應(yīng)變補(bǔ)償量子級(jí)聯(lián)激光器，使我國(guó)成為能研制這類(lèi)高質(zhì)量激光器材料為數(shù)不多的幾個(gè)國(guó)家之一。

目前，Ⅲ－V族超晶格、量子阱材料作為超薄層微結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的主流方向，正從直徑3英寸向4英寸過(guò)渡；生產(chǎn)型的MBE和M0CVD設(shè)備已研制成功并投入使用，每臺(tái)年生產(chǎn)能力可高達(dá)3．75×104片4英寸或1．5×104片6英寸。英國(guó)卡迪夫的MOCVD中心，法國(guó)的PicogigaMBE基地，美國(guó)的QED公司，Motorola公司，日本的富士通，NTT，索尼等都有這種外延材料出售。生產(chǎn)型MBE和MOCVD設(shè)備的成熟與應(yīng)用，必然促進(jìn)襯底材料設(shè)備和材料評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展。

(2)硅基應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。硅基光、電器件集成一直是人們所追求的目標(biāo)。但由于硅是間接帶隙，如何提高硅基材料發(fā)光效率就成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。雖經(jīng)多年研究，但進(jìn)展緩慢。人們目前正致力于探索硅基納米材料（納米Si／SiO2），硅基SiGeC體系的Si1－yCy/Si1－xGex低維結(jié)構(gòu)，Ge／Si量子點(diǎn)和量子點(diǎn)超晶格材料，Si／SiC量子點(diǎn)材料，GaN／BP／Si以及GaN／Si材料。最近，在GaN／Si上成功地研制出LED發(fā)光器件和有關(guān)納米硅的受激放大現(xiàn)象的報(bào)道，使人們看到了一線希望。

另一方面，GeSi／Si應(yīng)變層超晶格材料，因其在新一代移動(dòng)通信上的重要應(yīng)用前景，而成為目前硅基材料研究的主流。Si/GeSiMODFET和MOSFET的最高截止頻率已達(dá)200GHz，HBT最高振蕩頻率為160GHz，噪音在10GHz下為0．9db，其性能可與GaAs器件相媲美。

盡管GaAs／Si和InP／Si是實(shí)現(xiàn)光電子集成理想的材料體系，但由于晶格失配和熱膨脹系數(shù)等不同造成的高密度失配位錯(cuò)而導(dǎo)致器件性能退化和失效，防礙著它的使用化。最近，Motolora等公司宣稱(chēng)，他們?cè)?2英寸的硅襯底上，用鈦酸鍶作協(xié)變層（柔性層），成功的生長(zhǎng)了器件級(jí)的GaAs外延薄膜，取得了突破性的進(jìn)展。

2.4一維量子線、零維量子點(diǎn)半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料

基于量子尺寸效應(yīng)、量子干涉效應(yīng)，量子隧穿效應(yīng)和庫(kù)侖阻效應(yīng)以及非線性光學(xué)效應(yīng)等的低維半導(dǎo)體材料是一種人工構(gòu)造（通過(guò)能帶工程實(shí)施）的新型半導(dǎo)體材料，是新一代微電子、光電子器件和電路的基礎(chǔ)。它的發(fā)展與應(yīng)用，極有可能觸發(fā)新的技術(shù)革命。

目前低維半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)與制備主要集中在幾個(gè)比較成熟的材料體系上，如GaAlAs／GaAs，In（Ga）As／GaAs，InGaAs／InAlAs／GaAs，InGaAs／InP，In（Ga）As／InAlAs／InP,InGaAsP／InAlAs／InP以及GeSi／Si等，并在納米微電子和光電子研制方面取得了重大進(jìn)展。俄羅斯約飛技術(shù)物理所MBE小組，柏林的俄德聯(lián)合研制小組和中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組等研制成功的In（Ga）As／GaAs高功率量子點(diǎn)激光器，工作波長(zhǎng)lμm左右，單管室溫連續(xù)輸出功率高達(dá)3．6～4W。特別應(yīng)當(dāng)指出的是我國(guó)上述的MBE小組，2001年通過(guò)在高功率量子點(diǎn)激光器的有源區(qū)材料結(jié)構(gòu)中引入應(yīng)力緩解層，抑制了缺陷和位錯(cuò)的產(chǎn)生，提高了量子點(diǎn)激光器的工作壽命，室溫下連續(xù)輸出功率為1W時(shí)工作壽命超過(guò)5000小時(shí)，這是大功率激光器的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，至今未見(jiàn)國(guó)外報(bào)道。

在單電子晶體管和單電子存貯器及其電路的研制方面也獲得了重大進(jìn)展，1994年日本NTT就研制成功溝道長(zhǎng)度為30nm納米單電子晶體管，并在150K觀察到柵控源－漏電流振蕩；1997年美國(guó)又報(bào)道了可在室溫工作的單電子開(kāi)關(guān)器件，1998年Yauo等人采用0．25微米工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了128Mb的單電子存貯器原型樣機(jī)的制造，這是在單電子器件在高密度存貯電路的應(yīng)用方面邁出的關(guān)鍵一步。目前，基于量子點(diǎn)的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，單光子源和應(yīng)用于量子計(jì)算的量子比特的構(gòu)建等方面的研究也正在進(jìn)行中。

與半導(dǎo)體超晶格和量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制備相比，高度有序的半導(dǎo)體量子線的制備技術(shù)難度較大。中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體材料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的MBE小組，在繼利用MBE技術(shù)和SK生長(zhǎng)模式，成功地制備了高空間有序的InAs／InAI（Ga）As／InP的量子線和量子線超晶格結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)InAs／InAlAs量子線超晶格的空間自對(duì)準(zhǔn)（垂直或斜對(duì)準(zhǔn)）的物理起因和生長(zhǎng)控制進(jìn)行了研究，取得了較大進(jìn)展。

王中林教授領(lǐng)導(dǎo)的喬治亞理工大學(xué)的材料科學(xué)與工程系和化學(xué)與生物化學(xué)系的研究小組，基于無(wú)催化劑、控制生長(zhǎng)條件的氧化物粉末的熱蒸發(fā)技術(shù)，成功地合成了諸如ZnO、SnO2、In2O3和Ga2O3等一系列半導(dǎo)體氧化物納米帶，它們與具有圓柱對(duì)稱(chēng)截面的中空納米管或納米線不同，這些原生的納米帶呈現(xiàn)出高純、結(jié)構(gòu)均勻和單晶體，幾乎無(wú)缺陷和位錯(cuò)；納米線呈矩形截面，典型的寬度為20－300nm，寬厚比為5－10，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)毫米。這種半導(dǎo)體氧化物納米帶是一個(gè)理想的材料體系，可以用來(lái)研究載流子維度受限的輸運(yùn)現(xiàn)象和基于它的功能器件制造。香港城市大學(xué)李述湯教授和瑞典隆德大學(xué)固體物理系納米中心的LarsSamuelson教授領(lǐng)導(dǎo)的小組，分別在SiO2／Si和InAs／InP半導(dǎo)體量子線超晶格結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)制各方面也取得了重要進(jìn)展。

低維半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備的方法很多，主要有：微結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)和精細(xì)加工工藝相結(jié)合的方法，應(yīng)變自組裝量子線、量子點(diǎn)材料生長(zhǎng)技術(shù)，圖形化襯底和不同取向晶面選擇生長(zhǎng)技術(shù)，單原子操縱和加工技術(shù)，納米結(jié)構(gòu)的輻照制備技術(shù)，及其在沸石的籠子中、納米碳管和溶液中等通過(guò)物理或化學(xué)方法制備量子點(diǎn)和量子線的技術(shù)等。目前發(fā)展的主要趨勢(shì)是尋找原子級(jí)無(wú)損傷加工方法和納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)變自組裝可控生長(zhǎng)技術(shù)，以求獲得大小、形狀均勻、密度可控的無(wú)缺陷納米結(jié)構(gòu)。

2.5寬帶隙半導(dǎo)體材料

寬帶隙半導(dǎo)體材主要指的是金剛石，III族氮化物，碳化硅，立方氮化硼以及氧化物（ZnO等）及固溶體等，特別是SiC、GaN和金剛石薄膜等材料，因具有高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速度和大臨界擊穿電壓等特點(diǎn)，成為研制高頻大功率、耐高溫、抗輻照半導(dǎo)體微電子器件和電路的理想材料；在通信、汽車(chē)、航空、航天、石油開(kāi)采以及國(guó)防等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。另外，III族氮化物也是很好的光電子材料，在藍(lán)、綠光發(fā)光二極管（LED)和紫、藍(lán)、綠光激光器（LD）以及紫外探測(cè)器等應(yīng)用方面也顯示了廣泛的應(yīng)用前景。隨著1993年GaN材料的P型摻雜突破，GaN基材料成為藍(lán)綠光發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)。目前，GaN基藍(lán)綠光發(fā)光二極管己商品化，GaN基LD也有商品出售，最大輸出功率為0．5W。在微電子器件研制方面，GaN基FET的最高工作頻率（fmax）已達(dá)140GHz，fT=67GHz，跨導(dǎo)為260ms／mm；HEMT器件也相繼問(wèn)世，發(fā)展很快。此外，256×256GaN基紫外光電焦平面陣列探測(cè)器也已研制成功。特別值得提出的是，日本Sumitomo電子工業(yè)有限公司2000年宣稱(chēng)，他們采用熱力學(xué)方法已研制成功2英寸GaN單晶材料，這將有力的推動(dòng)藍(lán)光激光器和GaN基電子器件的發(fā)展。另外，近年來(lái)具有反常帶隙彎曲的窄禁帶InAsN，InGaAsN,GaNP和GaNAsP材料的研制也受到了重視，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)陂L(zhǎng)波長(zhǎng)光通信用高T0光源和太陽(yáng)能電池等方面顯示了重要應(yīng)用前景。

以Cree公司為代表的體SiC單晶的研制已取得突破性進(jìn)展，2英寸的4H和6HSiC單晶與外延片，以及3英寸的4HSiC單晶己有商品出售；以SiC為GaN基材料襯低的藍(lán)綠光LED業(yè)已上市，并參于與以藍(lán)寶石為襯低的GaN基發(fā)光器件的竟?fàn)?。其他SiC相關(guān)高溫器件的研制也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前存在的主要問(wèn)題是材料中的缺陷密度高，且價(jià)格昂貴。

II－VI族蘭綠光材料研制在徘徊了近30年后，于1990年美國(guó)3M公司成功地解決了II－VI族的P型摻雜難點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。1991年3M公司利用MBE技術(shù)率先宣布了電注入（Zn，Cd）Se／ZnSe蘭光激光器在77K（495nm）脈沖輸出功率100mW的消息，開(kāi)始了II－VI族蘭綠光半導(dǎo)體激光（材料）器件研制的。經(jīng)過(guò)多年的努力，目前ZnSe基II－VI族蘭綠光激光器的壽命雖已超過(guò)1000小時(shí)，但離使用差距尚大，加之GaN基材料的迅速發(fā)展和應(yīng)用，使II－VI族蘭綠光材料研制步伐有所變緩。提高有源區(qū)材料的完整性，特別是要降低由非化學(xué)配比導(dǎo)致的點(diǎn)缺陷密度和進(jìn)一步降低失配位錯(cuò)和解決歐姆接觸等問(wèn)題，仍是該材料體系走向?qū)嵱没氨仨氁鉀Q的問(wèn)題。

寬帶隙半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料往往也是典型的大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，所謂大失配異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料是指晶格常數(shù)、熱膨脹系數(shù)或晶體的對(duì)稱(chēng)性等物理參數(shù)有較大差異的材料體系，如GaN／藍(lán)寶石（Sapphire），SiC／Si和GaN／Si等。大晶格失配引發(fā)界面處大量位錯(cuò)和缺陷的產(chǎn)生，極大地影響著微結(jié)構(gòu)材料的光電性能及其器件應(yīng)用。如何避免和消除這一負(fù)面影響，是目前材料制備中的一個(gè)迫切要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解泱，必將大大地拓寬材料的可選擇余地，開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，除SiC單晶襯低材料，GaN基藍(lán)光LED材料和器件已有商品出售外，大多數(shù)高溫半導(dǎo)體材料仍處在實(shí)驗(yàn)室研制階段，不少影響這類(lèi)材料發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題,如GaN襯底，ZnO單晶簿膜制備，P型摻雜和歐姆電極接觸，單晶金剛石薄膜生長(zhǎng)與N型摻雜，II－VI族材料的退化機(jī)理等仍是制約這些材料實(shí)用化的關(guān)鍵問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外雖已做了大量的研究，至今尚未取得重大突破。

3光子晶體

光子晶體是一種人工微結(jié)構(gòu)材料，介電常數(shù)周期的被調(diào)制在與工作波長(zhǎng)相比擬的尺度，來(lái)自結(jié)構(gòu)單元的散射波的多重干涉形成一個(gè)光子帶隙，與半導(dǎo)體材料的電子能隙相似，并可用類(lèi)似于固態(tài)晶體中的能帶論來(lái)描述三維周期介電結(jié)構(gòu)中光波的傳播，相應(yīng)光子晶體光帶隙（禁帶）能量的光波模式在其中的傳播是被禁止的。如果光子晶體的周期性被破壞，那么在禁帶中也會(huì)引入所謂的“施主”和“受主”模，光子態(tài)密度隨光子晶體維度降低而量子化。如三維受限的“受主”摻雜的光子晶體有希望制成非常高Q值的單模微腔，從而為研制高質(zhì)量微腔激光器開(kāi)辟新的途徑。光子晶體的制備方法主要有：聚焦離子束（FIB）結(jié)合脈沖激光蒸發(fā)方法，即先用脈沖激光蒸發(fā)制備如Ag/MnO多層膜，再用FIB注入隔離形成一維或二維平面陣列光子晶體；基于功能粒子（磁性納米顆粒Fe2O3，發(fā)光納米顆粒CdS和介電納米顆粒TiO2）和共軛高分子的自組裝方法，可形成適用于可見(jiàn)光范圍的三維納米顆粒光子晶體；二維多空硅也可制作成一個(gè)理想的3－5μm和1．5μm光子帶隙材料等。目前，二維光子晶體制造已取得很大進(jìn)展，但三維光子晶體的研究，仍是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。最近，Campbell等人提出了全息光柵光刻的方法來(lái)制造三維光子晶體，取得了進(jìn)展。

4量子比特構(gòu)建與材料

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)芯片集成度不斷增高，器件尺寸越來(lái)越?。╪m尺度）并最終將受到器件工作原理和工藝技術(shù)限制，而無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)更大信息量的需求。為此，發(fā)展基于全新原理和結(jié)構(gòu)的功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。1994年Shor基于量子態(tài)疊加性提出的量子并行算法并證明可輕而易舉地破譯目前廣泛使用的公開(kāi)密鑰Rivest，Shamir和Adlman（RSA）體系，引起了人們的廣泛重視。

所謂量子計(jì)算機(jī)是應(yīng)用量子力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算的裝置，理論上講它比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)有更快的運(yùn)算速度，更大信息傳遞量和更高信息安全保障，有可能超越目前計(jì)算機(jī)理想極限。實(shí)現(xiàn)量子比特構(gòu)造和量子計(jì)算機(jī)的設(shè)想方案很多，其中最引人注目的是Kane最近提出的一個(gè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量子計(jì)算的方案。其核心是利用硅納米電子器件中磷施主核自旋進(jìn)行信息編碼，通過(guò)外加電場(chǎng)控制核自旋間相互作用實(shí)現(xiàn)其邏輯運(yùn)算，自旋測(cè)量是由自旋極化電子電流來(lái)完成，計(jì)算機(jī)要工作在mK的低溫下。

這種量子計(jì)算機(jī)的最終實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于與硅平面工藝兼容的硅納米電子技術(shù)的發(fā)展。除此之外，為了避免雜質(zhì)對(duì)磷核自旋的干擾，必需使用高純（無(wú)雜質(zhì)）和不存在核自旋不等于零的硅同位素（29Si）的硅單晶；減小SiO2絕緣層的無(wú)序漲落以及如何在硅里摻入規(guī)則的磷原子陣列等是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的關(guān)鍵。量子態(tài)在傳輸，處理和存儲(chǔ)過(guò)程中可能因環(huán)境的耦合（干擾），而從量子疊加態(tài)演化成經(jīng)典的混合態(tài)，即所謂失去相干，特別是在大規(guī)模計(jì)算中能否始終保持量子態(tài)間的相干是量子計(jì)算機(jī)走向?qū)嵱没八匦杩朔碾y題。

5發(fā)展我國(guó)半導(dǎo)體材料的幾點(diǎn)建議

鑒于我國(guó)目前的工業(yè)基礎(chǔ)，國(guó)力和半導(dǎo)體材料的發(fā)展水平，提出以下發(fā)展建議供參考。

5.1硅單晶和外延材料

硅材料作為微電子技術(shù)的主導(dǎo)地位至少到本世紀(jì)中葉都不會(huì)改變，至今國(guó)內(nèi)各大集成電路制造廠家所需的硅片基本上是依賴(lài)進(jìn)口。目前國(guó)內(nèi)雖已可拉制8英寸的硅單晶和小批量生產(chǎn)6英寸的硅外延片，然而都未形成穩(wěn)定的批量生產(chǎn)能力，更談不上規(guī)模生產(chǎn)。建議國(guó)家集中人力和財(cái)力，首先開(kāi)展8英寸硅單晶實(shí)用化和6英寸硅外延片研究開(kāi)發(fā)，在“十五”的后期，爭(zhēng)取做到8英寸集成電路生產(chǎn)線用硅單晶材料的國(guó)產(chǎn)化，并有6～8英寸硅片的批量供片能力。到2010年左右，我國(guó)應(yīng)有8～12英寸硅單晶、片材和8英寸硅外延片的規(guī)模生產(chǎn)能力；更大直徑的硅單晶、片材和外延片也應(yīng)及時(shí)布點(diǎn)研制。另外，硅多晶材料生產(chǎn)基地及其相配套的高純石英、氣體和化學(xué)試劑等也必需同時(shí)給以重視，只有這樣，才能逐步改觀我國(guó)微電子技術(shù)的落后局面，進(jìn)入世界發(fā)達(dá)國(guó)家之林。

5.2GaAs及其有關(guān)化合物半導(dǎo)體單晶

材料發(fā)展建議

GaAs、InP等單晶材料同國(guó)外的差距主要表現(xiàn)在拉晶和晶片加工設(shè)備落后，沒(méi)有形成生產(chǎn)能力。相信在國(guó)家各部委的統(tǒng)一組織、領(lǐng)導(dǎo)下，并爭(zhēng)取企業(yè)介入，建立我國(guó)自己的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)聯(lián)合體，取各家之長(zhǎng)，分工協(xié)作，到2010年趕上世界先進(jìn)水平是可能的。要達(dá)到上述目的，到“十五”末應(yīng)形成以4英寸單晶為主2－3噸／年的SI－GaAs和3－5噸／年摻雜GaAs、InP單晶和開(kāi)盒就用晶片的生產(chǎn)能力，以滿(mǎn)足我國(guó)不斷發(fā)展的微電子和光電子工業(yè)的需術(shù)。到2010年，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)4英寸GaAs生產(chǎn)線的國(guó)產(chǎn)化，并具有滿(mǎn)足6英寸線的供片能力。

5.3發(fā)展超晶格、量子阱和一維、零維半導(dǎo)體

微結(jié)構(gòu)材料的建議

(1)超晶格、量子阱材料

從目前我國(guó)國(guó)力和我們已有的基礎(chǔ)出發(fā)，應(yīng)以三基色（超高亮度紅、綠和藍(lán)光）材料和光通信材料為主攻方向，并兼顧新一代微電子器件和電路的需求，加強(qiáng)MBE和MOCVD兩個(gè)基地的建設(shè)，引進(jìn)必要的適合批量生產(chǎn)的工業(yè)型MBE和MOCVD設(shè)備并著重致力于GaAlAs／GaAs，InGaAlP／InGaP,GaN基藍(lán)綠光材料，InGaAs／InP和InGaAsP／InP等材料體系的實(shí)用化研究是當(dāng)務(wù)之急，爭(zhēng)取在“十五”末，能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)2、3和4英寸GaAs生產(chǎn)線所需要的異質(zhì)結(jié)材料。到2010年，每年能具備至少100萬(wàn)平方英寸MBE和MOCVD微電子和光電子微結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)能力。達(dá)到本世紀(jì)初的國(guó)際水平。

寬帶隙高溫半導(dǎo)體材料如SiC，GaN基微電子材料和單晶金剛石薄膜以及ZnO等材料也應(yīng)擇優(yōu)布點(diǎn)，分別做好研究與開(kāi)發(fā)工作。

(2)一維和零維半導(dǎo)體材料的發(fā)展設(shè)想?；诘途S半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)材料的固態(tài)納米量子器件，目前雖然仍處在預(yù)研階段，但極其重要，極有可能觸發(fā)微電子、光電子技術(shù)新的革命。低維量子器件的制造依賴(lài)于低維結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)和納米加工技術(shù)的進(jìn)步，而納米結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量又很大程度上取決于生長(zhǎng)和制備技術(shù)的水平。因而，集中人力、物力建設(shè)我國(guó)自己的納米科學(xué)與技術(shù)研究發(fā)展中心就成為了成敗的關(guān)鍵。具體目標(biāo)是，“十五”末，在半導(dǎo)體量子線、量子點(diǎn)材料制備，量子器件研制和系統(tǒng)集成等若干個(gè)重要研究方向接近當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平；2010年在有實(shí)用化前景的量子點(diǎn)激光器，量子共振隧穿器件和單電子器件及其集成等研發(fā)方面，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在國(guó)際該領(lǐng)域占有一席之地。可以預(yù)料，它的實(shí)施必將極大地增強(qiáng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和國(guó)防實(shí)力。

第6篇：量子力學(xué)概述范文

關(guān)鍵詞：元素周期表；元素周期律；化學(xué)教學(xué)；應(yīng)用分析

一、元素周期表和元素周期律的相關(guān)概述

1.元素周期表與元素周期律的起源

當(dāng)前，我們廣泛使用的周期表和周期律是1869俄國(guó)科學(xué)家德米特里?伊萬(wàn)諾維奇?門(mén)捷列夫在前人研究基礎(chǔ)上，通過(guò)自身的深入研究發(fā)現(xiàn)所首次提出的。并于1913年，英國(guó)科學(xué)家莫色勒采用陰極射線撞進(jìn)金屬產(chǎn)生X射線的方法，找出了原子序數(shù)越大，X射線的頻率就越高，因此其提出了原子核的正電荷決定了元素化學(xué)性質(zhì)的觀點(diǎn)，從而對(duì)周期表和周期律進(jìn)行了補(bǔ)充。后又經(jīng)過(guò)一些科學(xué)家的努力，才得以將周期表與周期律修訂為當(dāng)前的形式。

2.常見(jiàn)元素周期表的形式

目前所使用的常見(jiàn)元素周期表為長(zhǎng)式元素周期表，在這種類(lèi)型周期表中，元素的排布順序是根據(jù)原子序數(shù)的大小來(lái)決定的，其中序數(shù)越小，排列就越靠前。在長(zhǎng)式元素周期表中一縱列稱(chēng)為一個(gè)族，并存在兩個(gè)系，一橫列稱(chēng)為一個(gè)周期。另外，除了長(zhǎng)式元素周期表，常見(jiàn)的周期表還包含三角元素周期表、螺旋元素周期表及短式周期表。

3.元素周期表的排列方式

元素周期表內(nèi)排列順序是存在周期性的，因此，其元素所具有的性質(zhì)與功能也存在周期性。在當(dāng)前使用的元素周期表中，元素排列是根據(jù)原子序數(shù)來(lái)決定的。在同一橫列（周期）內(nèi)，根據(jù)量子力學(xué)的大小，對(duì)元素進(jìn)行排布，并能夠?qū)υ氐碾娮訉訑?shù)顯現(xiàn)出來(lái)。周期表越往下，其周期的長(zhǎng)度也就會(huì)越大，并根據(jù)元素核外電子排布分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、f區(qū)與ds區(qū)。另在同一縱列（族）中，其元素的化學(xué)性質(zhì)相同。

二、化學(xué)教學(xué)中對(duì)元素周期表和周期律的應(yīng)用

1.“位―構(gòu)―性”規(guī)律的應(yīng)用

在元素周期表中，元素在周期表中所占據(jù)的位置不僅能反映出元素的核外電子排布，還可以根據(jù)元素在元素周期表中的性質(zhì)遞變規(guī)律，做到對(duì)元素性質(zhì)的有效推斷，這就是元素周期表的“位―構(gòu)―性”規(guī)律。同時(shí)知道元素的質(zhì)性，也能做到對(duì)其在元素周期表中位置的推斷。通過(guò)這一規(guī)律的應(yīng)用，能夠?qū)σ粋€(gè)不正確的論斷予以否定，同時(shí)還可以幫助發(fā)現(xiàn)新元素。

例如，2004年，某甲宣布發(fā)現(xiàn)了一種比F2氧化性更強(qiáng)的單質(zhì)，某乙宣布制得了一種比HF更穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物。試分析其可信度并體會(huì)應(yīng)用了什么知識(shí)？

解答：甲乙均不可信；理由：首先，同周期元素中非金屬性最強(qiáng)的是F，同主族元素中非金屬性最強(qiáng)的是F，因此F是所有元素中非金屬性最強(qiáng)的。其次，元素的非金屬性強(qiáng)弱體現(xiàn)在幾個(gè)具體物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)上：①單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易；②氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱。因此，甲乙都是不可信的。

2.同周期及同主族變化規(guī)律的應(yīng)用

在元素周期表中同一周期的元素電子層數(shù)相同。因此隨著核電荷數(shù)的增加，原子越容易得電子，從左到右金屬性遞減，非金屬性遞增；在元素周期表中，同一主族元素最外層電子數(shù)相同，因此隨著電子層數(shù)的增加，原子越容易失電子，從上到下金屬性遞增，非金屬性遞減。這一規(guī)律的應(yīng)用，能夠?qū)υ氐脑影霃?、金屬性、穩(wěn)定性等性質(zhì)做到很好的判斷。

例：下列敘述正確的是 （ ）

A.原子半徑：OAl

C.穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se D.酸性：H3PO4>H2SO4>HClO4

解答：B、C兩項(xiàng)正確。理由：A應(yīng)用同周期、同主族元素原子半徑的變化規(guī)律可判斷不正確。B應(yīng)用同周期元素金屬性的變化規(guī)律可判定正確。C、D應(yīng)用同主族元素非金屬性的變化規(guī)律可判定C正確，D不正確。

3.位置相似性規(guī)律的應(yīng)用

在元素周期表中位置靠近的元素，其在物理與化學(xué)性質(zhì)上也有所相似。因此在化學(xué)應(yīng)用中通過(guò)利用這一規(guī)律，去做到對(duì)一些重要物質(zhì)的尋覓。

例：在周期表中，金屬元素和非金屬元素的分界線附近能找到

（ ）

（A）制農(nóng)藥的元素 （B）制催化劑的元素 （C）制半導(dǎo)體的元素 （D）制耐高溫合金材料的元素

解答：C選項(xiàng)正確，理由：元素周期表在化學(xué)研究與學(xué)習(xí)中，具有十分重要的意義，常見(jiàn)應(yīng)用如下表所示：

■

一些特殊材料在元素周期表中所處的位置

元素周期率與元素周期表是化學(xué)學(xué)科的重要知識(shí)與內(nèi)容，在化學(xué)應(yīng)用中具有重要作用。因此在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究當(dāng)中，需要做到對(duì)其相關(guān)規(guī)律的研究與學(xué)習(xí)，從做到更有效的應(yīng)用。

第7篇：量子力學(xué)概述范文

【關(guān)鍵詞】科技；科技哲學(xué)；傳播

一、科技哲學(xué)概述

科技哲學(xué)全稱(chēng)叫科學(xué)技術(shù)哲學(xué)，是對(duì)科學(xué)（內(nèi)在地包含技術(shù)）的哲學(xué)理解，屬于哲學(xué)中一個(gè)很重要的分支學(xué)科，主要研究自然界中的一般規(guī)律、科技活動(dòng)的基本方法、理論及其發(fā)展中得哲學(xué)問(wèn)題、科技與社會(huì)之間的相互作用的內(nèi)容。

科技哲學(xué)是以辯證唯物主義為指導(dǎo)理論，研究自然界的辯證本性、研究科技思維的辯證法、研究科技與社會(huì)的辯證關(guān)系等內(nèi)容。以自然觀、方法論、認(rèn)識(shí)論、科學(xué)觀、科技與社會(huì)等為研究領(lǐng)域。由于科技活動(dòng)已經(jīng)成為了獨(dú)立的社會(huì)活動(dòng)，因此，將科技作為一個(gè)單獨(dú)的對(duì)象進(jìn)行考察和研究，無(wú)論是對(duì)科技發(fā)展還是對(duì)社會(huì)發(fā)展都具有重要的作用。

科技哲學(xué)的歷史很悠久，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和科技方法論的研究開(kāi)始出現(xiàn)，科技對(duì)科學(xué)的影響也日益明顯，科技與社會(huì)關(guān)系成為了科技哲學(xué)研究的重點(diǎn)。因此，只有認(rèn)識(shí)了科技哲學(xué)在傳播過(guò)程中存在的問(wèn)題，才能更好地研究科技哲學(xué)，更好地傳播科技哲學(xué)，充分發(fā)揮科技哲學(xué)的作用，實(shí)現(xiàn)科技哲學(xué)對(duì)科學(xué)和社會(huì)的貢獻(xiàn)。

二、科技哲學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的科技哲學(xué)的前身是自然辯證法。然而自改革開(kāi)放以來(lái)，自然辨證法一直被當(dāng)做高校理論課程的必修課，這不但培養(yǎng)出了一大批從事自然辯證法專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)性人才，并且也豐富和拓展了自然辯證法的研究?jī)?nèi)容，逐漸地超越了自然辯證法自身的范圍。目前，雖然學(xué)術(shù)界關(guān)于科技哲學(xué)和自然辯證法的關(guān)系研究，以及有關(guān)科技哲學(xué)和自然辯證法的學(xué)科定位等方面一直處于激烈的討論之中；但是科技哲學(xué)卻是在沿著自身學(xué)術(shù)和學(xué)理軌跡在不斷地發(fā)展，主要體現(xiàn)在下面幾方面：

（一）從學(xué)科建設(shè)的角度來(lái)看。隨著學(xué)科建設(shè)的進(jìn)一步加快，自然辯證法也被科技、科學(xué)技術(shù)以及科學(xué)與社會(huì)等名稱(chēng)所更改，由先前的自然辯證法研究室，逐漸演變成了現(xiàn)在的科技哲學(xué)研究室、科技哲學(xué)研究中心等。

（二）從科技哲學(xué)的學(xué)術(shù)研究來(lái)看。20世紀(jì)80年代的科技哲學(xué)研究主要集中在自然觀、自然科學(xué)中的哲學(xué)問(wèn)題以及科學(xué)方法論等幾方面，而90年代，在研究傳統(tǒng)自然辯證法的基礎(chǔ)上，學(xué)術(shù)界在研究自然辯證法上也相繼出現(xiàn)多元化的局面。目前，在研究科學(xué)哲學(xué)、技術(shù)哲學(xué)等最新成果的基礎(chǔ)上，也形成了一些新的研究方向，諸如：量子力學(xué)哲學(xué)、生命科學(xué)哲學(xué)、信息哲學(xué)以及后現(xiàn)代主義科學(xué)哲學(xué)等。

（三）從教材建設(shè)上來(lái)看。在已經(jīng)出版的為數(shù)不多的基本教材或者參考書(shū)來(lái)看，最具影響力的應(yīng)該是：黃順基、黃天授和劉大椿主編的《科學(xué)技術(shù)哲學(xué)引論――科技革命時(shí)代的自然辯證法》[1]和劉大椿著的《科學(xué)技術(shù)哲學(xué)導(dǎo)論》[2]?！兑摗芬粫?shū)明確詳細(xì)的給出了科技哲學(xué)的定位，指出科技哲學(xué)是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命提出的新問(wèn)題為依據(jù)，以的觀點(diǎn)與方法為指導(dǎo)，是自然辯證法在新的歷史條件下的發(fā)展，是科技革命條件下的一門(mén)新學(xué)科[1]。而《導(dǎo)論》一書(shū)在定位科技哲學(xué)上則是邁出了實(shí)質(zhì)性的一步，指出科技哲學(xué)是對(duì)科技時(shí)代提出的科技及其相關(guān)問(wèn)題、要求和挑戰(zhàn)的哲學(xué)回應(yīng)[2]。與《引論》有所不同的是，《導(dǎo)論》給出的科技哲學(xué)定位不但使科技哲學(xué)擺脫了自然辯證法本身所存在的框架束縛，也使對(duì)哲學(xué)的思考開(kāi)始轉(zhuǎn)向科技反戰(zhàn)本身。

三、科技哲學(xué)傳播過(guò)程中面臨的問(wèn)題

隨著現(xiàn)代科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們需要從哲學(xué)的角度來(lái)觀察現(xiàn)代科技變化的規(guī)律，運(yùn)用哲學(xué)觀來(lái)細(xì)致分析科技變化的特征，從而才能推進(jìn)科技的良好運(yùn)行和持續(xù)創(chuàng)新。所以，就目前而言，無(wú)論是從科技創(chuàng)新的角度來(lái)看，還是從科技哲學(xué)學(xué)科體系建設(shè)方面來(lái)分析，科技哲學(xué)在傳播的過(guò)程中都急需兩大主要問(wèn)題：即現(xiàn)代科技與科學(xué)倫理的內(nèi)在關(guān)系的問(wèn)題和虛擬與現(xiàn)實(shí)的內(nèi)在關(guān)系問(wèn)題。

（一）現(xiàn)代科技與科學(xué)倫理的內(nèi)在關(guān)系問(wèn)題。站在科技哲學(xué)的角度來(lái)分析現(xiàn)代科技與科學(xué)倫理的內(nèi)在關(guān)系問(wèn)題，不難看出，既存在理論上得原因，也存在現(xiàn)實(shí)上得原因。首先，科技與社會(huì)倫理是及有所不同又有所關(guān)聯(lián)的?？萍甲非蟮氖抢碚撋系谩罢妗?，發(fā)現(xiàn)的是在現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)存在的客觀規(guī)律，解決的是人與自然的關(guān)系。而社會(huì)倫理追求的則是理論上的“善”，解釋了現(xiàn)實(shí)中的人與人相處的方式或方法，解決的是人與人間的關(guān)系。判斷倫理的標(biāo)準(zhǔn)是從善的行為和風(fēng)尚，而判斷科技的試金石則是科技實(shí)驗(yàn)，是觀察，是論證。因此，人們只有不斷地對(duì)知識(shí)進(jìn)行累積和創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)和促進(jìn)對(duì)科技的不斷完善。

（二）虛擬和現(xiàn)實(shí)的內(nèi)在關(guān)系問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，創(chuàng)造超越現(xiàn)實(shí)時(shí)空的虛擬時(shí)空已經(jīng)成為了真是的場(chǎng)景，也不再只是一個(gè)神話。虛擬時(shí)空是在現(xiàn)實(shí)時(shí)空的基礎(chǔ)上，通過(guò)用虛擬的技術(shù)而構(gòu)造的一種時(shí)空形態(tài)。這種形態(tài)既和現(xiàn)實(shí)有所關(guān)聯(lián)，但又不同于現(xiàn)實(shí)。因?yàn)椋錁?gòu)造方式很特殊，它的運(yùn)行方式也和現(xiàn)實(shí)不一樣，并且它的運(yùn)行狀態(tài)更是超乎常態(tài)，再加上其獨(dú)特的時(shí)空維度和新奇的時(shí)空?qǐng)鼍?，使得其給予人們非常特殊的空間感覺(jué)。雖然表面上看虛擬時(shí)空是脫離現(xiàn)實(shí)時(shí)空的，但是從科技哲學(xué)的角度來(lái)看，虛擬時(shí)空是離不開(kāi)現(xiàn)實(shí)時(shí)空的存在的，因?yàn)椋瑹o(wú)論現(xiàn)實(shí)時(shí)空怎么被改變或者突破，時(shí)空的本質(zhì)是不會(huì)被改變的。另外，雖然虛擬時(shí)空超越了現(xiàn)實(shí)時(shí)空的有限性，建立了獨(dú)具模糊性的網(wǎng)絡(luò)時(shí)空，但是無(wú)論是在虛擬時(shí)空還是在現(xiàn)實(shí)時(shí)空，物質(zhì)在時(shí)空的存在是無(wú)限的。因此對(duì)現(xiàn)實(shí)時(shí)空而言，虛擬時(shí)空并非是完全模糊的、完全脫離現(xiàn)實(shí)時(shí)空的虛擬網(wǎng)絡(luò)時(shí)空。所以，從科技哲學(xué)的角度分析，把虛擬時(shí)空看作是絕對(duì)非確定性的模糊世界，在理論上是說(shuō)不通的，在實(shí)踐中也行不通的。因此我們應(yīng)該十分清醒的認(rèn)識(shí)虛擬與現(xiàn)實(shí)的內(nèi)在關(guān)系。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃順基，黃天授，劉大椿.科學(xué)技術(shù)哲學(xué)引論――科技革命時(shí)代的自然辯證法[M].中國(guó)人民大學(xué)出版社，1991.

[2]劉大椿.科學(xué)技術(shù)哲學(xué)導(dǎo)論[M].中國(guó)人民大學(xué)出版社，2005.

[3]馬克思恩格斯選集（第一卷）[M].北京：人民出本社，1995.

第8篇：量子力學(xué)概述范文

維也納學(xué)派研究院年鑒的連續(xù)出版。自1993年以來(lái)，維也納學(xué)派研究院每年出版一本研究維也納學(xué)派學(xué)術(shù)思想的年鑒，至今出版的16卷分別是：《科學(xué)哲學(xué)：起源與發(fā)展》（Vol.1，1993）、《規(guī)范、價(jià)值與社會(huì)》（Vol.2，1994）、《基本爭(zhēng)論》（Vol.3，1995）、《百科全書(shū)與烏托邦》（Vol.4，1996）、《博弈論、經(jīng)驗(yàn)和合理性》（Vol.5，1998）、《塔爾斯基與維也納學(xué)派》（Vol.6，1999）、《關(guān)于量子力學(xué)的認(rèn)識(shí)論和實(shí)驗(yàn)視角》（Vol.7，2000）、《馮•諾意曼與量子力學(xué)基礎(chǔ)》（Vol.8，2001）、《科學(xué)哲學(xué)史：新的趨勢(shì)與視角》（Vol.9，2002）、《維也納學(xué)派與邏輯經(jīng)驗(yàn)主義》（Vol.10,2003）、《不同學(xué)科中的歸納與演繹》（Vol.11，2004）、《劍橋與維也納》（Vol.12，2006）、《紐拉特的語(yǔ)境中的經(jīng)濟(jì)學(xué)》（Vol.13，2007）、《維也納學(xué)派在北歐》（Vol.14，2010）、《韋斯曼：因果性與邏輯實(shí)證主義》（Vol.15，2011）、《卡爾納普與邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的遺產(chǎn)》（Vol.16，2012）。

維也納學(xué)派研究院的宗旨是，致力于促進(jìn)關(guān)于維也納學(xué)派傳統(tǒng)中的科學(xué)與哲學(xué)進(jìn)步，也關(guān)注社會(huì)語(yǔ)境中的科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史的跨學(xué)科研究，重點(diǎn)討論哲學(xué)、邏輯、經(jīng)驗(yàn)研究和語(yǔ)言分析等問(wèn)題。年鑒由會(huì)議論文匯編而成。在16卷年鑒中，與科學(xué)哲學(xué)史研究最相關(guān)的是第1卷和第9卷。第1卷《科學(xué)哲學(xué)：起源與發(fā)展》主要是圍繞維也納學(xué)派成員的學(xué)術(shù)思想與觀點(diǎn)展開(kāi)的研究；第9卷《科學(xué)哲學(xué)史：新的趨勢(shì)與視角》長(zhǎng)達(dá)440頁(yè)，收集的論文主要是從歷史的視角聚焦了從古到今的面向科學(xué)的哲學(xué)思考，以及對(duì)哲學(xué)家、科學(xué)家和科學(xué)哲學(xué)家的思想及其相關(guān)論題的深入探討。

科學(xué)的人文社會(huì)科學(xué)研究（ScienceStud-ies，下文簡(jiǎn)稱(chēng)SS）的整合與轉(zhuǎn)向。以科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家為核心的SS研究者在集中出版了大量闡述科學(xué)是社會(huì)建構(gòu)的文章與論著之后，從20世紀(jì)90年代初也與科學(xué)哲學(xué)家一樣，開(kāi)始反思他們研究的歷史發(fā)展，并希望通過(guò)歷史反思，放棄強(qiáng)綱領(lǐng)，尋找新的出路或轉(zhuǎn)向，其中值得注意的兩種轉(zhuǎn)向是：

其一，主張從科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史（簡(jiǎn)稱(chēng)HPS）研究轉(zhuǎn)向跨學(xué)科的SS研究。他們倡導(dǎo)這種轉(zhuǎn)向的理由有四：（1）在他們看來(lái)，傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)家提倡把科學(xué)哲學(xué)研究堅(jiān)定地建立在對(duì)科學(xué)史和當(dāng)代科學(xué)實(shí)踐的理解之基礎(chǔ)上，但卻對(duì)這種聯(lián)盟的本性沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，從而使哲學(xué)分析卷入“真”科學(xué)的做法事實(shí)上已經(jīng)變革了哲學(xué)實(shí)踐，導(dǎo)致了對(duì)下列問(wèn)題的質(zhì)疑：科學(xué)的統(tǒng)一性是否可能？科學(xué)是否體現(xiàn)了哲學(xué)家所預(yù)期的能夠進(jìn)行“重構(gòu)”的合理內(nèi)核？（2）當(dāng)科學(xué)哲學(xué)家退回到各門(mén)學(xué)科的實(shí)踐中時(shí)，滋生了對(duì)使科學(xué)的哲學(xué)研究的自然化戰(zhàn)略；（3）當(dāng)科學(xué)哲學(xué)家以更一般的術(shù)語(yǔ)對(duì)哲學(xué)分析的有效性提出質(zhì)疑并企圖最終取代關(guān)于科學(xué)的唯一性、統(tǒng)一性和合理性等哲學(xué)信念時(shí)，盡管共享了需要在語(yǔ)境中理解科學(xué)的觀點(diǎn)，但卻產(chǎn)生出各種不同的派別；（4）當(dāng)哲學(xué)家反對(duì)社會(huì)學(xué)家的挑戰(zhàn)形式，而社會(huì)學(xué)家堅(jiān)持他們的反哲學(xué)態(tài)度時(shí)，有一種趨勢(shì)是雙方就共同感興趣的問(wèn)題交換意見(jiàn)，科學(xué)哲學(xué)家從社會(huì)學(xué)家的研究中吸取合理因素，產(chǎn)生了使科學(xué)的哲學(xué)研究自然化的興趣，社會(huì)學(xué)家則放棄了極端的建構(gòu)主義和社會(huì)學(xué)的基礎(chǔ)主義的觀點(diǎn)。在這種背景下，為了揭示科學(xué)事業(yè)的多維度的復(fù)雜性，需要科學(xué)哲學(xué)家、科學(xué)社會(huì)學(xué)家、科學(xué)史學(xué)家共同探索形成SS研究（sciencestudiesre-search）的跨學(xué)科綱領(lǐng)，用哲學(xué)的、社會(huì)學(xué)的、歷史的術(shù)語(yǔ)理解科學(xué)，并在這種多學(xué)科的交界處，重鑄需要分析的問(wèn)題與范疇，從而完成從HPS向跨學(xué)科的SS研究的轉(zhuǎn)向。

其二，主張從跨學(xué)科的SS研究轉(zhuǎn)向文化研究。這是對(duì)皮克林（AndrewPickering）出版的《作為實(shí)踐與文化的科學(xué)》（1992）一書(shū)的回應(yīng)，也是對(duì)勞斯（JosephRouse）觀點(diǎn)的一種響應(yīng)，同時(shí)，還是基于歷史性反思對(duì)SS不同進(jìn)路的整合，其目標(biāo)是擺脫過(guò)分依賴(lài)于社會(huì)學(xué)的知識(shí)觀的束縛，把科學(xué)當(dāng)作一種論域與文化現(xiàn)象來(lái)研究。雖然他們?cè)谑裁词?ldquo;語(yǔ)境論”、“話語(yǔ)”、“文化”和“實(shí)踐”這些關(guān)鍵概念的理解上還仍然沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，但他們認(rèn)為，拋棄科學(xué)知識(shí)的統(tǒng)一性的信念，放棄基礎(chǔ)主義，最終把認(rèn)識(shí)的、政治的、哲學(xué)的、社會(huì)學(xué)的、人類(lèi)學(xué)的等維度混合起來(lái)整合到科學(xué)文化當(dāng)中，研究科學(xué)家工作的技術(shù)細(xì)節(jié)，是SS研究的未來(lái)方向。

2001年，勞斯把上面的兩種轉(zhuǎn)向統(tǒng)一起來(lái)，統(tǒng)稱(chēng)為“科學(xué)的文化研究”，其目標(biāo)定位是，在不太嚴(yán)格的意義上將科學(xué)的哲學(xué)、歷史、社會(huì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)、女性主義理論等多學(xué)科領(lǐng)域結(jié)合起來(lái)的研究，認(rèn)為科學(xué)實(shí)踐是人與世界相互作用的有意義的模式，強(qiáng)調(diào)在“科學(xué)文化”中定位文化研究，并指出，科學(xué)的文化研究既不是對(duì)科學(xué)的結(jié)果作出說(shuō)明和理解，也不回答科學(xué)是什么的傳統(tǒng)問(wèn)題，而是對(duì)科學(xué)實(shí)踐發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行多學(xué)科的研究與反思。SS研究者的這些工作雖然不是對(duì)科學(xué)哲學(xué)史的直接研究，但是，他們?cè)谔剿鱏S的未來(lái)研究方向時(shí)離不開(kāi)對(duì)科學(xué)哲學(xué)史的考察，因此，他們關(guān)于SS的轉(zhuǎn)向研究討論，也在一定程度上間接地促進(jìn)了科學(xué)哲學(xué)史的研究。

早期研究文獻(xiàn)的不斷再版。在科學(xué)哲學(xué)史的研究方面，最早的相關(guān)文獻(xiàn)是由考克爾曼（J.J.Kockelmans）主編的《科學(xué)哲學(xué)：歷史背景》。[1]這是一本帶有導(dǎo)讀性的文獻(xiàn)匯編，首次出版于1968年，1999年再版。本文集收錄了從1786年（即自康德以來(lái)）到1927年之間的24位哲學(xué)家（如康德、赫歇爾、惠威爾等）與科學(xué)家（如赫茲、玻爾茲曼、亥姆霍茲等）的原始文獻(xiàn)，并分為四個(gè)時(shí)期構(gòu)成了文集的四個(gè)部分：（1）開(kāi)始時(shí)期：1786-1850；（2）19世紀(jì)末：1870-1899；（3）20世紀(jì)的頭十年：（4）走向當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)：1910-1927。其次是洛西（JohnLosee）撰寫(xiě)的《科學(xué)哲學(xué)歷史導(dǎo)論》[2]，1972年出版的第一版主要概述從亞里士多德的歸納-演繹方法一直到1940年之前的科學(xué)方法論發(fā)展的歷史；1979年的第二版增加了第二次世界大戰(zhàn)之后的關(guān)于卡爾納普、亨普爾和內(nèi)格爾的邏輯重建的內(nèi)容，以及對(duì)這些觀點(diǎn)的批判和庫(kù)恩、拉卡托斯與勞丹闡述的各種替代進(jìn)路；1992年的第三版增加了關(guān)于科學(xué)進(jìn)步、因果說(shuō)明、貝葉斯確證理論、科學(xué)實(shí)在論和關(guān)于規(guī)范的科學(xué)哲學(xué)的替代進(jìn)路；2011年的第四版增加了理論評(píng)價(jià)、經(jīng)驗(yàn)實(shí)踐、說(shuō)明的理論、規(guī)范的自然主義、科學(xué)實(shí)在論之爭(zhēng)以及描述的科學(xué)哲學(xué)，這一版長(zhǎng)達(dá)300多頁(yè)，共有19章。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

關(guān)于科學(xué)哲學(xué)經(jīng)典文獻(xiàn)的匯編工作。在此方面，較有影響的文集有五本，一本是由庫(kù)德（MaitinCurd）和卡沃（J.A.Cover）主編的《科學(xué)哲學(xué)：核心論題》（1998）。這本文集長(zhǎng)達(dá)一千三百多頁(yè)，主要收集了從邏輯經(jīng)驗(yàn)主義開(kāi)始到20世紀(jì)的科學(xué)哲學(xué)家的經(jīng)典文獻(xiàn)，這本書(shū)是美國(guó)斯坦福大學(xué)哲學(xué)系指定的科學(xué)哲學(xué)教材。第二本是由牛頓-史密斯（W.H.Newton-Smith）主編的《科學(xué)哲學(xué)指南》（2000）。這本文集提供了81個(gè)條目，涵蓋了科學(xué)哲學(xué)整個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的著名人物、關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和重要論題三大類(lèi)型。大多數(shù)條目是由世界一流的科學(xué)哲學(xué)家撰寫(xiě)的。每個(gè)條目從追溯相關(guān)主題的發(fā)展脈絡(luò)開(kāi)始，綜述了其核心觀點(diǎn)、最新進(jìn)展等。在人物介紹中，沒(méi)有把古希臘哲學(xué)家包括進(jìn)來(lái)，在近代哲學(xué)家中，有笛卡兒、貝克萊、萊布尼茲、洛克、馬赫、休謨、穆勒、惠威爾、皮爾士、馬赫，在科學(xué)家中，有伽里略、牛頓、達(dá)爾文、玻爾、愛(ài)因斯坦。第三本是由巴巴瑟夫（YuriBalashov）和羅森伯格（AlexRosenberg）主編的《科學(xué)哲學(xué)：當(dāng)代讀物》（2002）。這本文集除了收錄20世紀(jì)以來(lái)的傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)的文獻(xiàn)之外，還收錄了科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家的文獻(xiàn)。第四本是由朗格（MarcLange）主編的《科學(xué)哲學(xué)選集》（2006）。這本文集收錄了自1945年以來(lái)的科學(xué)哲學(xué)經(jīng)典文獻(xiàn)。第五本是由麥格羅（TimothyMcGrew）等人主編的《科學(xué)哲學(xué)：歷史選集》（2009）收錄了從伊壁鳩魯、芝諾、柏拉圖、亞里士多德等到當(dāng)代科學(xué)哲學(xué)家的經(jīng)典文獻(xiàn)。

無(wú)限制地列舉現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn)并非本文的應(yīng)有之意，而且，這里的文獻(xiàn)梳理也很不充分，一定會(huì)有掛一漏萬(wàn)之嫌。然而，盡管如此，我們還是能夠從這種簡(jiǎn)要的梳理中看出，目前，科學(xué)哲學(xué)界對(duì)科學(xué)哲學(xué)史研究從何時(shí)算起或從哪里開(kāi)始這一問(wèn)題的理解并不完全統(tǒng)一。

科學(xué)哲學(xué)的界定

歷史是對(duì)過(guò)去事情的述說(shuō)。科學(xué)哲學(xué)史也不例外。討論科學(xué)哲學(xué)史研究從何時(shí)開(kāi)始的起點(diǎn)問(wèn)題，離不開(kāi)對(duì)科學(xué)哲學(xué)的界定。界定科學(xué)哲學(xué)不同于界定任何一門(mén)經(jīng)驗(yàn)學(xué)科。界定物理學(xué)不是一個(gè)物理學(xué)問(wèn)題，界定化學(xué)不是一個(gè)化學(xué)問(wèn)題，界定生物學(xué)也不是一個(gè)生物學(xué)問(wèn)題，而是分別屬于物理學(xué)哲學(xué)、化學(xué)哲學(xué)、生物學(xué)哲學(xué)的范圍。相比之下，界定科學(xué)哲學(xué)卻是一個(gè)典型的科學(xué)哲學(xué)問(wèn)題。對(duì)科學(xué)哲學(xué)作出不同的界定，意味著對(duì)科學(xué)哲學(xué)的不同理解，而理解不同，又進(jìn)一步意味著研究科學(xué)哲學(xué)史的起點(diǎn)不同。

牛頓-史密斯認(rèn)為，“什么是科學(xué)哲學(xué)”的問(wèn)題是一個(gè)很棘手的問(wèn)題，回答這一問(wèn)題也許應(yīng)該求助于“科學(xué)”與“哲學(xué)”的定義。但是，在所有的哲學(xué)問(wèn)題中，對(duì)哲學(xué)特征的描述是最有爭(zhēng)議的，哲學(xué)正在周期性地進(jìn)入鉆牛角尖的時(shí)期。這時(shí)，什么是科學(xué)哲學(xué)的問(wèn)題明確地呈現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)科學(xué)哲學(xué)家無(wú)法達(dá)成一致時(shí)，他們開(kāi)始回過(guò)頭來(lái)研究具體的哲學(xué)問(wèn)題。另一方面，回答“科學(xué)是什么”的問(wèn)題曾在科學(xué)哲學(xué)家中間成為一種時(shí)尚。邏輯實(shí)證主義者和波普爾等人用是否具有認(rèn)知意義來(lái)界定科學(xué)。他們把能夠通過(guò)經(jīng)驗(yàn)證實(shí)或證偽的命題看成是有意義的，因此，數(shù)學(xué)、邏輯、美學(xué)等論述就不是科學(xué)的論述。此外，以羅蒂等人為代表的后現(xiàn)代哲學(xué)家認(rèn)為，科學(xué)沒(méi)有本質(zhì)，科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家則認(rèn)為，科學(xué)是一種社會(huì)建構(gòu)，等等。接著，牛頓-史密斯指出，避免卷入這些爭(zhēng)論的一種方式是，我們不再試圖提供關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的理解，而是從公認(rèn)的一系列具體學(xué)科（比如，物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、醫(yī)學(xué)、動(dòng)物學(xué)等）來(lái)確立我們的科學(xué)觀，從而把定義科學(xué)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為比較學(xué)科之間的差異，比如，思考這些學(xué)科與人類(lèi)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)和社會(huì)學(xué)等學(xué)科之間的異同之處，來(lái)辯明科學(xué)的意義，并且，基于這種辯明來(lái)確定在多大程度上擴(kuò)展“科學(xué)”這一術(shù)語(yǔ)。這樣一來(lái)，就有可能突出列入屬于科學(xué)“清單”上的學(xué)科的共同特征。然后，牛頓-史密斯通過(guò)對(duì)科學(xué)哲學(xué)家的所作所為的考察把科學(xué)哲學(xué)的大致輪廓構(gòu)畫(huà)為是對(duì)科學(xué)的目標(biāo)、方法、手段和成果的討論。

我國(guó)的科學(xué)哲學(xué)是在自然辯證法研究的范圍內(nèi)發(fā)展起來(lái)的，因此，比英美學(xué)術(shù)界的理解更加寬泛。例如，李醒民在為他主編的《中國(guó)科學(xué)哲學(xué)論叢》所寫(xiě)的序言中，把科學(xué)哲學(xué)定義為是“對(duì)作為一個(gè)整體的科學(xué)（知識(shí)體系、研究活動(dòng)、社會(huì)建制）及其分支學(xué)科進(jìn)行反思和批判的哲學(xué)學(xué)科”，并大致勾勒出四個(gè)論域：科學(xué)哲學(xué)元論、科學(xué)哲學(xué)通論、科學(xué)哲學(xué)個(gè)論和科學(xué)哲學(xué)外論。他認(rèn)為，科學(xué)哲學(xué)元論涉及科學(xué)哲學(xué)的根本性問(wèn)題，是對(duì)科學(xué)的目的、目標(biāo)、對(duì)象、價(jià)值、范圍、限度、劃界、方法、預(yù)設(shè)、信念等問(wèn)題的討論；科學(xué)哲學(xué)通論涉及科學(xué)哲學(xué)的普遍性問(wèn)題，是對(duì)科學(xué)事實(shí)、問(wèn)題、概念、原理、理論結(jié)構(gòu)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)證明、科學(xué)辯護(hù)、科學(xué)說(shuō)明、科學(xué)進(jìn)步、科學(xué)革命、科學(xué)中的機(jī)械論與有機(jī)論、還原論與活力論、進(jìn)化論與目的論、因果性與幾率性、連續(xù)性與分立性、科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)主義、理性主義、現(xiàn)象主義、工具主義、物理主義、操作主義、歷史主義、約定主義、整體主義和后現(xiàn)代主義等的解讀與協(xié)調(diào)；科學(xué)哲學(xué)個(gè)論是研究科學(xué)的各門(mén)分支學(xué)科中的哲學(xué)問(wèn)題，比如，物理學(xué)、生物學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)中的哲學(xué)問(wèn)題等；他把前面的三種科學(xué)哲學(xué)統(tǒng)稱(chēng)為科學(xué)哲學(xué)內(nèi)論，與此相對(duì)應(yīng)，科學(xué)哲學(xué)外論是研究科學(xué)活動(dòng)和科學(xué)建制的本性及科學(xué)與外部世界的關(guān)系。

不難看出，牛頓-史密斯和李醒民對(duì)科學(xué)哲學(xué)的理解是不同的，前者把科學(xué)哲學(xué)作為一門(mén)學(xué)科來(lái)理解，這種理解基本上代表了英美科學(xué)哲學(xué)界的觀點(diǎn)；而后者是把科學(xué)哲學(xué)作為一種研究領(lǐng)域來(lái)對(duì)待的，這種理解也在很大程度上代表了中國(guó)科學(xué)哲學(xué)界許多學(xué)者的看法。但是，他們?cè)?ldquo;科學(xué)”概念的用法上是一致的，都指“自然科學(xué)”。然而在德語(yǔ)中，“科學(xué)”(Wissenschaft)一詞的詞根是“知識(shí)”(Wissen)。科學(xué)是指一個(gè)完整的知識(shí)系統(tǒng)。因此，德語(yǔ)里的“科學(xué)”概念的含義就不只是指自然科學(xué)。例如，德國(guó)柏林理工大學(xué)哲學(xué)系的漢斯•波塞爾（HansPoser）把科學(xué)哲學(xué)理解為“科學(xué)的認(rèn)識(shí)論”。這種認(rèn)識(shí)論不只是包括對(duì)以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的物理學(xué)范式的反思，還包括對(duì)生命力的反思和對(duì)精神科學(xué)的反思。因?yàn)橛梦锢韺W(xué)的說(shuō)明模式無(wú)法說(shuō)明動(dòng)物的行為，法國(guó)浪漫派也對(duì)從無(wú)機(jī)物到有機(jī)物轉(zhuǎn)化的物理學(xué)提出了質(zhì)疑。達(dá)爾文進(jìn)化論的產(chǎn)生，則向自然科學(xué)的說(shuō)明模式提出了新的挑戰(zhàn)：如何對(duì)待變異的問(wèn)題。因此，人們最晚從達(dá)爾文開(kāi)始，不得不需要在物理學(xué)的說(shuō)明模式之外，尋找其他的說(shuō)明模式。歐洲大陸從一開(kāi)始對(duì)科學(xué)的理解就與英美傳統(tǒng)對(duì)科學(xué)的理解有所不同。英美傳統(tǒng)理解的科學(xué)是開(kāi)始于伽利略的自然科學(xué)，而歐洲大陸傳統(tǒng)所理解的科學(xué)不僅指實(shí)驗(yàn)科學(xué)，而是一個(gè)很寬泛的概念，包括自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和精神科學(xué)。所以，科學(xué)哲學(xué)不僅包括關(guān)于自然科學(xué)的哲學(xué)，而且還包括了歷史哲學(xué)和文化哲學(xué)。波塞爾強(qiáng)調(diào)說(shuō)，如果只單純地把科學(xué)理解為自然科學(xué)的話，至少有1/3的大學(xué)就該關(guān)閉了。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

但是，我們從傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)家所運(yùn)用的“科學(xué)”和科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家以及后現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)家所批判的“科學(xué)”來(lái)看，基本上還是意指“自然科學(xué)”。這里引入波塞爾的觀點(diǎn)試圖表明，雖然波塞爾所理解的“科學(xué)”概念與牛頓-史密斯理解的“科學(xué)”概念不盡相同，但他們?cè)趯?duì)待科學(xué)哲學(xué)何時(shí)開(kāi)始的問(wèn)題上卻擁有大致相同的看法。他們都把科學(xué)哲學(xué)的開(kāi)端理解為開(kāi)始于近代科學(xué)。用波塞爾的話來(lái)說(shuō)，在近現(xiàn)代科學(xué)開(kāi)始時(shí)，就有了對(duì)科學(xué)的哲學(xué)反思。他認(rèn)為，歐洲哲學(xué)史與科學(xué)史上理性主義與經(jīng)驗(yàn)主義之間的爭(zhēng)論就是一個(gè)明顯的案例。牛頓所代表的經(jīng)驗(yàn)主義是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的理想；萊布尼茨代表的則是歐洲大陸自笛卡兒以來(lái)的理性主義。這種理性主義直接影響了狄德羅等人。到了19世紀(jì)，實(shí)證主義和經(jīng)驗(yàn)主義也在歐洲大陸占有重要的地位。牛頓•史密斯雖然沒(méi)有給出如此明確的論述，但從他在《科學(xué)哲學(xué)指南》一書(shū)中收錄的人物來(lái)看，也只是包括了伽里略、牛頓、培根、笛卡爾等人，沒(méi)有把亞里士多德或更早時(shí)期的德謨克利特等古代哲學(xué)家包括在內(nèi)。

而李醒民在“科學(xué)哲學(xué)的論域、沿革和未來(lái)”一文中談到科學(xué)哲學(xué)的沿革時(shí)，把科學(xué)哲學(xué)劃分為前科學(xué)哲學(xué)（科學(xué)誕生之前）、經(jīng)典科學(xué)哲學(xué)（近代科學(xué)誕生到19世紀(jì)物理學(xué)革命之前）、前現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)（19世紀(jì)末到20世紀(jì)初）、現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)（邏輯經(jīng)驗(yàn)主義誕生到20世紀(jì)60年代）和后現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)（20世紀(jì)60年代以來(lái)）五個(gè)時(shí)期，并把留基伯和德謨克里特提出的原子論看成是萌芽時(shí)期的科學(xué)哲學(xué)。從本文第一部分列舉的有關(guān)科學(xué)哲學(xué)史的經(jīng)典文獻(xiàn)匯編類(lèi)的文集來(lái)看，這種理解具有普遍性。

雖然這里只是很不全面地羅列了幾位代表性人物的觀點(diǎn)，但已經(jīng)表明，大家對(duì)科學(xué)哲學(xué)史研究的起點(diǎn)的看法是有差異的。那么，我們應(yīng)該把科學(xué)哲學(xué)史的研究起點(diǎn)追溯到哲學(xué)史的開(kāi)端？還是近代科學(xué)的開(kāi)端？還是其他別的時(shí)期？

科學(xué)哲學(xué)史研究的起點(diǎn)

關(guān)于科學(xué)哲學(xué)史研究的起點(diǎn)有五種理解：（1）如果我們把科學(xué)哲學(xué)理解為英美分析哲學(xué)的產(chǎn)物，那么，科學(xué)哲學(xué)的歷史起點(diǎn)就不能早于分析哲學(xué)，通常從維也納學(xué)派為核心的邏輯實(shí)證主義（后來(lái)統(tǒng)稱(chēng)為邏輯經(jīng)驗(yàn)主義）算起，充其量也只能追溯到孔德的實(shí)證主義和羅素的邏輯原子主義等，在時(shí)間上是19世紀(jì)末20世紀(jì)初；（2）如果我們把科學(xué)哲學(xué)理解為是對(duì)自然科學(xué)的觀念與方法的系統(tǒng)的邏輯分析，那么，科學(xué)哲學(xué)就是在19世紀(jì)中葉成為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的，我們可能會(huì)把惠威爾的《歸納科學(xué)的哲學(xué)》視為最早的科學(xué)哲學(xué)著作；（3）如果我們把科學(xué)哲學(xué)理解為是運(yùn)用一套完整的概念體系對(duì)成熟的科學(xué)進(jìn)行整體的哲學(xué)反思，那么，科學(xué)哲學(xué)就不能早于康德的哲學(xué)體系，在時(shí)間上是18世紀(jì)下半葉；（4）如果我們把科學(xué)哲學(xué)理解為是對(duì)科學(xué)的結(jié)果、原理和方法的哲學(xué)反思，那么，科學(xué)哲學(xué)的歷史起點(diǎn)很可能被提前到伽里略、牛頓等早期科學(xué)家，以及培根、笛卡爾、休謨、萊布尼茲等人對(duì)方法論與認(rèn)識(shí)論問(wèn)題的研究；（5）如果我們把科學(xué)哲學(xué)定義為對(duì)科學(xué)的任何反思，那么，科學(xué)哲學(xué)的歷史起點(diǎn)很可能被追溯到自亞里士多德以來(lái)的哲學(xué)。

那么，在五種理解中哪一種理解較為合理呢？對(duì)于歷史學(xué)研究來(lái)說(shuō)，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的答案，不應(yīng)該只憑先驗(yàn)的邏輯推理來(lái)確定，而應(yīng)該是通過(guò)歷史分析得出的結(jié)論。

首先，科學(xué)哲學(xué)的研究至少是在科學(xué)產(chǎn)生之后才能進(jìn)行的事情。就科學(xué)的產(chǎn)生而言，科學(xué)史家梅森在他的《自然科學(xué)史》一書(shū)的導(dǎo)言中指出，“科學(xué)有兩個(gè)歷史根源。首先是技術(shù)傳統(tǒng)，它將實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與技能一代代傳下來(lái)，使之不斷發(fā)展。其次是精神傳統(tǒng)，它把人類(lèi)的理想與思想傳下來(lái)并發(fā)揚(yáng)光大……這兩種傳統(tǒng)在文明以前就存在了……在青銅時(shí)代的文明中，這兩種傳統(tǒng)大體上好象是各自分開(kāi)的，一種傳統(tǒng)由工匠保持下去，另一種傳統(tǒng)由祭司、書(shū)吏集團(tuán)保持下去，雖則后者也有他們自己的一些重要的實(shí)用技術(shù)……在往后的文明中，這兩種傳統(tǒng)是分開(kāi)的，不過(guò)這兩種傳統(tǒng)本身也分化了，哲學(xué)家從祭司和書(shū)吏中分化出來(lái)，不同行業(yè)的工匠也各自分開(kāi)……但總的說(shuō)來(lái)，一直要到中古晚期近代初期，這兩種傳統(tǒng)的各個(gè)成分才開(kāi)始靠攏和匯合起來(lái)，從而產(chǎn)生一種新的傳統(tǒng)，即科學(xué)傳統(tǒng)。從此科學(xué)的發(fā)展比較獨(dú)立了?？茖W(xué)的傳統(tǒng)中由于包含有實(shí)踐和理論的兩個(gè)部分，它取得的成果也就具有技術(shù)和哲學(xué)兩方面的意義”。顯然，梅森的觀點(diǎn)表明，作為一個(gè)獨(dú)立傳統(tǒng)出現(xiàn)的科學(xué)是近代的事情。在此之前的技術(shù)傳統(tǒng)和哲學(xué)傳統(tǒng)只是形成科學(xué)傳統(tǒng)的兩大根源，而不是科學(xué)傳統(tǒng)本身。這樣，就排除了上面提到的第五種觀點(diǎn)。

其次，從歷史的視角確定科學(xué)哲學(xué)史研究起點(diǎn)的另一個(gè)前提是，需要有能夠用來(lái)對(duì)科學(xué)進(jìn)行全方位哲學(xué)反思的某些基本概念。根據(jù)梅森的觀點(diǎn)，人類(lèi)文明史上歷史最悠久的兩大傳統(tǒng)是技術(shù)傳統(tǒng)與哲學(xué)傳統(tǒng)。在科學(xué)誕生之前的許多世紀(jì)里，其實(shí)根本談不上科學(xué)對(duì)哲學(xué)的影響，自然哲學(xué)也不是真正意義上的科學(xué)哲學(xué)，哲學(xué)家也對(duì)科學(xué)不感興趣。只有當(dāng)科學(xué)發(fā)展到能夠?qū)θ祟?lèi)文明產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響時(shí)，科學(xué)才有可能對(duì)哲學(xué)產(chǎn)生影響；只有當(dāng)哲學(xué)家有興趣明確地對(duì)科學(xué)進(jìn)行真正的哲學(xué)反思時(shí)，科學(xué)哲學(xué)才有可能產(chǎn)生。因此，對(duì)科學(xué)進(jìn)行有意識(shí)的真正明確的哲學(xué)反思是哲學(xué)家的工作，而不是科學(xué)家的工作。盡管早期科學(xué)家在他們的研究中曾對(duì)科學(xué)概念與科學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題有所思考，甚至發(fā)生爭(zhēng)論（比如，牛頓與萊布尼茲關(guān)于時(shí)空概念的爭(zhēng)論，牛頓與惠更斯關(guān)于光的本性的爭(zhēng)論等）。但這些思考與爭(zhēng)論的目標(biāo)多數(shù)是為了解決科學(xué)問(wèn)題，而不是對(duì)作為整體的科學(xué)進(jìn)行哲學(xué)反思。如果我們把牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)看是自然科學(xué)開(kāi)始走向成熟的標(biāo)志之一，那么，在此之前的哲學(xué)家盡管在認(rèn)識(shí)論與方法論研究方面有所貢獻(xiàn)，甚至也強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)或科學(xué)方法，但在總體上并不能算作是對(duì)科學(xué)的哲學(xué)反思。這樣，就排除了上面提到的第四種觀點(diǎn)。

第三，“科學(xué)哲學(xué)”這一名稱(chēng)本身已經(jīng)在嚴(yán)格意義上隱含了兩個(gè)預(yù)設(shè)：一是自然科學(xué)已經(jīng)同人類(lèi)的生活與實(shí)踐密切地聯(lián)系在一起，形成了一個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域，并得到了充分的發(fā)展；二是哲學(xué)家能夠根據(jù)邏輯、認(rèn)識(shí)論、方法論、本體論甚至社會(huì)與文化等不同觀點(diǎn)，對(duì)科學(xué)進(jìn)行全面反思，而且，他們反思科學(xué)的這些視角通常是根據(jù)自己持有的哲學(xué)觀來(lái)確定的。這就排除了上面提到的第一種觀點(diǎn)。因?yàn)榭茖W(xué)早在分析哲學(xué)正式誕生之前就已經(jīng)成熟，而且也已經(jīng)有哲學(xué)家對(duì)科學(xué)作出過(guò)多視角的哲學(xué)反思。雖然維也納學(xué)派的誕生與分析哲學(xué)相關(guān)，也被公認(rèn)為是第一個(gè)科學(xué)哲學(xué)流派，但是，這并不意味著，它就是科學(xué)哲學(xué)史研究的起點(diǎn)?，F(xiàn)在的問(wèn)題是在第二種觀點(diǎn)與第三種觀點(diǎn)之間作出選擇，也就是在惠威爾與康德之間作出選擇。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

我們知道，惠威爾于19世紀(jì)30年代首先提出用“科學(xué)家”來(lái)替代原來(lái)的“自然哲學(xué)家”的稱(chēng)呼，還出版了《歸納科學(xué)史》和《歸納科學(xué)的哲學(xué)》等有影響的著作，開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)史研究的新形式和深化了科學(xué)方法的討論。但是，從哲學(xué)史的發(fā)展來(lái)看，康德是近代以來(lái)以講授哲學(xué)為職業(yè)的第一位哲學(xué)家。在他之前的哲學(xué)家都是業(yè)余哲學(xué)家，也就是說(shuō)，都沒(méi)有把哲學(xué)作為自身研究的職業(yè)來(lái)對(duì)待。康德在轉(zhuǎn)入專(zhuān)門(mén)研究哲學(xué)之前，精通當(dāng)時(shí)的各門(mén)自然科學(xué)的發(fā)展，比如，他在1755年出版的《自然通史和天體論》一書(shū)中提出了關(guān)于宇宙起源的“星云假說(shuō)”來(lái)否定神創(chuàng)論，并用引力與斥力概念描述宇宙的變化發(fā)展?？档略谡軐W(xué)史上的重要地位是靠他的《純粹理性批判》、《自然科學(xué)的形而上學(xué)基礎(chǔ)》、《實(shí)踐理性批判》和《判斷力批判》等著作的相繼問(wèn)世奠定的?？档抡J(rèn)為，我們只能知道自然科學(xué)向我們提供的知識(shí)，但這些知識(shí)為什么是可靠的和普遍的，需要作出進(jìn)一步的論證。為此，康德把他的哲學(xué)任務(wù)之一定位于回答普遍知識(shí)如何可能的問(wèn)題，并且還提出了為自然科學(xué)知識(shí)如何可能提供論證的一套概念體系。在康德的哲學(xué)中，不僅充分體現(xiàn)了科學(xué)對(duì)哲學(xué)的影響，而且，康德認(rèn)為，哲學(xué)就是為科學(xué)知識(shí)提供辯護(hù)，并通過(guò)這種辯護(hù)使科學(xué)知識(shí)擁有合法性。

第9篇：量子力學(xué)概述范文

據(jù)了解，云南省“三生教育”旨在通過(guò)教育的力量，使學(xué)生樹(shù)立正確的生命觀、生存觀、生活觀，為其幸福人生引路導(dǎo)航?！叭逃辈粌H是一種教育理念，更是一種教學(xué)行為，在云南已經(jīng)具化為課程教學(xué)活動(dòng)，納入從幼兒少年到青年學(xué)子的系列教育教學(xué)之中。該省還根據(jù)不同年齡層次學(xué)生身心發(fā)展、生命存活狀態(tài)特點(diǎn)，配置編撰了相應(yīng)的教學(xué)載體——“素質(zhì)教育基礎(chǔ)系列教材”——《生命?生存?生活》。不僅如此，為更好地組織實(shí)施，云南省教科院編印了配套的《教師使用手冊(cè)》，用于指導(dǎo)“三生教育”的課堂教學(xué)?？梢?jiàn)云南省教育廳在“三生教育”上的良苦用心及果敢作為，這絕非花拳繡腿、釣名沽譽(yù)之偽飾，而是直面問(wèn)題、求真務(wù)實(shí)之善行，要在學(xué)生的生命、生存、生活上下真功，讓他們?cè)诟髯匀松靡?jiàn)實(shí)效，這就是我們常說(shuō)的“人生受用”。

經(jīng)過(guò)一個(gè)多學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，“三生教育”之“受用”實(shí)效已初見(jiàn)端倪。筆者為此對(duì)云南省“三生教育”的同仁深表敬佩，同時(shí)，也想結(jié)合本人多年從事生命哲學(xué)與生命教育的教學(xué)與研究，交流一下自己的感受，就“三生教育”的理念與意義課堂的實(shí)施簡(jiǎn)述一點(diǎn)個(gè)人不成熟的理解與思考，以求教于方家。

首先談?wù)剬?duì)“生命”“生存”“生活”三個(gè)概念的內(nèi)涵關(guān)聯(lián)的把握。眾所周知，“三生教育”的緣起，是出于不少學(xué)生對(duì)生命的機(jī)械、單向、孤立的理解，乃至對(duì)生命的漠視態(tài)度及其不負(fù)責(zé)任的生命行為。簡(jiǎn)言之，是緣于學(xué)生的人生中出現(xiàn)的“生命問(wèn)題”。針對(duì)生命問(wèn)題施以救助之方，就要讓學(xué)生體悟整全的生命內(nèi)涵，讓個(gè)體生命逐步體認(rèn)生命的可貴，漸次感悟生命的魅力，進(jìn)而激發(fā)生命的潛能，創(chuàng)新生命的價(jià)值。這就要求我們從“生命”、“生存”與“生活”三方面的教育入手。筆者認(rèn)為“生命”、“生存”與“生活”三個(gè)概念雖互相關(guān)聯(lián)，卻彼此分別，其中“生命”是前提也是中心，“生存”與“生活”都圍繞“生命”從不同維度展開(kāi)?！吧妗睙o(wú)疑側(cè)重于使“生命”存活而不受任意侵害，不受死亡威脅，尤其著重于危難之際維持生命存在、保全性命之意念與行為。由此衍生的應(yīng)急避險(xiǎn)技能培訓(xùn)與毅力意志砥礪，便是“三生教育”之中“生存教育”的本意?！叭逃敝械摹吧罱逃睆?qiáng)調(diào)于生活目標(biāo)之幸福、生活方式之健康，側(cè)重于“生命”之“活”的狀態(tài)。它既包括理想的目標(biāo)狀態(tài)，又包括合理的方式選擇。易言之，“生存教育”側(cè)重于應(yīng)急避險(xiǎn)或應(yīng)對(duì)挫折打擊等生命困境之解決，而“生活教育”注重相對(duì)常態(tài)下的生命活動(dòng)的展開(kāi)與適宜標(biāo)的、方式擇優(yōu)與意義訴求，不僅是指用恰當(dāng)?shù)姆绞剑ā吧?jì)”）讓生命鮮活，而且讓生命快活、幸福，意在追求人生幸福的獲得、生命價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，既包括生命行為之過(guò)程，又集結(jié)生命行為之目標(biāo)。這就是“三生”之本質(zhì)關(guān)聯(lián)。

其次，著重議議“生命”意蘊(yùn)。如果說(shuō)“生命觀”即“觀生命”——如何看待生命，進(jìn)而如何對(duì)待生命——自然就引申出如何進(jìn)行生命作為，包括對(duì)待生命之“存”與“活”等命題，這就是“觀生存”與“觀生活”。也就是說(shuō)，對(duì)“生命觀”的理解與把握，會(huì)自然反映到“生存觀”與“生活觀”之中。反之，“生存觀”與“生活觀”，皆圍繞“生命觀”而展開(kāi)，而“生命觀”的核心乃是“生命”概念，這就要求我們?cè)谶M(jìn)行“三生教育”時(shí)，對(duì)“生命”意蘊(yùn)應(yīng)有恰當(dāng)?shù)睦斫猓@是“三生教育”的重中之重。當(dāng)今的人們習(xí)慣于自然科學(xué)“生命是什么？”的解釋?zhuān)浯鸢讣礊樽匀豢茖W(xué)的結(jié)論——生命就是DNA，生命就是碳水化合物。筆者認(rèn)為，自然科學(xué)的界定固然不錯(cuò)，但若以此為唯一“正確”的固定“標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)指導(dǎo)“三生教育”也是有問(wèn)題的，它易于將“三生教育”流變?yōu)楸Ｃ?、衛(wèi)生延壽的“護(hù)身”教育，個(gè)中原因就在于祛除了生命的神圣性、窄化了生命的內(nèi)涵。現(xiàn)實(shí)已經(jīng)雄辯地表明，“祛蔽”后的、純粹的科學(xué)知識(shí)是“守護(hù)”不了人生意義虛無(wú)、自我價(jià)值喪失者的性命的，因?yàn)槟切┤瞬⒉蝗鄙倏茖W(xué)知識(shí)，只是缺乏應(yīng)有的人文生命意蘊(yùn)，因此，我們不應(yīng)該滿(mǎn)足于科學(xué)層面“生命是什么？”的回答，更應(yīng)該從人文層面去反思“生命（尤其是人的生命）究竟包含了什么？”的命題。對(duì)這一命題的合理解答才是人們安身立命之本，也是個(gè)體開(kāi)拓生命之旅、夯實(shí)生命之意、提升生命之境的力量之源，而且人的一生也只有不斷地反思、不斷地追問(wèn)，并付諸以不斷的行動(dòng)，人生才能有努力的方向、“日新”的希望及不竭的動(dòng)力。對(duì)此，筆者簡(jiǎn)稱(chēng)之為涵括“知、情、志、信、行”諸多元素的整全的生命內(nèi)涵，這是“三生教育”的基本命題，也是“生存教育”和“生活教育”得以開(kāi)展的學(xué)理前提。

有了對(duì)“生命”理念的整全性的體知，當(dāng)下“生命”的延展與作為——“生命之行”才會(huì)有“心力”與“愿力”的保障，人們的“生存”與“生活”才會(huì)有理想與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合點(diǎn)，而我們的“生存教育”與“生活教育”也才有了直接的面向與預(yù)期的目標(biāo)。針對(duì)當(dāng)下學(xué)生在生命、生存、生活三方面存在的主要問(wèn)題與人生困頓，筆者認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是要注重以下幾點(diǎn)效用，讓個(gè)體生命有切身感受：

——生命不再孤單。我們知道，生命本是一時(shí)光之河，她有源有流，有支有節(jié)，個(gè)體生命是這條大河的一個(gè)段落。由此在的個(gè)體生命往上看，可以溯源——達(dá)至祖宗神靈，往下看，可見(jiàn)去處——接續(xù)子孫后代，這便是生命縱向的維度。另外，在橫向的維度上，更有萬(wàn)物天地內(nèi)在于己的豐富意蘊(yùn)，譬如自我生命與他人（非親）生命、人類(lèi)生命與非人自然生命、地球生命與宇宙生命等諸多存在，實(shí)乃休戚與共、彼此感通的生命共同體。人雖貴為萬(wàn)物之靈長(zhǎng)，亦不過(guò)匆匆之過(guò)客，應(yīng)在個(gè)體自身生命之中，體證萬(wàn)物一體、神人共在的心境，正如李白《春夜宴桃李園?序》所云：“天地者，萬(wàn)物之羈（逆）旅；光陰者，百代之過(guò)客?！鄙鼰o(wú)非大化流行之顯現(xiàn)，需用心體認(rèn)方有物我同春、古今一理之感受，領(lǐng)悟到生命的神圣性，方有對(duì)生命的敬畏心，方有對(duì)人生作為的義務(wù)心。

——生存不再乏力。既然生命神圣，當(dāng)下此在的生命個(gè)體肩負(fù)不可推諉的生命之重（責(zé)任與義務(wù)），應(yīng)保養(yǎng)好身家性命，不可隨意處置自己的生命，哪怕是在天災(zāi)人禍之時(shí)、生死攸關(guān)之際，應(yīng)頑強(qiáng)堅(jiān)強(qiáng)不放棄、毅然決然挺下來(lái)，其間既要有意志毅力的保證，又需避險(xiǎn)自救的知識(shí)技能的支撐，二者缺一不可。

——生活不再乏味。生活便是生命的具體展開(kāi)，表現(xiàn)為出生入死的人生過(guò)程。人生的終極目標(biāo)是幸福，幸福的獲得需要科學(xué)理性下的知識(shí)技能，也需要理想信念下的生命方向，更需要諧和人生問(wèn)題的生命智慧。如果說(shuō)幸福是目標(biāo)，知識(shí)是力量，那么可以說(shuō)，智慧便是調(diào)諧人生適意生活的法寶。人們常說(shuō)，人生不如意者十之八九，可見(jiàn)，如意幸福誠(chéng)難兌現(xiàn)。如何使個(gè)體生命在不盡人意的世俗生活中，活出生命的意義，是不可回避的人生難題，不客氣地講，也是“三生教育”不可回避的課堂議題。

眼下“三生教育”已經(jīng)在云南省系統(tǒng)鋪開(kāi)，并以課程的形式，以課堂教學(xué)的方式，從幼兒起蒙到高校陶冶全面推進(jìn)，從生命、生存、生活三個(gè)維度多個(gè)層面有序展開(kāi)，這無(wú)疑是利國(guó)利家利民的惠生舉措，是推行素質(zhì)教育的有力方式，身為從教二十年的筆者，看到了我國(guó)教育事業(yè)振興的新希望，在深感欣慰的同時(shí)，對(duì)其課堂教學(xué)也有些許思慮。

其一，“三生教育”的課堂何在？

現(xiàn)今的“三生教育”配置有系統(tǒng)的教材，有特定的教學(xué)時(shí)間，被納入素質(zhì)教育基礎(chǔ)工程，這些都極為重要而不可或缺，然而，在筆者看來(lái)，這些工作還只能屬于狹義的“三生教育”，因?yàn)槿魞H僅訴諸一門(mén)課程，通過(guò)幾個(gè)課堂來(lái)實(shí)施，以考試學(xué)分來(lái)評(píng)價(jià)，難免會(huì)有一定的局限性，有待進(jìn)一步擴(kuò)展，步入廣義的“三生教育”。筆者認(rèn)為，學(xué)校（包括幼兒園）所有課程，都是關(guān)涉生命、生存與生活的課程，與“三生教育”不無(wú)關(guān)聯(lián)，只是在相關(guān)程度上有深淺、聯(lián)系上有多少、表象上有顯隱、實(shí)效上有大小的殊異而已。譬如說(shuō)，自然科學(xué)之類(lèi)的學(xué)科，側(cè)重于科學(xué)理性下、自然生命的規(guī)律性探究；而人文社科之類(lèi)的學(xué)科，側(cè)重于人文意義下的精神生命的皈依、人生意義的方向性探求。如果說(shuō)前者旨在幫助個(gè)體生命如何獲取較多的物質(zhì)財(cái)富讓生命活得滋潤(rùn)的話，那么可以說(shuō)，后者則長(zhǎng)于幫助個(gè)體生命確立何種人生才值得擁有的生命信念；如果說(shuō)前者解決人生的力量問(wèn)題，那么可以說(shuō)后者則表征著人生的價(jià)值問(wèn)題。我們知道，僅有方向的引領(lǐng)，沒(méi)有力量的保證，人生幸福之路不能長(zhǎng)久。反之，僅有力量的供給而沒(méi)有價(jià)值的導(dǎo)向，人生或許就南轅北轍，枉費(fèi)氣力。從這層意義上說(shuō)，我們的課任教師，甚至包括其他教輔、行政在內(nèi)的所有員工，都是“三生教育”之師，都有責(zé)任和義務(wù)參與并實(shí)施“三生教育”。這樣，“三生教育”的課堂就不限于某門(mén)課程、某個(gè)課堂的教學(xué)，她更有隨時(shí)隨地的領(lǐng)域，也有延綿不斷的生長(zhǎng)時(shí)空。就是說(shuō)，“三生教育”的課堂應(yīng)跳出有限的科目、時(shí)段，滲透到各科教學(xué)活動(dòng)之中，甚至可以延伸到學(xué)生學(xué)校生活以外直至整個(gè)人生歷程之中。顯然，在校期間有形的“三生教育”課堂，是為學(xué)生終身生命成長(zhǎng)、幸福獲得而奠基定調(diào)。其實(shí)，人生大舞臺(tái)何妨又不是生命作為的大課堂？

其二，“三生教育”的課堂精神？

常言道，“學(xué)高為師”，這是人們對(duì)為人師者自身學(xué)問(wèn)的能力要求。韓愈云：“師者，傳道授業(yè)解惑也?！边@是古人對(duì)為人師者的職能概述——傳習(xí)生命大道，講授生存知識(shí)，消解生活困惑。國(guó)人素有生命學(xué)問(wèn)方為大學(xué)問(wèn)之說(shuō)，那些對(duì)生命學(xué)問(wèn)研習(xí)至深至高者，方可為人生導(dǎo)師（簡(jiǎn)稱(chēng)“人師”），而人師所傳承者乃生命之道。這樣，授者為師，受者為生；有師必有生，無(wú)生則無(wú)所謂師。師生便是一對(duì)相互生成的范疇，結(jié)成一種生命傳承的對(duì)子，師生之間的這種精神（學(xué)脈）傳承，在古人眼里，猶如父子之間的血脈沿襲。正是在此意義上，才有“一日為師，終身為父”之說(shuō)；正是在此意義上，“師”受到極高的尊重，甚至被納入祭祀的系統(tǒng)，列為祭祀的對(duì)象——“天地君親師”中的重要一員——個(gè)中原委是教師在人類(lèi)的生命傳承活動(dòng)中，尤其是在精神生命傳承中，表征特有的文化氣象，具有獨(dú)到的社會(huì)價(jià)值。而凝聚這種精神生命的要素，便是我國(guó)古代人文傳統(tǒng)中世代接續(xù)的師魂。

伴隨著近現(xiàn)代教育理念的變遷、教育行為的更新及教育規(guī)模的擴(kuò)大，昔日以弘揚(yáng)生命之道為要義的人師，其職能與處境也悄然在變：從形式上看，傳統(tǒng)意義上的父子式的師生關(guān)系，與當(dāng)下的教育現(xiàn)實(shí)顯然不符，從教學(xué)的內(nèi)容（科學(xué)突顯），到教學(xué)的對(duì)象（人數(shù)眾多），都是今非昔比，然而在生命涵養(yǎng)、人文關(guān)懷上，傳統(tǒng)的師魂精神卻不應(yīng)該受時(shí)代左右，也不該有缺位失語(yǔ)。遺憾的是，按照當(dāng)下一般人的理解，教師的工作就是教書(shū)，而教書(shū)就是傳授知識(shí)，只要把知識(shí)講清楚就可以了，將教學(xué)任務(wù)完成就萬(wàn)事大吉了。在筆者看來(lái)，知識(shí)的傳授只是教學(xué)的一方面，但比知識(shí)更為重要的是道——生命之道。誠(chéng)然，學(xué)生入校是來(lái)學(xué)知識(shí)的，所謂“知識(shí)改變命運(yùn)”。然而，教師還應(yīng)在人文涵養(yǎng)上下功夫，在授業(yè)精藝中傳道育德，不僅僅在乎知識(shí)的“結(jié)構(gòu)關(guān)系”，更應(yīng)該在意知識(shí)與人生的“意義關(guān)系”。為人師者應(yīng)該用自己的生命激情激活學(xué)生的生命潛能，用自己的理性圣火點(diǎn)燃學(xué)生的生命之光，用自己的人生睿智開(kāi)啟學(xué)生的多彩人生……人師與學(xué)生的生命情愫在教學(xué)中碰撞、交流，學(xué)生在教學(xué)中感受到自己的生命成長(zhǎng)，人師在教學(xué)中也關(guān)注到學(xué)生的生命成長(zhǎng)并欣賞每個(gè)學(xué)生的每一步生命成長(zhǎng)，在引領(lǐng)學(xué)生生命成長(zhǎng)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)“人文化成”之價(jià)值。所謂“文以載道”，就是要求人文之師應(yīng)以親子養(yǎng)子之心，傳承精神價(jià)值，傳播人類(lèi)的真善美，實(shí)現(xiàn)精神生命的薪火相傳。如果說(shuō)，傳授知識(shí)教好書(shū)是教師的基本職責(zé)的話，那么，傳承道義育好人就是人師的非凡之處，而且育人的功夫不僅在課堂之內(nèi)、在課程之中，更應(yīng)在課堂之余、課程之外，使其生命精神、睿智仁愛(ài)扎根于學(xué)生心靈深處，體現(xiàn)在學(xué)生健康、適意、幸福的生命歷程之中。

其三，“三生教育”的課堂教學(xué)方式？

學(xué)生所學(xué)到的東西在很大程度上是來(lái)自老師的誘導(dǎo)，學(xué)習(xí)的過(guò)程需要體驗(yàn)感知，那些沒(méi)有體驗(yàn)、沒(méi)有認(rèn)可的東西，學(xué)起來(lái)的效果基本上是很差的?！叭逃币彩侨绱?，只有讓學(xué)生走進(jìn)生命，切實(shí)體驗(yàn)生命，才有良好效果。伽利略說(shuō)過(guò)，“你無(wú)法教別人任何東西，你只能幫助別人去發(fā)現(xiàn)一些新東西”；西方哲人蘇格拉底也說(shuō)，人師的職能相當(dāng)于接生婆或助產(chǎn)婦。筆者很贊賞這些說(shuō)法，但現(xiàn)行的教育教學(xué)，總的來(lái)說(shuō)，跟學(xué)生的實(shí)際生活還有不少距離，直接反映在其評(píng)估體系中，不能涵括教會(huì)學(xué)生為人處事等基本要素，只局限于考試范圍之內(nèi)、知識(shí)教學(xué)之中，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，卻隔膜生命，脫節(jié)生活，更不知生命之究竟。這也就是“三生教育”課堂的發(fā)力處。我們應(yīng)當(dāng)切記，我們所教主要是學(xué)習(xí)與生活的方法，應(yīng)讓學(xué)生們自己去發(fā)現(xiàn)生命，感受生命，欣賞生命，描述生命，表達(dá)生命。

作為專(zhuān)門(mén)的“三生教育”課堂，其組織方式可以借鑒羅杰斯的“以學(xué)生為中心的教學(xué)法”——一種“非指導(dǎo)性教學(xué)法”，類(lèi)似我們古人“行不言之教”與施“無(wú)為”之方——倡導(dǎo)在課堂中還原生活場(chǎng)景，而不拘泥主題與形式，讓學(xué)生把自己真實(shí)的生活感受，尤其是負(fù)面的生命情愫，如孤寂、郁悶、苦惱、牢騷等，一股腦地發(fā)泄出來(lái)，其他同學(xué)也可不時(shí)接過(guò)話題，參與討論，進(jìn)行溝通，老師并不妄加干涉，或者品頭評(píng)足，而是給予體貼與同情，讓學(xué)生能夠面對(duì)自己，“產(chǎn)生丟開(kāi)戒備心理和正視自己的勇氣”，在自由開(kāi)放的氛圍意境中，實(shí)現(xiàn)生命的自然愈療與自我修復(fù)。這樣的課堂“象生活本身一樣，行云流水，一去不返，似乎漫無(wú)目標(biāo)，它向前流淌，誰(shuí)也說(shuō)不出下一刻將會(huì)發(fā)生什么。但是，在這一過(guò)程中也飽含期待、警覺(jué)和生機(jī)?！边@種課堂不正是真實(shí)生活的再現(xiàn)嗎？

而其他廣義的“三生教育”課堂也應(yīng)盡量在知識(shí)傳授與人生意義確證之關(guān)聯(lián)上做文章，但這一點(diǎn)往往會(huì)被忽視，卻正是“三生教育”的應(yīng)有之義。

其四，“三生教育”的課堂意義與預(yù)期？

正如弗蘭克所言，“我們生活在一個(gè)彌漫著無(wú)意義感的時(shí)代里。在我們這樣的時(shí)代里，必須仰賴(lài)教育。不僅為增進(jìn)知識(shí)，而且要純化良心，使得人人皆有足夠的聰明，以便能夠辯明暗藏在每一個(gè)個(gè)別情景中的要求”。人生的意義在于發(fā)掘與發(fā)現(xiàn)，生命的價(jià)值在于確立與創(chuàng)立。這一點(diǎn)在青少年學(xué)子尤為顯見(jiàn)。以下便是一例證。