二 物理判断
运用已有的物理概念对所研究的物理内容做出肯定或否定结论的一种思维形式。
物理概念的定义就是一个肯定的判断。概念内涵、外延以及物理规律的表述也都是物理判断。物理研究实际是由相互紧密联系的许多物理判断
① [美]G.Holton,S.G.Bruch 著,张大卫译:物理学的概念和理论导论,人民教育出版社 1982 年版,第十二章。
表现的。做出物理判断的方法除了分析、综合、比较、抽象、概括、想象、直觉等以外,还有推理。推理和判断一样是思维的形式,但本身的结论却需要以判断的形式表达。从这一角度,推理也是获得判断的方法。
需要指出,通过逻辑学的方法做出物理判断虽然在物理学中是大量的普遍的,但使用观察、实验以及直觉与想象等方法对有关概念直接作出判断,则是物理判断的一大特点。例如,富兰克林运用正、负电荷的物理概念,用实验的方法对云层中的电直接作出否定判断:“雷电不是上帝的怒火。”在物理学发展史上,正如前面已提及的,直觉作出的物理判断是极重要的,例如爱因斯坦对光粒子的判断,普朗克的能量量子化的判断等等。
此外,在物理学中一切物理判断都要由实验(实践)作出最终的裁决。根据组成,物理判断分为简单物理判断和复合物理判断。简单物理判
断是只含有一个物理判断的判断。从结构讲,它属于逻辑学中的直言判断或关系判断。直言判断,即对对象是否具有某种性质的直接(即无条件) 的断定。如:水是液体,或冰不是液体。关系判断,即对对象之间相互关系的直接断定。如:合力等于各分力的矢量和。由于它不能分解为一个以上的物理意义上的是与非,因此肯定形式的简单物理判断常被用来作物理概念的科学定义。例如物体由于运动而具有的能量叫做物体的动能,就是一个肯定形式的简单物理判断,它是对大量做机械运动(v=0 的与 v≠0 的) 的物体的做功情况进行分析与比较之后,再通过综合,经物理抽象和物理语言概括而作出的。简单物理判断还常用来表述物理概念的某些内涵,描述物理现象和表达某些物理观察和物理实验的结论等等。例如:滑动摩擦系数没有单位;匀变速运动的位移与时间的平方成正比;滑轮组的机械效率是η=80%,等等。
复合物理判断是含有一个以上物理判断的判断。几个相互关联的简单物理判断即可以组成一个复合的物理判断。由于每个简单物理判断都可能涉及到一个以上的概念,于是它常被用来表达物理概念之间或物理现象之间的联系,描述在具体条件下发生和发展的物理现象与物理过程,概括某些物理观察和物理实验结论。例如对处在磁场中的通电导体进行分析、综合、抽象、概括,可得出“处在磁场中的电流,都将受到磁场力的作用”。这里,前一个电流所在环境的判断是后一个电流受力性质的判断的条件, 两个简单判断组合的时候,省略了后一判断的主语。整个判断则反映了相互的物理位置(一种物理现象)与物体受力(另一种物理现象)间的关系。又如“若浮力小于物体重力,物体下沉”,是用两个简单物理判断复合成一个物理判断来描述一个物理过程。
通过上面的讨论可知,物理规律必然要用复合判断来表达。由于物理学的规律都是因果性的(唯一的或几率的因果),因此它们的表达多采用假言判断,又称条件判断,即断定某一事物要具有某一属性,须依赖某种条件的复合判断。如:电压超过额定值,电容将会被击穿。其中最后的判
断表示果,而前面的判断表示因。上面的两个例子都属假言判断。在获得假言判断的过程中,选言判断、联言判断以及负判断亦都有广泛的应用。所谓选言判断,即在几个了解的情况中断定至少有一种情况存在的复合判断。依供选情况之间的关系,分为相容的与不相容的两种。前者如:物体或是平动,或是滚动,或是转动。后者如:平动的物体或是静止,或是匀速运动,或是变速运动。所谓联言判断,即断定几种事物同时存在的复合判断。常用联结词为:并且;不但⋯⋯而且⋯⋯;既⋯⋯又⋯⋯;虽然⋯⋯ 而且⋯⋯;等等。例如:研究浸在液体中的物体,不但要考虑它的质量, 还要考虑它的体积。所谓负判断,即判断的否定。如:并非一切物质都是由分子组成的。下面再举几例请读者体会。分析木块下滑:“木块沿斜面下滑时,要么考虑摩擦力,要么忽略摩擦力”即为一选言判断;分析质量为 m 的带电液滴在电场中运动时:“液滴受到重力,并且受到电场力”即为一联言判断;而“合力为零,不意味物体一定静止”则是一负判断。