自然科学的数学原理范文第1篇

论文摘 要:数学教师是数学学科新课程最直接最关键的实施者、开发者、使用者之一,数学教师除了深入领会新课程理念之外,还应树立科学的数学观,理清数学与数学教学之间的关系。

新课程标准要求把学生培养成具有初步创新精神,实践能力、科学和人文素养以及环境意识,具有适应终身学习的基础知识,基本技能和方法的一代新人。而数学教师是数学学科新课程最直接最关键的实施者、开发者、使用者之一,其自身的创新精神、实践能力、科学与人文素养以及人格魅力会对数学学科新课程教学效益产生正相关的效果。因此数学教师除了深入领会新课程理念之外,还应树立科学的数学观,理清数学与数学教学之间的关系。

一、数学教师应认识数学本质,树立科学的数学观

随着新课程的实施,数学教师的教学理念得到了进一步优化,但还是有相当一部分教师,对什么是数学,数学的本质是什么以及数学教学如何培养创新精神等问题缺乏清楚的认识。从宏观讲,认识数学首先得认识数学的本质,也就是数学是什么的问题。因为数学的本质问题是学习和研究数学所不能回避、首要的和最基本的问题。虽然这一问题至今没有完整的答案,但无论是数学学术专著,还是教学大纲、课程标准都把数学的本质问题放在开篇的位置。当代对数学本质的较为普遍的描述是:数学是研究现实世界空间形式、数量关系、模式和秩序的科学。

数学是人类理解自然、征服自然的有力武器;数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具;数学能帮助人们处理数据,进行计算,推理和证明。数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象;数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础,数学是人类理解自然、征服自然的有力武器,是掌握自然的一把钥匙。

二、数学教师应认清数学的教育形态,树立新课程理念下开放的数学教材观

像水有液态、气态和固态三种形态一样,数学有原始形态、学术形态和教育形态三种基本形式。原始形态是指数学家发现数学真理、证明数学命题时所进行的繁复曲折的数学思考。它具有后人仿效的历史价值。数学的学术形态(科学数学)是一个从客观事物中抽象出来的理性思辨系统,它的形成和发展主要运用符号和逻辑系统对抽象模式和结构进行严密的演绎和推理,各部分知识紧密联系,形成严格的科学体系。数学的学术形态的基本特征是高度的抽象性、严谨性、统一性、系统性、形式化和模型化。由于学生的年龄特征和认识水平等原因,不能用数学的学术形态和学生直接交流。数学的教育形态(学科数学)是教育专家或教师依据教育学、心理学原理,依据学生现有的认识水平、生活背景等,把数学的学术形态适当返璞归真,回到现实生活中去,回到数学家当初创新发明的状态,把数学的学术形态知识的线性排列“打乱”,融合当代科学技术的最新成果,融合不同学科的相关知识,融入教师的理解,对教材所呈现的内容进行重新编排裁剪、充实、活化教学内容,赋予数学知识新的意义、价值。这样就把数学的学术形态激活,使数学知识变成生动、有趣、形象、直观和容易理解的数学的教育形态。

要让学生真正理解数学,就要让数学更加贴近生活,并且用生活化的语言表现出来;要把数学融入到本土社会、自然、历史、政治和生活中去,从而使数学具有现实生活的原汁原味,从而形成具有民族色彩、乡土气息浓厚的数学。

三、教师在数学教学中应让数学回归数学的教育形态,关注师生创新精神和实践能力的培养

在课程标准的新理念下,教师与学生的关系不是一桶水和一碗水的关系,而是教师如何引导学生寻找水源的问题。数学的本源从逻辑上说是数学的逻辑起点,即数学产生、发展的源泉。学习数学就是要把抽象的难以理解的数学的学术形态转化为生动形象、具体、容易理解的教育形态。数学知识之间、数学与其他学科之间的交汇点、网络点、关节点、联结点。从而探寻数学的本源,理解数学的本质。数学源于生活、源于自然、源于社会。人是生活在丰富多彩的现实社会中的,认识、理解和体验数学就是要探寻数学的生活、自然和社会本源。

新课程理念和科学的数学观,对教师实施数学教学提出了更高的要求,而我们至今天仍处于“素质教育”与“应试教育”的两难境地之中。但是,我相信:我们只要具有新课程理念与科学的数学观,拥有较强的数学教学创新实践能力,就一定会有信心,有能力在追求学生数学学习成绩与素质提升之间实现最佳平衡。

参考文献:

自然科学的数学原理范文第2篇

【关键词】数学观；数学教学；新课程理念

【中图分类号】G617 【文章标识码】D 【文章编号】1326-3587（2012）01-0011-01

新课程标准要求把学生培养成具有初步创新精神，实践能力、科学和人文素养以及环境意识，具有适应终身学习的基础知识，基本技能和方法的一代新人。而数学教师是数学学科新课程最直接最关键的实施者、开发者、使用者之一，其自身的创新精神、实践能力、科学与人文素养以及人格魅力会对数学学科新课程教学效益产生正相关的效果。因此数学教师除了深入领会新课程理念之外，还应树立科学的数学观，理清数学与数学教学之间的关系。

一、数学教师应认识数学本质，树立科学的数学观

随着新课程的实施，数学教师的教学理念得到了进一步优化，但还是有相当一部分教师，对什么是数学，数学的本质是什么以及数学教学如何培养创新精神等问题缺乏清楚的认识。从宏观讲，认识数学首先得认识数学的本质，也就是数学是什么的问题。因为数学的本质问题是学习和研究数学所不能回避、首要的和最基本的问题。虽然这一问题至今没有完整的答案，但无论是数学学术专著，还是教学大纲、课程标准都把数学的本质问题放在开篇的位置。当代对数学本质的较为普遍的描述是：数学是研究现实世界空间形式、数量关系、模式和秩序的科学。

数学是人类理解自然、征服自然的有力武器；数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具；数学能帮助人们处理数据，进行计算，推理和证明。数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象；数学为其他科学提供了语言、思想和方法，是一切重大技术发展的基础，数学是人类理解自然、征服自然的有力武器，是掌握自然的一把钥匙。

二、数学教师应认清数学的教育形态，树立新课程理念下开放的数学教材观

像水有液态、气态和固态三种形态一样，数学有原始形态、学术形态和教育形态三种基本形式。原始形态是指数学家发现数学真理、证明数学命题时所进行的繁复曲折的数学思考。它具有后人仿效的历史价值。数学的学术形态(科学数学)是一个从客观事物中抽象出来的理性思辨系统，它的形成和发展主要运用符号和逻辑系统对抽象模式和结构进行严密的演绎和推理，各部分知识紧密联系，形成严格的科学体系。数学的学术形态的基本特征是高度的抽象性、严谨性、统一性、系统性、形式化和模型化。由于学生的年龄特征和认识水平等原因，不能用数学的学术形态和学生直接交流。数学的教育形态(学科数学)是教育专家或教师依据教育学、心理学原理，依据学生现有的认识水平、生活背景等，把数学的学术形态适当返璞归真，回到现实生活中去，回到数学家当初创新发明的状态，把数学的学术形态知识的线性排列“打乱”，融合当代科学技术的最新成果，融合不同学科的相关知识，融入教师的理解，对教材所呈现的内容进行重新编排裁剪、充实、活化教学内容，赋予数学知识新的意义、价值。这样就把数学的学术形态激活，使数学知识变成生动、有趣、形象、直观和容易理解的数学的教育形态。

要让学生真正理解数学，就要让数学更加贴近生活，并且用生活化的语言表现出来；要把数学融入到本土社会、自然、历史、政治和生活中去，从而使数学具有现实生活的原汁原味，从而形成具有民族色彩、乡土气息浓厚的数学。

三、教师在数学教学中应让数学回归数学的教育形态，关注师生创新精神和实践能力的培养

自然科学的数学原理范文第3篇

一、数学教师应认识数学本质,树立科学的数学观

随着新课程的实施,数学教师的教学理念得到了进一步优化,但还是有相当一部分教师,对什么是数学,数学的本质是什么以及数学教学如何培养创新精神等问题缺乏清楚的认识。从宏观讲,认识数学首先得认识数学的本质,也就是数学是什么的问题。因为数学的本质问题是学习和研究数学所不能回避、首要的和最基本的问题。虽然这一问题至今没有完整的答案,但无论是数学学术专著,还是教学大纲、课程标准都把数学的本质问题放在开篇的位置。当代对数学本质的较为普遍的描述是:数学是研究现实世界空间形式、数量关系、模式和秩序的科学。

数学是人类理解自然、征服自然的有力武器;数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具;数学能帮助人们处理数据,进行计算,推理和证明。数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象;数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础,数学是人类理解自然、征服自然的有力武器,是掌握自然的一把钥匙。

二、数学教师应认清数学的教育形态,树立新课程理念下开放的数学教材观

像水有液态、气态和固态三种形态一样,数学有原始形态、学术形态和教育形态三种基本形式。原始形态是指数学家发现数学真理、证明数学命题时所进行的繁复曲折的数学思考。它具有后人仿效的历史价值。数学的学术形态(科学数学)是一个从客观事物中抽象出来的理性思辨系统,它的形成和发展主要运用符号和逻辑系统对抽象模式和结构进行严密的演绎和推理,各部分知识紧密联系,形成严格的科学体系。数学的学术形态的基本特征是高度的抽象性、严谨性、统一性、系统性、形式化和模型化。由于学生的年龄特征和认识水平等原因,不能用数学的学术形态和学生直接交流。数学的教育形态(学科数学)是教育专家或教师依据教育学、心理学原理,依据学生现有的认识水平、生活背景等,把数学的学术形态适当返璞归真,回到现实生活中去,回到数学家当初创新发明的状态,把数学的学术形态知识的线性排列“打乱”,融合当代科学技术的最新成果,融合不同学科的相关知识,融入教师的理解,对教材所呈现的内容进行重新编排裁剪、充实、活化教学内容,赋予数学知识新的意义、价值。这样就把数学的学术形态激活,使数学知识变成生动、有趣、形象、直观和容易理解的数学的教育形态。

要让学生真正理解数学,就要让数学更加贴近生活,并且用生活化的语言表现出来;要把数学融入到本土社会、自然、历史、政治和生活中去,从而使数学具有现实生活的原汁原味,从而形成具有民族色彩、乡土气息浓厚的数学。

三、教师在数学教学中应让数学回归数学的教育形态,关注师生创新精神和实践能力的培养?

自然科学的数学原理范文第4篇

一

1543年哥白尼的《天体运行论》一书出版，以日心说否定了居统治地位达1300多年之久的地心说，给人类展现了一幅全新的自然界图景，从根本上动摇了中世纪神学的统治基础，使自然科学从神学的奴役下解放出来，获得了独立生存的权利，此后自然科学便迅速发展，产生一系列革命性的变革。当人们认识到这些知识变化的广泛性和重要性时，就把16、17世纪科学的巨大变化称为“近代科学革命”。《天体运行论》的出版成为近代科学革命诞生的标志。

进入20世纪以来，由于自然科学加速度发展，重大理论和重大事件不断出现，“科学革命”引起科学哲学界、科学史学界充分重视，进行了大量富有成果性的研究。库恩的范式革命说、波普尔的证伪革命说、拉卡托斯的纲领转移革命说，还有凯德罗夫的思维方式革命说等，这些学说分别从不同角度和层次强调了科学革命应具有的特征。基于对科学革命的不同理解，又有“科学理论革命”、“科学方法革命”、“科学观念革命”等提法。尽管如此，作为“近代科学革命”却是有它特定的含义，指从哥白尼日心说的提出到牛顿《自然哲学数学原理》的完成，即近代自然科学由诞生到确立时期的革命性变化。

近代科学革命虽然产生在科学技术相对落后的西欧，但具有世界性普遍意义。一是改变了世界科学发展的进程——由古代科学形态进入近代科学形态。二是自然科学的发展打破了地域限制，融为一体，这已为举世所公认。但这并不排斥在此之后，由于科学发展的不平衡性和各个国家具体社会经济环境的差别，不同国家、地区科学由古代科学形态向近代科学形态过渡或转变的形式和时间早晚有所不同。然而，不论其形式如何不同，时间早晚怎样先后不一，都必须具备近代科学量和质的规定性。量的规定性指接触和掌握属于近代科学范畴的一定量的知识内容。所谓质的规定性，是指应学习和掌握近代科学的实验方法、数学方法和思维方式，实现自然观的转变，或者说，抛弃哲学思辨和直观猜测，代之以分析的方法和实证的态度，具有以实验方法和数学原理为基础的超脱政治和伦理道德的鲜明特征〔2〕。一句话， 必须是对以经验或描述性古代科学本质特征的否定。这是判定任何国家和地区是否进入近代科学时代的一般原则。否则，近代科学就成为一个没有确定内容的空泛概念，近代科学革命也失去了世界性意义。判断中国科学何时进入近代时期也必须遵循这一原则。

二

根据我们对近代科学革命的理解，《几何原本》的翻译、《崇祯历书》、《律历渊源》的编纂不能作为中国近代科学革命诞生、发展、完成的标志。

（一）从知识内容看，属于西方古代科学知识的移植或西方古代天文学、数学知识与中国古代天文学、算学知识的混合，不属于近代科学的范畴。

众所周知，《几何原本》产生在公元前3世纪的古希腊， 书中借助演绎方法对当时的几何学知识作出了严密的逻辑性叙述。1607年徐光启与利玛窦翻译的前六卷，虽然是根据当时德国数学家克拉维斯（1537—1612年）的注释本，但译出的内容只是原来拉丁文的译文。“关于克拉维斯的注解以及他收集的欧几里德《原本》研究者的工作，几乎全部略去。”〔3〕由此可知，这是纯粹古希腊时代的知识。 尽管《几何原本》是古希腊科学的最高成就，对近代数学的建立起到了巨大的作用，但与近代数学知识却有着质的不同。

《崇祯历书》可以称得上是16、17世纪“西学东渐”的又一成果，不可否认，作为中国杰出的科学家徐光启在领导改历过程中“会通、超胜”的思想是闪光的，直到今天仍具有重大的价值。他力图通过改历，把多种历法计算方法建立在了解其所以然的基础上。《崇祯历书》中的法原部分多达40卷，占全书的1/3， 这和以往中国的历法相比确实是一个了不起的进步。另一个值得称道的是，引用了哥白尼、弟谷所测定的较精确的天文数据，使计算比旧历法精确些。当然还可以举出一些胜过旧历法的地方。但这些进步都是相对于中国以往旧历法而言，总体上仍属于古代天文学知识的范畴。不仅没有达到超胜，连会通也相差甚远。诸如，书中采用的弟谷体系是对哥白尼学说的反动，有些概念比中国古代的“宣夜说”还落后〔4〕。 对有可能涉及到近代天文学理论的地方也作了歪曲，为了维持“地静说”，杜撰了“恒星循黄道东行”的奇怪理论〔5〕。因此， 在某种程度上可以说《崇祯历书》不仅没有引进近代天文学知识，反而阻碍了近代天文学知识在中国的传播。难怪有人评论《崇祯历书》充其量只使中西古代天文学知识起到了一种“混合效果”〔6〕。

《律历渊源》是《历象考成》、《数理精蕴》、《律吕正义》三部著作的汇编。《历象考成》及其《历象考成后编》较《崇祯历书》进步的是抛弃了过时的小轮体系，借用了刻普勒的行星椭园轨道说，但刻普勒认为太阳在其一个焦点上，而《历象考成后编》则将地球与太阳的位置互换。这一篡改就使这一学说容纳在古代天文学的支柱地心说框架内，同近代天文学理论有了质的差别。《数理精蕴》是当时数学知识的汇集，代表了中国当时数学的最高水平是不错的，但由于当时近代数学知识，一没有输入（对数除外），二没有在中国数学家笔下产生，因此，水平再高，也只是代表古代数学的最高水平，与近代数学无缘，只是研究古代数学的必读书，而不是学习近代数学的必读书。

由上可知，《几何原本》的翻译，《崇祯历书》、《律历渊源》的编纂，或是古希腊、中世纪西方科学知识的介绍，或是中国传统科学知识的汇编，这些知识虽然开阔了中国学者的视野，满足了当时的需要，但不能以中国学者接受这些业已落后了的知识作为中国近代科学革命的开端。

（二）从科学思想和方法上看，无论《几何原本》的翻译，还是《崇祯历书》、《律历渊源》的编纂都没有接触和运用近代科学的思想和方法。

近代科学的方法是从系统的观察和实验开始，达到普遍性的有限认识，通过逐次归纳达到更为广阔的概括，在归纳综合的基础上，通过演绎而前进到比较复杂的观念。毫无疑问，东方科学中归纳的思想方法和文艺复兴时期对古希腊科学中注重逻辑演绎、理论论证思想方法的挖掘，为近代科学思想的孕育提供了充分的来源，但近代科学思想方法不是对过去简单的继承与兼容并蓄，而是在观察实验的基础上，运用数学工具，既排斥了单只是对经验的描述和朦胧的猜测，又否定了那种“忙于单纯的数字和虚构的图形，以摆弄这种无聊的东西为满足”，“依赖寥寥几本古籍，反来复去对它们的内容作逻辑的修补，而不注意事物”〔7〕的哲学思辨。这充分体现在笛卡尔的解析几何学和牛顿、 茉布尼茨的微积分学中。《崇祯历书》编译过程仅将中国传统的代数计算方法转变成古希腊的几何学方法，其它的手段和方法都是过去经常采用的，并无新奇之处。《律历渊源》中这两种方法也没有有机结合达到升华。

近代科学思想方法是近代科学一个重要的组成部分。近代科学知识产生和发展的过程就是近代科学思想方法孕育和发展的过程。科学思想方法不能脱离知识内容而独立存在。学习相应的科学知识是掌握科学思想方法的前提，尚未接触过近代科学和知识内容又怎能谈得上学习和确立了近代科学思想方法呢？

三

科学革命决不仅仅是某种科学理论的改变，而是对整个传统科学的变革。中国近代科学应是中国传统科学革命性变革的产物。因此，正确把握中国传统科学的基本特征，看《几何原本》的翻译到《律历渊源》的编纂是否冲破了这些特征，是决定其能否成为中国近代科学革命诞生、发展和完成标志的关键。

中国传统科学的基本特征是什么？有人归结为三点：一是相对封闭的体系；二是注经式的发展；三是非演绎逻辑体系〔8〕。

（一）把相对封闭作为中国传统科学的特征，这里封闭性的含义是什么？近年来，在中国传统文化的讨论中，有人认为中国传统文化是封闭的文化。这里“封闭”一词是在两种意义上使用的。第一是指价值体系上的排异性，在与异质文化的碰撞中不具有应变涵化和再生机能。第二指产生在特定的地域环境中的文化范式， 任何文化都具有封闭性〔9〕。自然科学作为人类对自然界的认识成果，作为满足人类物质生活需要的知识和手段，客观上不具有排异性，对任何形式的知识都具有吸收创新的机能，对任何社会集团都具有同等的价值。正因为如此，传教士在经过多次失败之后才找到了科学技术这块敲门砖，赢得了士大夫和封建皇帝的青睐和重用。中外科学技术的交流、传播并非16世纪始。早在隋、唐、宋、元时期，印度、阿拉伯等国家与民族的数学、天文知识就流传到中国。只是由于当时中国科学水平比这些输入的知识水平高，才没有产生较大的影响。至于中国先进科学技术的外传与影响更是有口皆碑。封闭性对于广义的文化也许是适应的，用于科学技术则是不妥当的，给科学技术的交流传播带来障碍的主要是地理的分割和政治上利害的冲突。若是指第二种意义则更不妥。因为任何一种科学体系都具有封闭性，就不成其为中国传统科学的特征了。

我们不妨假定这种特征成立，从《几何原本》的翻译到《律历渊源》的编纂真的打破了中国传统科学的封闭性，那么，它为学习西方科学打开了通道吗？事实正好相反。欧氏几何的翻译半途而废。利玛窦作为进身符的《坤舆万国全图》和清政府绘制的《皇舆全图》秘藏宫府极少有人看到。《崇祯历书》编制10年后才颁布实施。从中国当时著名科学家徐霞客、宋应星、李时珍的活动中都尚未找到受其所传西学影响的证据。连徐光启本人主要的精力还是用在《农政全书》的编写上。更具有讽刺意义的是1723年《律历渊源》出版之日正是清政府严厉禁教中止西学输入之时。1744年乾隆皇帝上观象台视察时，看到都是西洋仪器时竟下令按传统的浑仪制度再造一架新仪器。徐光启“会通超胜”的理想成为一场梦幻。中国科学总体上从此更加落后于西方。

（二）中国古代科学自秦汉形成体系，其著述方式也被后世所沿用，许多成果都是在对典籍的注释过程中取得的。这就是科学界所指的“注经式”特征。16—17世纪西学东渐并没有冲破这种发展模式。

首先以天文学为例，中国天文学是以历法为核心与为制历服务的天文观测并行发展为帝王政治服务的“官学”。《崇祯历书》编译的起因和全过程始终都没有脱离这个模式，制订一部实用的历法是唯一的目的。介绍西方天文学知识的范围也局限于制历的需要。《崇祯历书》颁布后，著名的天文学家都把主要精力用在中国古代历法的收集整理或《崇祯历书》计算方法的修补上，得到的主要成就是把古代资料译释清楚，对各历错字讹文一一补订。江曰祯以30多年的功夫对自西周共和年起到清初2500余年间的历法各用当时通行方法计算出朔闰时刻编成《历代长术辑要》。一代学子梅文鼎、李锐曾发愿要把历代历法作一系统研究，而在去世之前得到的结论却是，西方天文学源于中国的盖天说。由于许多学者把精力集中在训诂、校勘、辩伪、辑佚等考据资料，对问题的研究大都是限于一些个别问题，很少作全面的整理研究，不少人连译释工作也未见得做得好〔10〕。

再看数学，《律历渊源》内容之一的《数理精蕴》本身就是一部典型的注经式著作。该书只不过是把当时输入的数学知识和中国尚有存本的算术典籍有条理地进行编排。在此之后，西方天算知识成为治经之术，中国数学发展的主流就是对古代算经的收集、校勘、译释。《古今图书集成》、《四库全书》中辑录的经典，如十大算经都是那时收集整理出来的。

（三）无论中国古代科学还是古希腊科学虽然都属于经验描述科学形态，但相比较而言，前者擅长代数计算，后者擅长几何的逻辑演绎，《几何原本》的翻译对中国数学发展确实产生了深刻影响。《崇祯历书》的编译也使中国天文学计算体系由代数学转变为几何学，但从根本上看中国学者并没有摆脱传统思维方式的束缚。《数理精蕴》中对西方的三角算法、体积算法、对数方法、方程建立与解法的讨论颇为详细。但对《几何原本》则只编译些基本概念和算法，各定理的次序与体系却被打乱，不能体现《几何原本》的精神，因而难以从中学习其推理方法和形式逻辑的精华，可见编纂者仍注重习其一技一长，而对思想方法却很少研究。一代算师梅文鼎用勾股之法研究《几何原本》后得到的结论是“其最难通者，以勾股释之则明”，“信古九章之义，包举无妨。”〔11〕这也许还是在此之后相当长时间中国数学研究没有突破初等数学范畴的原因之一吧。天文学还是仅仅把历法计算的疏密作为重点，刻普勒天体引力思想在《崇祯历书》中已隐约提及，当时虽引起王锡阐的注意，但由于这不是关心所在，就没有深入进行理论探讨，失去了重大突破的机会。由上所述，从《几何原本》的翻译到《律历渊源》的编纂，不论当时的成就，还是对以后相当长时间的影响而言，与其称为近代科学的革命，勿如说对中国传统科学的发展注入一种新的因素，导致传统科学在衰落过程中的一次复兴更为合乎历史事实。

四

明末清初从《几何原本》的翻译到《律历渊源》的编纂虽然处在世界近代科学革命之后，但在中国并没有引起轰轰烈烈的科学革命，将中国科学引上近代化之路，只是诱发了传统科学的复兴，这是由诸多历史因素和科学自身发展规律所决定的。

（一）近代自然科学既是资本主义生产方式产生和发展的产物，又是资产阶级向封建势力作斗争的武器。中国资本主义的生产方式虽然在16世纪中叶或此之前已经萌生，但发展缓慢。特别是17世纪中叶满清落后民族侵入中原，更加延缓了封建生产方式向资本主义生产方式的转化。学术文化与经济过程相适应，凡接触过西学的文人学士一方面不能不对西方科学称其“巧密”，呼唤科学的世界，另一方面又高举人所不能怀疑的“六经之旨”，始终逃不出传统思维的藩篱，致使“西学中源”的思想自黄宗羲最早从天文学角度提出后，不论学者还是皇帝都穿凿附会大力阐扬。热烈一时的“西学东渐”被政治上的闭关所中断，探索西学中源的复古之风代替了吸收创新。如同中国其它的诸多发明：印刷术、造纸术、指南针、火药等传到欧洲立刻变成了不起的成就，在它的祖国却始终停留在胚胎状态，甚至死在母腹中。正如马克思所说：“既为旧的所苦，又为新的发展不足所苦，死的抓住活的”〔12〕。

（二）西学的传输者是笃信上帝的传教士，介绍西方古典历算学知识只是他们敲开中国传教大门的工具。接受者一方，不论学者还是皇帝，只是为弥补中法制历之不足，要“锫彼方之材质，入《大统》之型模”，满足一时政治之需要。科学的价值是在满足一定的主体需要过程中实现的，非科学之动机既决定了传播、接收内容的选择，也注定了前途与作用。由此不难解释《几何原本》翻译的半途而废，具有某些新观念的《坤舆全图》深锁宫中秘不示人。历史注定时代的鸿沟不能由这些人来填平。人们不能随心所欲地创造历史，谁想凭空超越自己所处时代条件限制，谁就会陷入唐·吉诃德的境地。

（三）《崇祯历书》的编译虽然使中国的历法由代数体系转变为几何体系，但为什么未能导致中国天文学的根本革命呢？任何一种知识体系的价值是由其内容的科学性决定的。中国传统的代数体系和西方古典的几何体系都不失为一种数学模型，差别只是计算方法之差异，在观念上没有不同，同属一种科学形态，具有同等的价值〔13〕。

（四）除上述因素之外，还应考察当时中国传统科学发展的态势。中国传统科学以天、算、农、地、医学为主干。自宋元达到发展高峰，明时，又由于封建政府禁止民间私习天文历法，到明末天文历法几乎成为绝学，实用数学已向商业数学和珠算方向发展，并获得普及。1592年程大统所著《算法统宗》“莫不家藏一编。”〔14〕这种转变基本上满足了社会生产生活对数学的需要。农学、医药学也进入总结阶段。《农政全书》、《天工开物》、《本草纲目》、《外科正宗》等中国古代科学史上的经典著作都是在16—17世纪之间产生的。总之，明末清初，中国传统科学从总体上讲同西方的差距尚不显著，同中国社会政治经济的需要尚不存在突出的矛盾。外无压力内无危机的状况表明不具备产生革命性变革的条件，对输入西学尚有一定的抗衡能力，从而淡化了《几何原本》、《律历渊源》的影响。

五

科学史既是一部知识体系发展史，也是一部科学与社会相互作用关系的演变史，划分科学史，自然科学知识本身在各个发展阶段所显示的不同的本质特点是根本的标准。其次也要考虑各个历史时期科学与社会相互关系的不同特点。这两点是互相联系不可分割的〔15〕。历史分期一般都是选择重大事件为标志。由于对历史事件性质的评价有赖于人们的价值观念，具有很大的主观性，这就要求在选取事件时，在坚持标准的基础上具有广泛接受的可能性。第一要保证性质的一致性，即对同一划分对象在同一水平上的划分，不能采用性质不同的指标。第二具有普遍的适应性。首先，体现出这一时期区别于其他时期的基本特征。其次，体现出世界科学史的统一性与各民族科学发展多样性的统一。最后，体现出事件主体的主观动机与客观效果的统一性。只有具有普遍性才能有被广泛接受的可能性。显然把《几何原本》的翻译作为中国近代科学史的开端是不符合以上思想原则的。一是划分中国科学史这同一对象时指标性质不一。古代科学史是据知识内容的性质划分，近代科学史则以科学活动为特征，具有不可比性。二是割裂了中国科学史与世界科学史的统一性。这样划分虽然时间上中国科学进入近代是在世界近代科学革命产生之后，中国近代科学史具有中西科学融汇的特征，但中国近代科学却不具有近代科学的知识内容和思想方法。三是割裂了事件参与者主观动机与客观效果的统一性。作为科学革命，必须是对旧有传统的否定，为未来科学的发展铲除障碍，开通道路，提供广阔的前景。按科学发展规律，科学革命之后应有一个相对迅速发展时期，但历史事实却是中国科学停滞长达200年之久。这样划分， 使中国近代科学史的早期（按理应是飞速发展期）出现了中断，违背了科学的发展规律。

我们不同意把《几何原本》的翻译作为中国近代科学史的开端，并不是否认这一历史事件在中国科学发展史上的地位与作用，明末清初西方传教士输入的西方古典科学知识虽然已经落后于时代，但使中国学者有机会较系统地接触了西方古典科学，激发了搜集整理研究中国传统科学典籍的热情，并出现了一些成就，使在走向衰落过程中的中国传统科学出现一次复兴，也为后来学习西方近代科学作了早期心理准备。

注释：

〔1〕张纯成等：《15—16世纪的中国自然科学革命》， 载《史学月刊》1990年第2期。

〔2 〕（美）格雷戈·布鲁：《科学与历史：文明辩证观的一些理论问题》，载《大自然探索》1986年第3期。

〔3〕钱宝琮：《中国数学史》，科学出版社1964年版，第235页。

〔4〕中国天文学史整理研究小组：《中国天文学史》， 科学出版社1981年版，第223页。

〔5〕《徐光启纪念论文集》，中华书局1963年版，第126页。

〔6〕（美）v·n沙马：《十八世纪耶稣会天文学对印度、 中国天文学的影响》，载《科学史译丛》1986年第1期。

〔7〕（英）亚·沃尔夫：《十六、十七世纪科学、 技术和哲学史》，商务印书馆1985年第1版，第721、708页。

〔8〕张纯成等：《15—16世纪的中国自然科学革命》， 载《史学月刊》1990年第2期。

〔9〕孙晓春：《中国文化封闭说》，载《北方论丛》1989年第4期。

〔10〕中国天文学史整理研究小组：《中国天文学史》，科学出版社1981年版，第239页。

〔11〕梅文鼎：《〈勿庵历算书目〉辨》。

〔12〕参见马克思：《〈资本论〉序言》。

〔13〕席泽宗：《十七、十八世纪西方天文学对中国的影响》，载《自然科学史研究》1988年第3期。

自然科学的数学原理范文第5篇

（桂平市下湾一中 广西 桂平 537219）

【摘要】笔者（梁氏）发现了牛顿——梁氏定律、梁氏变换和钟慢尺缩绝对性原理，并用牛顿——梁氏定律将牛顿力学修正为牛顿——梁氏力学，用梁氏变换和钟慢尺缩绝对性原理将爱因斯坦相对论修正为梁氏相对论。梁氏还发现了利用质数表可以将一个正整数写成质数之和，于是解答了“1+1”、“1+1+1”和梁氏猜想。牛顿——梁氏力学和梁氏相对论要改写世界科学史及改写世界大中学物理教科书。

关键词 牛顿——梁氏定律；梁氏变换；钟慢尺缩绝对性原理；梁氏理论；梁氏猜想

Two equations and kissing the ly theory and kissing the answer of goldbach conjecture

Liang Chi-feng

【Abstract】The author found that the Newton´s laws of liang (ly), slow transformation and clock ly ruler absolute principle, using Newton´s laws of liang to amend the Newtonian mechanics of Newton´s mechanics, liang´s shrinkage with slow transformation and clock ly ruler absolute principle to amend the Einstein´s theory of relativity is kissing the theory of relativity. Propositions were found using the prime table can be a positive integer as the sum of prime Numbers, and answers the "1 + 1", "1 + 1 + 1" and kissing the guess. Newton liang´s mechanics and relativity ly to rewrite the world and rewrite the history of physics textbooks from secondary school.

【Key words】Newton´s laws of liang; Kissing the transformation; Slower feet shrink absoluteness principle; Ly theory; Guess ly

（1）中国人的科学梦

在世界大中学自然科学教科书中几乎没有中国人的公式（方程）或定理或定律或原理或理论，共和国诺贝尔科学奖尚未零突破，钱学森说共和国培养的学生“还没有哪一个的学术成就，能跟民国时期培养的大师相比”，这就刺痛了大陆中国人的自尊心和自信心。改革开放给大陆中国人机会，创造了经济奇迹，也创造了科学奇迹，中华在振兴。2008年中共中央党校出版社出版的论文集发表了令人瞩目的论文——《中国一个乡村教师站到了爱因斯坦和牛顿肩上》，中国人梁氏要修正平常人看不懂的天书——爱因斯坦相对论，要修正物理学乃至自然科学第一个完整的理论——牛顿力学；第九届中国科学家论坛（2012，北京人民大会堂）确认，梁尺峰改写科学史的划时代的科学发现与创新理论——梁氏两方程一原理与梁氏理论，是2012中国科技创新卓越成果奖。于是，梁氏以论文《牛顿力学和爱因斯坦相对论的修正与梁氏理论》申请2013国家自然科学一等奖，该文见梁尺峰博客（blog.sian.com.cn/liangchfeng）。虽然中国科协两次组织专家审评梁氏理论（2009，2010），并没有明确结论，但是梁氏坚信：历史将证明，梁氏两方程一原理与梁氏理论一定能进入世界大中学物理教科书并改写世界科学史，具有诺贝尔物理学奖水平，民国的大师的学术成就不能跟梁氏相比。

（2）牛顿——梁氏定律

宇宙间找不到惯性系，将牛顿力学和狭义相对论建立在惯性系上是历史性错误。宇宙间找不到不受到力作用的质点，因此牛顿第一定律不成立（没有物理意义），惯性系不可定义。牛顿力学认为惯性力是假想力，爱因斯坦相对论认为惯性力是真实力，二者必有一错。参照系（参照物）加速运动果真能产生相应的惯性力场（物质），显然违反物质不灾定律，于是反证等效原理不成立（这就证伪了惯性力是真实力）。另外，物理学是实验科学，将不可测量的假想惯性力引入物理学显然是错误的。因此，经反复思考，梁氏发现地面参照系S和相对于S匀速平动的参照系Sv以及相对于S加速运动的参照系S`上有互不相同的重力加速度（分别为 ），进而发现了适用于任何一个参照系的质点动力学基本定律（称为牛顿——梁氏定律），发现了伽利略相对性原理和狭义相对性原理不成立。因此，梁氏以牛顿——梁氏定律为唯一基本定律，以该定律的数学表达式为基本方程和数学基础，创立了适用于任何一个参照系的普适经典力学（又称牛顿——梁氏力学）。

（3）梁氏变换

两坐标系（参照系）之间的相对运动，不但有匀速平动，而且有加速运动（即变速平动、匀速转动和变速转动），因此匀速平动的洛伦兹变换不是最普遍的时空变换（随之洛伦兹协变性没有普遍性，它不是“探索物理规律和建立物理理论的一条强有力的基本准则”），最普遍的时空变换是加速运动时空变换——梁氏变换。梁氏还发现，相对论的钟慢相对性和尺缩相对性均违反哥白尼日心说（这种相对性等于承认地心说与日心说都成立，这就错了），于是梁氏发现了钟慢尺缩绝对性原理。因此，梁氏以光速不变性原理为唯一基本原理，以梁氏变换为基本方程和数学基础，创立了适用于相对运动的任何两个参照系的普适相对论（又称为梁氏相对论）。

（4）哥德巴赫猜想与梁氏猜想

1742年哥德巴赫向大数学家欧拉提出：任何一个不小于9的奇数都可以写成3个质数之和（称为弱哥德巴赫猜想，也可以称为哥德巴赫猜想，记为“1+1+1”）。欧拉不能解答，同时他提出：任何一个不小于6的偶数都可以写成2个质数之和（称为强哥德巴赫猜想，也可以称为欧拉猜想，记为“1+1”）。2009年梁氏发现，利用N以内的质数表可以将接近2N以内的不小于6的任何一个偶数都写成2个质数之和。2012年梁氏想到了，利用N以内的质数表可以将接近2N以内的不小于9的任何一个奇数都写成3个质数之和。因此，利用质数表可解答梁氏猜想（也可以称为广义哥德巴赫猜想）：任何一个正整数（偶数不小于6而奇数不小于9）都可以写成质数之和（为偶数个质数之和或奇数个质数之和），记为“1+1”，“1+1+1+1”，……或“1+1+1”，“1+1+1+1+1”，……。梁氏猜想包容“1+1+1”和“1+1”。以上这些猜想的解答，可见文献［1］或梁尺峰博客上的《梁尺峰论文选集》（纪念母校广西师范大学80周年校庆，2012，桂林）。陈景润获国家自然科学一等奖（1978），梁氏的工作比陈景润的工作（证明了“1+2”在大偶数时成立）更上一层楼，不给梁氏该奖显然欠公平。

（5）梁氏理论使梁氏永生

牛顿——梁氏力学和梁氏相对论总称为梁氏理论，是牛顿力学和爱因斯坦相对论的修正之结果。任何人都无法否定 、牛顿——梁氏定律、梁氏变换和钟慢尺缩绝对性原理，因此，梁氏理论不可否定，它是科学振兴中华的一面旗帜，它实现 了中国梦之科学梦。梁氏理论不死使梁氏永生。

改革开放造就了一些物质富豪——千万富豪和亿万富豪；可能仅造就了一个顶级精神富豪——梁尺峰，他拥有世界科学史长河中划时代的里程碑——梁氏理论。许多成功人士生前的光环随生命结束而很快消失，生前占有的东西不能永远属于自己，在世界历史长河中不能留下一点痕迹。

欲了解梁氏理论，请看上述《梁尺峰论文选集》。梁氏唯一一本专著——《牛顿——梁氏力学与梁氏相对论》，待牛顿——梁氏定律、梁氏变换和钟慢尺缩绝对性原理获得公认以后，才能出版。到那时侯，记录梁氏故事及其科学奋斗历程的自述——《我的奋斗史》，必将在全世界永远有不少读者。不能证伪梁氏理论而又嘲笑梁氏的人，其实时间证明自己才可笑。诗人臧克家有句诗说：“有的人活着，他已经死了/有的人死了，他还活着”。

（6）不给梁氏国家自然科学一等奖不公平

牛顿——梁氏定律数学表达式和梁氏变换总称为梁氏两方程。梁氏两方程加钟慢尺缩绝对性原理，总称为梁氏两方程一原理，为划时代的科学发现。梁氏以梁氏两方程一原理与梁氏理论申报2013年国家自然科学一等奖，若不得奖，则不公平——中国没有谁的科学成就能超过梁氏。另外，梁氏提出梁氏猜想并解答之，可操作地、显浅易懂地（可写进中学数学教科书）、最好地解答了已有270年历史的世界数学难题——哥德巴赫猜想 ，梁氏以此数学成果申报2013年国家自然科学一等奖，若不得奖，则不公平——王元、潘承洞和陈景润的相应成果不能比梁氏更好。普适经典力学的唯一基本定律是牛顿——梁氏定律，该定律使我们认识到引入惯性系、惯性力和等效原理是历史性错误，使我们认识到伽利略相对性原理不成立（随之狭义相对性原理不成立），请参阅文献［2］。梁氏导出了包容伽利略变换的低速梁氏变换、包容洛伦兹变换的梁氏变换和超光速梁氏变换，总称为梁氏变换群。应用梁氏变换给出相对论问题的数学解释最简单（最好），请参阅文献［3］。文献［2］、［3］是上述申请国家自然科学一等奖之论文的很好补充，文章向世人展示：梁氏理论要改写世界科学史和世界物理学史以及世界大中学物理教科书。牛顿——梁氏定律和梁氏变换使物理学家摆脱了惯性系、惯性力和洛伦兹协变性的束缚。梁氏将来以自己发现的方程 和梁氏变换为梁氏墓碑文，梁氏虽死但因方程不死而活着。爱因斯坦说方程比生命更重要， `导致理想的牛顿 第一、二定律必须修正为实验的牛顿——梁氏定律， 导致伽利略相对性原理和狭义相对性原理不成立，梁氏变换导致爱因斯坦相对 论必须修正并使爱因斯坦地位低于牛顿一个层次，中国科学界不评价这三条方程必将受到历史的谴责。

（7）后语

科学家很难对梁氏理论表态，可以理解。中国媒体不愿报导梁氏理论与梁氏猜想，与他们及时报导外国人发现超光速现象等科学新闻相比，就欠公平和缺乏正义了。中国人的科学成就要求外国人评价，实属民族的悲哀。时代不同了和进步了，希望中国科学界评价梁氏理论与梁氏猜想，希望中国媒体报导之，希望有识之士帮助再发表本文（可加任何按语），让全世界人知道和评论中国人创造的科学奇迹吧。谢谢大家！

参考文献

［1］ 梁尺峰，利用质数表解答哥德巴赫猜想、欧拉猜想 和梁氏猜想，首届中华两岸三地经贸文化交流合作论坛交流论文（2013、台北）

［2］ 梁尺峰，从天宫一号实验 想到转动参照系上的实验，《中国教育与教学研究》杂志2013年第4期。