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地球物理论文赏析八篇

时间:2023-03-16 15:54:19

地球物理论文

地球物理论文第1篇

关键词:全球公共物品;国际公共物品;三个维度

基金项目:中国博士后科学基金(20060400153)、上海市浦江人才计划、复旦大学985项目。

作者简介:吕守军(1971- ),男,河南焦作人,上海交通大学国际与公共事务学院讲师,复旦大学经济学院博士后,主要从事经济系统分析、公共经济学、世界经济研究。

中图分类号:F11;F062.6 文献标识码:A 文章编号:1006-1096(2008)06-0050-04

收稿日期:2008-09-23

一、问题的提出

随着经济全球化的发展,一方面,各个国家对于具有“全球化”特征的公共物品的需求急剧增加,进一步加剧了这类公共物品供给不足的矛盾。另一方面,“全球化”使越来越多的国家公共物品表现出“全球化”的特征,导致其外部性问题的解决进一步复杂化。而全球公共物品理论的提出,为上述问题的解决提供了新思路。然而,学术界对于全球公共物品理论的理解,还存在着莫衷一是的看法,并倾向于把全球公共物品与国际公共物品的理论混为一谈。这不仅制约了全球公共物品理论运用的效果,也严重地影响了该理论本身的发展。为此,作者通过对全球公共物品和国际公共物品理论的辨析,提出了应该从三个维度来理解和认识全球公共物品理论的观点,进而对全球公共物品理论是如何对传统公共物品理论进行拓展的问题进行了研究,以期为全球化问题的解决提供正确的理论基础。

二、文献综述

20世纪90年代,随着经济全球化的到来,越来越多的学者开始致力于全球公共物品理论的研究,并尝试运用该理论解决经济全球化所带来的问题。其中,国外的具有代表性的学者有考尔、格伦伯格、斯特恩、斯蒂格利茨等。国内具有代表性的学者主要有张宇燕和李增刚等。

国外学者对于全球公共物品理论的研究,突出体现在考尔等人所主编的两本著作中。第一本著作是1999年由考尔主编的《全球公共物品:2l世纪的合作》。在这本著作中,考尔等人对全球公共物品下了一个相对比较完整的定义:全球公共物品是收益延伸至所有国家、群体及世代的产品(Kaul et al,1999)。第二本著作是2003年由考尔主编的《全球化之道――全球公共物品的提供与管理》。这本著作对全球公共物品概念的发展和意义、全球公共物品与公共政策制定之间的关系,以及全球公共物品的生产等等内容进行了更加深入的论述。其中,考尔等人认识到,由于1999年提出的概念过于严格,能够满足其公共性及全球性的产品几乎不存在,因此“有必要制定一个相对宽松但更具使用价值的定义,指出当一种产品能给一组以上的国家带来收益,并对任何人口群体或世代都不偏不倚,那该产品就符合全球公共物品的条件。”(英吉・考尔等,2006)。在国内,张宇燕和李增刚(2006)对全球公共物品的含义、分类和供给理论进行了较为全面的总结和归纳。

但是,到目前为止,学术界对于公共物品理论的理解仍然是莫衷一是。仍然存在着把全球公共物品理论和国际公共物品理论混为一谈的倾向。这严重地影响了全球公共物品理论的运用效果,同时也不利于该理论本身的发展。为此,对于全球公共物品理论的正确理解就变得尤为重要。

三、全球公共物品理论不等同于国际公共物品理论

国际公共物品是指国际体系中的秩序、合作、安全、汇率稳定等诸如此类的东西(Kindleberger,1986)。全球公共物品是指一种公共物品,其收益普遍惠及各个国家(包括一个以上的国家群体)、群体(涉及多个人口群体,在最理想的状态下将涉及所有人口群体)以及不同世代的人们(涉及当今的人口以及未来的子孙后代,或至少是在满足当今世界各个世代的人的需求的同时,不剥夺子孙后代在发展上多拥有的各种选择(英吉・考尔等,2006)。虽然国际公共物品和全球公共物品这两个理论都是以跨越国界的公共物品为研究对象的,但是至少有以下三个方面的不同。

第一,产生的时代背景不同。前者产生于经济国际化时期的20世纪60年代,后者产生于经济全球化时期的20世纪90年代。经济国际化是指一个国家的经济发展超越了国界,与其他国家经济相互联系、相互渗透并且不断扩大和深入发展的过程。它产生于19世纪中叶,到20世纪50年代取得快速发展,主要表现为商品、资本国际化到生产国际化的过程。在此背景下,20世纪60年代国际公共物品的概念被提出。1966年,奥尔森以北约为例对国家间共同维护安全问题的探讨,被看作是国际公共物品研究领域中较早期的探索。1971年,奥尔森最早使用了“国际公共物品”一词,并从国际公共物品角度分析了如何提高国际合作的激励(Olson,1971)。1973年,金德尔伯格对国际公共物品及其分类等问题进行了研究(Kindieberger,1973)。他认为,在开放的市场经济下,也存在着国际领域上的公共物品,它主要包括三大类:第一类是建立在最惠国待遇、非歧视原则和无条件互惠原则基础上的自由开放的贸易制度;第二类是稳定的国际货币;第三类是国际安全。接着,1980年,桑德勒在其主编的《国际政治经济学的理论与结构》中对国际环境、卫生等“国际公共物品”进行了国际政治经济学的分析。1997年,桑德勒在《全球挑战》中,对国际环境、恐怖主义、制度等问题进行了更深层次的讨论(Sandier,1997)。

20世纪80年代末期,随着经济国际化潮流在全球范围内高涨,从而进入到了经济全球化时代。经济全球化是指各种经济资源在世界范围内广泛和深入地自由流动和合理配置、世界各国经济相互间高度依赖和融合的过程。主要表现为知识信息、自由贸易、金融资本、生产体系和运行机制的日益全球化,并由此产生了全球公共物品的理论。1999年,考尔、格伦伯格和斯特恩、斯蒂格利茨等学者在《全球公共物品:21世纪的合作》这本著作中已经不再使用国际公共物品这一术语,而是开始使用全球公共物品一词。在这里,考尔等人主要从全球公共物品受益延伸的角度提出了全球公共物品的概念:全球公共物品是收益延伸至所有国家、群体及世代的产品。

本文作者认为,对于该理论的理解应该从全球公共物品所具有的三个维度的特征出发,如图1所示。第一个维度是从空间维度上来看,全球公共物品的受益范围突破了国家的界限,

覆盖了所有的国家和地区,无论这些国家是发达国家还是发展中国家,统统包括在内;第二个维度是从受益主体来看,它强调所有的人群和集团都可以从中受益;第三个维度是从时间维度上来看,它强调全球公共物品是跨越世代的产品,不仅能够满足当代人对公共物品的需求,而且可以满足未来数代人对公共物品的需求,这对于资源保护和经济、社会的可持续发展具有非常重要的意义。由此可见,全球公共物品理论研究的概念已经不再像国际公共物品那样是一个平面的静态的概念,而是一个立体的动态的概念,其研究的内容也不再仅仅局限于商品、资本、生产的国际化问题,其所构建的三维空间概念下的研究内容要比国际公共物品的研究内容丰富和全面。

第二,由于全球公共物品和国际公共物品产生的历史背景不同,从而决定了其研究内容的侧重点有所不同。

限作者管见,国际公共物品虽然没有一个统一的定义,但是,其研究的内容是与当时经济国际化的内容相一致的。例如,经济国际化主要表现为商品、资本和生产的国际化,而国际公共物品研究的主要内容也主要是与贸易、资本、生产国际化相对应的政策、体制和技术标准、投资环境、安全等方面。而且,这一时期的学者普遍使用的是国际公共物品这一术语。而全球公共物品的研究内容侧重于三个层次:(1)全球性天然共有物(如公海、空气等)的研究;(2)全球性人造共有物(如全球网络、国际经济政治制度和规则等);(3)全球性政策结果或条件(如金融稳定和环境的可持续发展等)。这样的研究内容是与经济国际化、经济全球化的时代背景相一致的。可以看出,上述研究是与当时所处的经济国际化背景相对应的。

第三,两者的提供主体不同。从字面上看,国际公共物品理论更加突出和强调民族国家(包括霸权国家)的政府在这种跨越国界公共物品提供过程中的作用,这是因为在经济国际化阶段,国际公共物品的提供主体主要是民族国家(包括霸权国家)的政府。而在经济全球化阶段,民族国家(包括霸权国家)已经不是这种跨越国界的公共物品的惟一主体,其提供主体已经演变为宏观和微观两个层次。宏观提供主体主要包括民族国家(包括霸权国家)和国际组织等;微观提供主体主要包括企业、第三部门和社区等。

综上所述,全球公共物品与国际公共物品的理论存在着本质的区别。这种区别可以概括为表1的内容。可以说,国际公共物品理论向全球公共物品理论的演变是由经济国际化向经济全球化迈进的历史背景决定的,它符合了时展的需要。

另外,必须澄清的是,并不是所有的全球公共物品都是全球化的结果,有些全球公共物品是在全球化之前就已经存在的,例如:空气和公海等全球性的天然共有物就是早于全球化存在的。而全球化发展所带来的全球公共物品主要是全球性人造共有物(例如全球网络、全球性的制度、全球性的规则与知识等等)和全球性政策结果或条件(如金融稳定和环境的可持续发展等等)。

四、全球公共物品理论对于传统公共物品理论的拓展

传统的公共物品理论是萨缪尔森于1954年提出来的,他对公共物品是“每个人对这种产品的消费,都不会减少其他人对它的消费”(Samuelson,1954)的精湛论述被看成是公共财政理论发展的主要突破之一。之后,萨缪尔森(1996)对公共物品下了更为精确的定义:“公共物品就是所有成员集体享用的集体消费品,社会全体成员可以同时享用该产品;而每个人对该产品的消费都不会减少其他社会成员对该产品的消费”。或者说“公共物品是这样一些产品,无论每个人是否愿意购买它们,它们带来的好处不可分割地散布到整个社区里”。这一定义为大多数经济学家所接受。可以看出,传统的公共物品的概念也是一个平面的静态的概念,而目前的全球公共物品理论则是一个立体的动态的概念,它在理论和现实两个方面拓展了传统公共物品理论的研究内容。

第一,从理论上看,全球公共物品理论拓展了传统公共物品理论研究的内容。传统的公共物品理论多注重一个国家内部公共物品的研究,一般只停留在国家内部的全国公共物品、区域公共物品和地方公共物品这三个层次上的研究。而全球公共物品理论则把公共物品研究的内容拓展到了五个层次。即按照公共物品所覆盖的区域,这五个层次分别是:全球公共物品、国际区域性公共物品、全国公共物品、区域性公共物品和地方性公共物品。其中,前两个层次都是跨越国界的公共物品,后三个层次是国家内部的公共物品。如果五个层次用图2来表示的话,可以看出这五个层次之间是包容与被包容的关系。具体来说,全球公共物品是指超出了一国界限,其他国家的公民也可以享受用的产品或服务,如全球公共卫生、全球安全、跨国界制度以及跨国界的基本设施的协调等等。国际区域性公共物品是指区域内的国家或组织共同提供、区域内的国家或组织能够享用的公共物品,如《北美自由贸易区协议》、《清迈倡议》等等。全国性公共物品是指一国公民都能享用的公共物品,如国防、法律制度等等。区域性公共物品是指某一地区的居民能够享用的公共物品,如南水北调工程、三峡工程、京沪高铁等等。地方性公共物品是指某一地方(如省内、城镇、街道)的居民可以享用的公共物品,如地方性大学和中学、城镇的街灯等等。

第二,从现实意义上来看,全球公共物品理论的提出,为全球化问题的解决提供了新的分析框架。例如,考尔和门多萨把消费、决策和分配的公共性引入到一个所谓的公共物品公共性的三角结构中,通过这个结构的分析,可以有效地审视公共物品的公正性问题。如图3中左上角的图所示,垂直的轴线测量消费的公共性,底部的左侧是决策的公共性,右侧则是产品(净)收益分配的公共性(或公平性)。通过把理想的公共性三角结构和现实中的公共性三角结构进行对比,可以考察全球公共物品提供中出现的问题。例如,从图3中可以看到,图中挑选出来的全球公共物品与理想的公共性三角结构有可能存在的各方面的区别。虽然这个公共性三角结构并不是公共物品概念的组成部分,但是有助于研究不同的公共物品是如何沿着这三种特性发展的,也有助于政策制定者和公众认清那些需要审视当前制度和全球化管理方式的问题。但是,在理想化的公共性三角结构中,如何明确消费公共性、决策公共性和(净)收益分配公共性的指标,如何明确可靠的测量方法,在全球公共物品理论的研究中尚没有给予明确地回答。这样,就使这一工具在对全球公共物品的考察中难以操作,从而会影响其考察效果。

五、结束语

地球物理论文第2篇

【关键词】盖亚假说/地球系统观

【正文】

盖亚假说(Gaia hypothesis)是由英国大气学家拉伍洛克(James E.lovelock)在 20世纪60年代末提出的。后来经过他和美国生物学家马古利斯( Lynn margulis)共同推进,逐渐受到西方科学界的重视,并对人们的地球观产生着越来越大的影响。同时盖亚假说也成为西方环境保护运动和绿党行动的一个重要的理论基础。本文将对盖亚假说的提出和发展、盖亚假说的科学内涵及其争论、由盖亚假说所导致的新的地球系统观和盖亚假说给人们的启示等方面进行阐述和讨论。

一、盖亚假说的提出和发展

60年代初,正在美国国家喷气动力实验室工作的拉伍洛克接受了美国国家航空航天局(NASA)关于火星上是否存在生命的研究课题。他提出了一种直接分析火星上的大气构成,而不用把航天器降落到火星表面来定点寻找生命是否存在的想法。他认为如果一个行星存在生命,必定要求其大气既作为生命有机体的一种原料资源,又作为生命有机体的一种废物排放之地。行星大气对生命有机体的这两种用途将改变大气构成,使其远离化学平衡态。如果观测到的一个行星的大气构成远离化学平衡态,则可能存在生命。带着这种想法,他开始考察当时已知其大气构成的火星和金星,发现这两颗行星的大气构成都接近化学平衡态。大气的主要成分是一般不进行化学反应的二氧化碳。因此,两者都不应该存在生命。为了肯定这一预言,他开始考虑有生命存在的地球大气的构成,发现其远离化学平衡态,如大气中高达21%的活性气体氧气和1.7ppm(百万分率)沼气能共存(由于在阳光下沼气和氧气会起化学反应,形成二氧化碳和水,要维持沼气1.7ppm的比率,每年需要5 亿吨沼气由能产生沼气的生物体排出),而二氧化碳只有万分之几。

正是在这个时候,即1965年秋的一天,盖亚想法出现在他的脑海里,即地球大气的这种独特的和不稳定的气体混合比率为什么在相当长的时间内能维持不变呢?是否地球上的生物不仅生成了大气,而且调节大气,使其保持一种稳定的气体构成,从而有利于生物体的存在呢?

当时他对这种控制系统的性质还没有任何想法,只是认为地球表面的有机体必定是这个系统的一部分,并且气体的构成可能是被调节的因素之一。后来,他从天体物理学家那里得知,恒星随着年龄的成熟,发热能力会增大;自从36亿年前地球上有生命以来,太阳的发热能力已经增强了25%。然而地球却保持了有利于生命存在的温度。在如此长的时间内,地球的气候是否会被有效地调节呢?此时,一种涉及整个行星和行星上生命的控制系统概念在他的大脑里牢固地建立起来。

但这时他没能继续推进他的这种观点,而是推进他的更小的目标,说服喷气动力实验室研究生命科学的同事们接受大气分析是探测其它行星上是否存在生命的有效方法。他当时并没有意识到,如果他们接受他的观点就意味着承认火星上几乎不可能存在生命。这可能导致取消去火星上直接探测生命是否存在的海盗号飞船计划。

尽管这样,NASA对他的这种危险的观点还是很宽容的,并允许他在这方面继续工作。他的一个天文学同事赛甘(Carl Sagan)是ICARUS(航程无限的洲际宇宙火箭)杂志的主编,虽然不同意他的通过大气分析来探测行星上是否存在生命的观点,但同意在其杂志上发表他的有关论文。而他把地球作为一个自调节系统的文章是在1968年美国航空学会会议上首次发表的。但把地球作为一个超级有机体并用盖亚(Gaia)来命名则是1972年的事。他接受了在英国家乡的邻居、小说家勾尔丁(wil-liam Golding)的建议,用盖亚这个古希腊地球女神的名字来命名。随后他与杰出的生物学家马古利斯合作来发展他的盖亚假说。

但拉伍洛克和马古利斯关于盖亚假说研究论文的发表遇到了阻力。《科学》和《自然》等重要科学刊物虽然对他们的论文很感兴趣,但不能通过同行评审。在这些评审者看来他们的观点是危险的。尽管他们的论文没能在这些重要的刊物上发表。但拉伍洛克常常被邀请参加各种学术会议,并以会议文集的形式发表他们有关盖亚假说的研究论文。1989年美国地球物理联合会选择盖亚作为学术会议的主题,几百名科学家和学者参加了会议,并于1993年出版了《科学家论盖亚》(Scientistson Gaia)大型文集。从此尽管科学界对盖亚假说有不同的观点,但以此为主题进行研究的科学家越来越多,特别是近年来NASA在全球生态学、生物圈学和地球系统科学的名义下支持此类研究,使得其影响也越来越大。一些科学哲学家、环境保护主义者和政治家等也从各自的角度关注和讨论盖亚假说,有关的论文和书籍也越来越多。

二、盖亚假说的科学内涵及其争论

现代科学把地球作为一个超级有机体的思想并不是拉伍洛克最先提出的。早在1785年被称为地质学之父的哈顿(James Hutton)就指出:“我认为地球是一个超级有机体并且应该用生理学的方式对它进行恰当的研究”〔1〕。 他利用血液循环和氧与生命之间的联系等生理学的发现来看待地球的水循环和营养元素的运动。然而,到了19世纪哈顿的这种把地球作为一个整体来进行研究的观点被抛弃了。地球科学和生命科学分离了。地质学家认为,地球环境的变化只不过由化学的和物理的过程所决定;而生物学家则认为不管地球环境如何变化,对有机体来说,只是个适应的问题。甚至达尔文也没有认识到,我们呼吸的空气、海洋和岩石或者是生命有机体的直接产物,或者被生命有机体大大地改变了。

直到1945年,被称为现代生物地球化学之父的俄国科学家沃纳德斯基(Vladimir Vernadsky)才认识到生命和物质环境是相互作用的,大气中的氧气和沼气是生物的产物,并建立了一种生命和物质环境两者共同进化的理论。但这种共同进化论很象精神上的朋友关系,生物学家和地质学家保持朋友关系,但不是密不可分的关系。这种共同进化论不包括由地球上的生物和其物质环境所构成的系统主动地调节地球的化学构成和气候;更重要的是,它没有把地球看作一个活着的有机体,更没有把它看作一个生理的系统。

盖亚假说把共同进化论向前推进了一大步。它认为地球上的生命和其物质环境,包括大气、海洋和地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。它把地球看作一个生理的系统,拉伍洛克甚至直接把盖亚假说称为地球生理学。正象生理学用整体性的观点看待植物、动物和微生物等生命有机体一样、地球生理学是把地球作为一个活的系统的整体性科学。拉伍洛克认为这种地球生理学是一种硬的和严格的科学。它主要研究诸如大气和温度调节系统的性质。它也是行星医学(Planetary medicine)这个实际经验领域的基础。它不能打破现代科学思想和实验的诚实传统。它是哈顿和沃纳德斯基有关思想和理论的继承和发展。

作为一个科学假说,盖亚假说不仅是要描述世界的真实图景,更重要的是它能刺激人们有效地提出问题和预测,随后的研究或者证实其预测,或者拓宽有意义的研究领域。这样,盖亚假说就有效地推动了研究的进展。盖亚假说的预测有些已经得到证实,有些还在研究之中有待证实。例如,1968年根据盖亚假说预测火星上没有生命,1977年海盗号飞船予以证实;1971年预测有机体产生的化合物能把一些基本元素从海洋转移到大陆表面上来,1973年二甲基硫和甲基碘被发现;1981年预测通过生物地增强岩石的风化,二氧化碳可以控制调节气候,1989年发现微生物大大加速了岩石的风化;1987年预测气候调节通过云密度的控制与海藻硫气体的释放相联,1990年发现海洋云层的覆盖与海藻的分布在地理上是相配的,此预测还需要进一步的证实;1973年预测在过去的2 亿年里大气里的氧气保持在21±5%的水平,这一预测在证实中;1988 年预测,太古代的大气化学由沼气主导着,此预测在证实中;等等。总之,盖亚假说在预测和证实的意义上完全遵循现代科学产生以来的传统,并大大拓展了研究的视野。

盖亚假说也引起了科学界的激烈争论。第一类争论是由对概念的理解不同引起的。盖亚假说的核心思想是认为地球是一个生命有机体。但对生命是什么,不同的学科有不同的定义。物理学家把生命定义为一个系统通过吸收外界自由能和排除低能废物,而使内熵减少的一种特殊状态。新达尔文主义生物学家把生命定义为一个有机体能够繁殖后代并通过在其后代中的自然选择来修正繁殖错误。生物化学家把生命定义为一个有机体在遗传信息的指导下,利用阳光或食品等自由能而生长。而盖亚假说或地球生理学家把生命定义为一个有边界的系统、通过与外界交换物质和能量,在外界条件变化的情况下,能保持内部条件的稳定性。

盖亚假说对生命的定义在物理学家和生物化学家各自对生命定义的范围内,因此,他们从概念上往往不反对盖亚假说。而新达尔文主义生物学家则反对和嘲笑盖亚假说。他们说,地球不能繁殖,不能在与其它行星的竞争中进化,怎么能说地球是生命有机体呢。而拉伍洛克争辩说,新达尔文主义生物学家对生命的定义太狭窄。他指出生命大体有繁殖、新陈代谢、进化、热稳态、化学稳态和自我康复(医治)等特性,但不是所有的生命形式都完全具有这些特性。正象微生物和树木没有热稳态特性,人们仍把它们作为生命有机体一样,地球没有繁殖特性,同样也可以作为生命有机体。

1985年拉伍洛克接受美国物理学家罗瑟斯坦(Jerome Rothstein)的建议,把盖亚形象地比作美国西海岸的红杉树。一颗红杉树97%以上的部分是死的,只有树皮下和木质之间的形成层和树叶、花和籽是活的。同样,地球绝大部分是死的,只有散布着各种生命有机体的地表的“形成层”才是活的。另外,树皮和大气也分别起着相似的作用。

第二类争论是由对盖亚假说所包含的不同层次的含义的理解不同引起的。盖亚假说至少包含5 个层次的含义:一是认为地球上的各种生物有效地调节着大气的温度和化学构成;二是地球上的各种生物体影响生物环境,而环境又反过来影响达尔文的生物进化过程,两者共同进化;三是各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接,从而保持地球生态的稳定状态;四是认为大气能保持在稳定状态不仅取决于生物圈,而且在一定意义上为了生物圈;五是认为各种生物调节其物质环境,以便创造各类生物优化的生存条件。对于前两层含义(常常被称为弱盖亚假说)一般没有争论;而对于后三层含义(常常被称为强盖亚假说)就有很大的争论。其争论表现在如下几个方面:

第一,如果把盖亚作为一个负反馈调节系统,那么怎样理解该系统的目标,是某种意义的设计呢,还是系统本身的自发状态呢?拉伍洛克认为这个系统本身有一种稳定状态。但盖亚假说的批评者认为,盖亚假说没有独立的目标定义,即大气服务于不管大气如何行为的目标。

第二,如何理解盖亚的自动平衡态。盖亚假说的批评者指出,地球产生以来,大气中的氧气、二氧化碳和沼气的含量已经发生了很大的变化,它怎么能保持自动平衡呢?而拉伍洛克则解释说,盖亚作为一个活的系统,其稳定态不是永远不变的,而是一种动态的稳定。在外界条件变化很大的情况下,这个系统通过自动调节,只产生微小的变化,从而保持有利于生命存在和进化的条件。

第三,如何理解模型的功能。尽管拉伍洛克及其合作者和支持者根据盖亚假说,能得到一些预测,并且有些预测已经得到了证实,但把盖亚作为一个整体系统来研究,只能建立计算机模型和进行模拟实验。拉伍洛克及其合作者为盖亚假说研制了名为雏菊世界(Daisy world )的模型并进行了大量的模拟实验,来研究和说明地球生态系统的结构、行为和运动机制。盖亚的批评者则认为模型只是研究的一个工具,不能代替对地球生态系统的实际研究。如果盖亚假说主要是通过模型研究而不是通过实际研究,那么就很难说它是“科学的”。

应该看到,盖亚假说作为一个具有科学革命意义的学说,在科学界引起激烈的争论是一种正常现象。正是这种争论已经并将继续推动其向前发展。

三、一种新的地球系统观

盖亚假说不仅具有上述科学意义,而且具有很大的精神意义。拉伍洛克用盖亚来为其学说命名本身就表明这个假说的精神价值。在古希腊神话中,盖亚是宇宙浑沌的女儿,是地球母亲,其他许多神都是她的后代。很显然,地球母亲的思想,作为一种世界观在古希腊时期就出现了。到了中世纪,地球母亲的世界观有时被象征性地或隐喻性地来理解,上帝通过她创造地球上的各种生命形式。随着现代自然科学的兴起,地球母亲的观念变为一种浪漫的和富有诗意的传统,而离开了自然科学。但作为现代地球科学、大气科学、生态学和微生物学等领域交叉最新成果的盖亚假说,又复活了地球母亲的观念,并赋予其现代意义,这是一种新的地球系统观。

盖亚假说认为,地球不仅容纳了千百万种生命有机体,而且它本身也是一个巨大的生命有机体。岩石、空气、海洋和所有的生命构成一个不可分离的系统。正是这个系统的整体功能使得地球成为生命存在之地,也就是说,生命要依靠整个地球的规模才能生存。地球上物种的进化与其物理和化学环境的进化紧密地联系在一起,构成单一的和不可分割的进化过程。

盖亚假说的提出与拉伍洛克“从上到下”的系统思维方式密切相关。作为要探讨其它行星上是否存在生命的大气学家、拉伍洛克没有采用“从下到上”的传统的还原论的思维方式,即没有采用从最小的生命形式开始,逐渐扩展到大的生命系统的方式,而是站在地球之外,把整个地球作为一个系统,并把地球系统与火星系统和金星系统相比较,从而提出盖亚假说的。拉伍洛克指出:“当我们从外层空间向地球运动的时候,首先我们看到的是包围着盖亚的大气;然后看到的是诸如森林生态系统的边界;然后,看到的灵活着的动物和植物的皮;进一步是细胞膜;最后是细胞核和DNA。 如果生命被定义为能够主动地维持低熵特性的自组织系统,那么,从每一个层次的边界之外来看,这些不同层次的系统都是活着的。”〔2〕正因为拉伍洛克把地球作为一个整体, 并采用“从上到下”的系统的思维方式,才能提出盖亚假说。这也表示盖亚假说是一种新的地球系统观。

盖亚假说作为一种新的地球系统观的意义在于,它能直接或间接地帮助回答当今人类所面临的生态问题和世界观问题。首先,全球生态环境恶化是人类当今面临的最严重的问题之一。盖亚假说启示人们,环境问题是涉及整个地球生态系统的问题,要解决这个问题不仅需要用系统的或整体的观点和方法来认识人类生产和生活方式对生态环境影响,而且需要人类共同行动。同时,盖亚假说也从道义上启示人们,包括人类在内的所有生物都是地球母亲的后代,人类既不是地球的主人,也不是地球的管理者,只是地球母亲的后代之一。因此,人类应该热爱和保护地球母亲,并与其他生物和睦相处。

第二,盖亚假说对于回答生命的目的问题给人们新的启示。生命的存在依赖于整个地球生态系统,它是一个能进行自我调节的负反馈系统,其目标就是体内平衡的状态,即各种生物及其环境和睦的平衡状态,从而使生命在全球范围内健康成长。人类只有与盖亚和睦相处,致力于她的健康,欣赏她的美丽和报答她的恩惠,才能发现生命的意义。

第三,盖亚假说对于回答所谓宇宙设计问题给人们新的启示。盖亚假说认为,地球本身有一定的次序和结构,从而形成一种体内自动平衡态。这只是事物进化的一种方式,而不需要有意的设计。同样,宇宙本身也有一定的次序和结构,而不必需要有意的设计。

四、盖亚假说的启示

盖亚假说的发展及其影响能给人们许多启示,下述三点特别值得注意:

第一,盖亚假说作为一个具有科学革命意义的假说提出后,在很长一段时间里为现存的科学建制不能接受,通过提出者百折不挠的努力,才逐渐被科学界接受。拉伍洛克自从60年代中期产生盖亚思想以来,30多年来孜孜不倦地为推进其假说而奔走、呼吁和开展研究,才使其假说在科学界影响越来越大。在其论文不能在《科学》和《自然》等重要科学刊物上发表的情况下,没有泄气,而是寻找其它途径宣传其假说。例如,利用各种学术会议,宣传盖亚假说。拉伍洛克知道,这些会议的组织者让他到会讲盖亚假说,主要是为了调节一下会议沉闷的气氛。但即使这样,他也去讲,这毕竟是传播盖亚假说的一种途径。

第二,盖亚假说作为一个跨学科性的新假说提出后,要得到发展,需要与相关专业的科学家合作。拉伍洛克提出盖亚假说后,找到生物学家马古利斯,并长期合作,共同推动盖亚假说的研究与发展。这种不同学科、志同道合的研究者长期合作,对盖亚假说的发展也是极为重要的。特别难能可贵的是他们的这种合作研究是在长达20多年的时间里得不到美国国家科学基金和其它基金资助的情况下进行的(当然,这一情况也说明,现存的以学科为基础的科学基金资助体系,不利于资助跨学科的研究)。

第三,盖亚假说作为一个具有重大科学意义的假说的提出和发展,必然引起人们观念的变革,从而在一定意义上指导人们的行动;但盖亚假说本身并不是判断人们的行为正确与否的最终的道德标准。盖亚假说本身体现了一种新的地球系统观,西方一些生态环境保护组织和绿党也纷纷把它作为环境保护运动或生态抵抗运动的理论基础或精神动力。这的确在一定意义上支持和促进了生态环境运动。但盖亚假说本身并不能解决人们应该如何对待生态环境的最终的道德判断问题。事实上,在一些生态环境保护主义者利用盖亚假说来说明其行动的合理性的同时,一些以盈利为目的的企业家也利用盖亚假说来为其浪费资源和污染环境的行为辩解。他们说,既然地球是一个具有自动调节能力的巨大系统,那么,多利用一些资源或多排放一些污染,地球会利用其自我调节能力,使其保持平衡态。

针对这种辩解,一些盖亚假说研究者,包括拉伍洛克本人也对地球生态系统的自我调节能力进行计算机模拟研究,但这种模拟研究很难得到公认的结果,更不要说地球生态系统自我调节的真实能力究竟有多大了。但即使得到真实调节能力的数据,也不能说服这些企业家。他们会说,如果污染超过地球系统的调节能力,这个系统又会达到一个新的平衡点,使这个系统恢复自我调节能力,等等。

由此可见,盖亚假说与其它重大的科学假说或理论一样,尽管能使人们对自然界有新的理解,也能为人们行为的合理性提供一定意义的支持,但其本身并不是人们行为的最终的道德标准。要解决人类所面临的生态环境问题,还必须考虑人文和社会等多方面的因素。

参考文献

〔1〕 Stephen H. Schneider and Penelop J. Boston, edit. ,Scientists on Gaia, Cambridge, Massachusetts: The MIT Press,1993, Page 3.

〔2〕 James Lovelock, The Ages of Gaia: A Biography of Our Living Earth, New York: Bantan Books, 1990, Page 27.

〔3〕 James Lovelock, Healing Gaia, New York: Harmony books, 1991.

地球物理论文第3篇

关键词:物体旋转实验;卡文迪许扭矩实验;主观性;不完善;虚假性

Abstract:According to the Object Rotation Experiment, explain the Torsion of objects of the Earth’s surface is an objective phenomenon. In the equipment selection, the Cavendish torque experiment is have

One-sidedness. Therefore, Can prove Implementation on the Cavendish torque experiment is subjectivity and imperfections, and even a false.

Keywords:Object Rotation Experiment, Cavendish torque experiment, subjectivity, imperfect, false.

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引言:由《地震浅析与抗震——《自由运动论》在实际中的应用(3)》的理论可知,地球表面物体自身就具有扭转性,同时根据万有引力的概念,卡文迪许扭矩实验在器材的使用上具有片面性。因而,本文对卡文迪许扭矩实验提出了几方面的质疑。根据一个简单的物体扭转实验证明了地球表面物体(高纬度区)都具有扭转性质是客观存在的,从而证明了本文对卡文迪许扭矩实验的质疑是正确的。即卡文迪许扭矩实验是不完善的,甚至具有虚假性。

一、对卡文迪扭矩实验的质疑

(一) 实验现象的质疑

卡文迪许扭矩实验是在确信万有引力是客观存在的,而且也没有考虑到地球的自转对地球表面物体的影响的前提下进行的。假设地球表面物体自身在水平平面内就具有扭转性,那么卡文迪许扭矩实验就是可以被质疑的。

根据《地震浅析与抗震——《自由运动论》在实际中的应用(3)》的理论可知,地球表面高纬度区上的物体自身都具有扭转性,只不过由于物体和地面的摩擦力的存在,没有显示出外在的扭转现象而已。由以下物体旋转实验就可以证明物体的这种扭转性。

实验:1.器具:细线一根,任意物体一个。

2.步骤:用细线的任意一端系住物体,平稳的提起离开地面。

3.观察结果:物体离开地面后开始旋转。

4.实验说明:(1)细线的粗细选用要适当。相对于物体的重量,线不能太细,太细会绷得太紧,太紧导致抗扭性相对增大;也不能太粗,太粗肯定抗扭性大。

(2)由于线一般都是用更细的数根线拧制而成,所以在某一个方向上肯定具有抗扭性,所以做实验时要用细线的两端都试一次,或者把线回折成双,这样线自身的扭力一反一正抵销,不会影响实验的效果。

(3)根据《地震浅析与抗震——《自由运动论》在实际中的应用(3)》的理论可知,实验中的扭转现象是:在北半球是右转,在南半球是左转,赤道上无旋转现象。

5.结论:地球表面高纬度区上的物体在水平平面内都具有扭转性。

由以上的理论和实验证明,地球表面物体在水平平面内自身就具有扭转性是客观存在的。所以,卡文迪许扭矩实验在没考到地球表面物体自身就具有扭转性的前提下实施,肯定是不可靠的。

应该说,卡文迪许扭矩实验的过程中,理应等到悬挂的哑铃完全稳定后,再让大的金属球靠近来观察实验现象。由以上的理论和实验可知,待哑铃完全平稳后,应该由于哑铃自身的右旋性质(北半球),在没有大的金属球的靠近的情况下,哑铃也应当存在右旋性质的现象,扭秤上也应当已有向右扭转的读数。

退一步说,已有的扭转现象与读数也不会影响对引力的测量,因为,完全可以以已有的现象与读数为基准,继续测量,但是,卡文迪许扭矩实验并未提到已有现象的发生及对已有读数的处理方法的问题。所以,卡文迪许扭矩实验,其现象观察和数据应该是不真实的。

(二)实验性质的质疑

既然卡文迪许扭矩实验的目的是测量万有引力的大小,根据万有引力的概念,如果卡文迪许扭矩实验在器材的选用上具有片面性,那么卡文迪许扭矩实验就是可以被质疑的。

卡文迪许扭矩实验中只使用了金属球做实验,并没有对其他任何性质的物体进行反复实验,这是不符合万有引力概念的。万有引力概念是与物体的化学性质无关的。所以,只片面的使用金属球来做实验是具有不完备性的。况且,由于金属性的物体不是自然的,一般是人工制作的,在制作和使用过程中,金属性的物体很容易产生磁性。所以,即便是实验中存在扭转现象,也很可能与磁性有关。应该说,万有引力,突出一个万字,应该任何物体之间都存在这种力。

所以,卡文迪许扭矩实验只片面地使用金属球,应该说,从实验器材性质的使用上也是具有主观性的。

本文认为,对于一个证明引力的存在性及其测量引力常数的意义重大的实验,卡文迪许在实验中无视于哑铃自身的扭转导致的已有读数的客观存在性,以及只片面地使用金属球的主观性,不仅仅是主观性和不完善性,甚至具有虚假性。

由以上的实验及理论分析可知,本文对卡文迪许扭矩实验的质疑是正确的。

二、讨论

牛顿在提出万有引力观点时认为:任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。但是,牛顿并没有对引力是如何产生的,以及是如何传递的进行描述与证明。而且也没有任何证明引力存在的客观性的相关试验,直至卡文迪许才做了证明引力的存在及其寻找引力常数的扭矩实验。但是根据本文的理论,证明了卡文迪许扭矩实验的确存在多方面的质疑,并不能证明引力的存在性,其实验结果也就是不可靠的,所以,只能说,万有引力概念的形成还只是处在具有主观性的假设的层面上,是对自然现象的牵强理解与描述而已。

结合《关于自由落体的探讨》和本文的理论可知,自然现象中的自由落体现象和水平方向上的旋转现象,以及大尺度的空间物体的运动(行星绕恒星的运动)一样都是物体具有双重运动性的原因,即自由运动的物体的自转使运动弯曲,物体运动在自转面上才是自然现象中的客观存在。

三、结论

因为地球表面物体在水平平面内都具有扭转性,所以,卡文迪许扭矩实验是具有主观性和欠缺性的,是不可靠的。

地球物理论文第4篇

作者简介:余谋昌(1935―),男,广东大埔县人,研究员,博士生导师,研究方向:生态哲学、地学哲学。

( 中国社会科学院 哲学研究所,北京 100732)

摘要:地球科学被定义为自然科学,现在一般只进行它的自然科学研究。但是,现在的地球并不是纯粹自然的地球,而是人类活动特别是工业改变了的地球,是人类学的地球;地球已经进入一个新的地质时代――“人类世”地质时代。对新的地质时代的地球研究,不仅需要自然科学,而且需要人文社会科学,并要把自然科学与人文社会科学结合起来。地学价值论是地球人文社会科学研究的基本理论。据此本文对地球的科学有用性、地球的经济有用性和地球的社会有用性进行基本分析。

关键词:地学价值;科学有用性;经济有用性;社会有用性

中图分类号:C0

文献标识码:A

文章编号:1671-0169(2011)06-0001-07

按照地球科学的定义,现代地球科学属于自然科学,探求关于地球的真理,地球的产生、演化和运动;地球物质的属性、结构和变化;地球内部结构、地壳的性质和运动;地球表面岩石圈、土壤圈、水圈和生物圈的性质、结构和运动;地球大气系统、海洋系统和生态系统的结构、运动和变化以及地球上的地质灾害等,揭示地球物质和运动的规律性。它回答关于地球“是什么”的问题,不涉及“应当”即“价值”的问题。但是,当今现实的地球已经不是纯粹自然的地球,是由人类活动特别是工业改变了的地球;进入地质的“人类世”时代,地球已经是社会的地球,人类学的地球,因而它涉及“价值”,即地球“有用性”的问题。地球的价值或地球的“有用性”主要讨论三个方面的问题:一是地球物质和运动的“科学有用性”,即地球的科学价值;二是地球物质的“经济有用性”,即地球的商品性价值和非商品性价值;三是地球的“社会有用性”,即地球的社会价值。这种研究形成“地学价值论”,是地球人文社会科学研究的基本理论。

一、地球的科学有用性

人类是地球物质运动的产物,是地球自然界的创造。人类产生后在地球上生活,而且必须是依赖地球生活,它对人的价值是不言而喻的。但是,现代科学有“事实”与“价值”、“科学”与“道德”分离和对立的传统。它把知识分为互不相关的两种:科学是“关于事实的知识”,是自然科学;哲学、伦理学和文艺学等是“关于价值的知识”,是人文社会科学。自然科学与人文社会科学是分门别类、互不相干地发展的。这种分化简化了人的认识,在人类认识史上有其必然性,并促进了地球科学的发展。但是从整体论的观点,这是一种片面性,我们今天的认识和实践中存在的种种问题同这种片面性不无关系。地球人文社会科学研究地学价值,首先是关于地球的科学有用性问题。

(一)地球的内在价值和外在价值

在地学人文社会科学研究中,地球是“盖娅”,是生命有机整体;作为生命体,它本身是生存主体,是价值主体,是有价值的。我们说“地球的有用性”,这只是地球价值论的一个方面。价值概念当是一个关系概念时,指客体或对象对主体存在的意义(利益)。但这只是地球价值概念的一个方面,指地球作为价值主体的外在价值,即地球对人类的有用性或意义。从人的角度来说,这是指地球外在价值[1](P186-222)。

内在价值在价值论中不是关系概念,而是一种主体性的概念。它由主体存在的目的性和意义表示。地球的内在价值是指地球作为生命主体自主自为地存在,表示它是生存主体,是有价值的,同时又是价值主体。它的价值表示它自身生存的意义和它的创造性。地球价值具有生命以及生命创造的含义。这是地球以自身生存的目的为尺度,表示具有以自身为主体的价值。当人对这种价值进行评价时,称它为自然界的道德价值。

(二)地球的科学有用性

地球的有用性,在这里是指地球对人类的价值,是地球的外在价值。地球的科学有用性是地球价值的一个方面。今天我们所说的科学,是地球上的科学,不仅以地球为基地,而且以地球为对象,是关于地球或人类与地球关系的科学。在这里,我们主要讨论地球的“地质科学有用性”和“矿产有用性”。

中国地质大学学报(社会科学版)2011年11月

第11卷第6期余谋昌:地学价值论:地球人文社会科学研究的基本理论

1.地球的地质科学有用性。地球物质和运动是地球科学研究的对象和源泉,揭示、开发和利用它的价值又是地学发展的目标。因而它具有地学有用性,即地球具有地学研究和应用的价值。

地学研究虽然是由地学人进行的,但是它取决于地球客体,即整个地球的物质、能量、信息系统,以及它的性质、构造和发展演化规律。地学人对发生地质作用和地质过程的地球物质展开研究,其研究对象、思维方式、研究方法乃至研究成果,都取决于地球物质和运动的整体性、非均衡性、演化性和系统层次性等特点。地球地壳的性质、结构和运动为地质学建立提供了客观基础。1771年,德国地质学家魏尔纳提出“水成论”,使地质学具备科学形态。他依据对该山区地层的考察,把岩层分为4种类型:冲积层、成层岩层、过渡层和原始层,认为一切地层都是世界大洪水时期沉积而成的,水是地壳形成与变化的唯一动力。1795年,英国地质学家赫屯提出“火成论”。他发现,地层“不整合”是由于地层抬升,巨大的岩浆侵入推挤岩层而引起的;深海岩层是地球内热使深海沉积物熔融成岩,地球内热是岩层的主要成因。1825年,法国地质学家居维叶提出地质“灾变论”。他发现,巴黎盆地不同的地层中含有不同的动植物化石,地层越深、越古老,所含化石物种与现代种属的差异就越大,有些是已经灭绝了的种属。这是地质灾变的结果。连续地层中不同化石物种是地质灾变后重新创造的。1915年,德国地质学家魏格纳提出“大陆漂移说”。他认为,由于太阳和月球的引潮力和地球自转产生的离心力的作用,原始统一的大陆分裂为几块,并作水平移动,逐渐形成现在的海陆面貌。1956年,美国地质学家发现世界大洋中央纵贯一条延绵不断的中央海岭“洋中脊”,并在此基础上提出“海底扩张”说;1965年,海洋地壳转换断层的发现为海底扩张说作出了论证;1965―1969年,在上述海底地壳运动发现的基础上提出的“板块构造学说”被认为是地球科学的革命。同样,中国地质学家依据不同地区地壳结构和运动的特点,也提出不同的地质学说和理论,对地质学作出了重要贡献,例如,地质力学(李四光)、多施回构造运动学说(黄汲清)、断块学说(张文佑)、波浪状镶嵌构造学说(张伯声)、地洼学说(陈国达)等。

2.地球的矿产有用性。矿产价值与社会物质生产过程制造的商品价值的区别是:(1)埋藏于地下,需要通过勘查、挖掘等生产过程才能进入商品市场,转变为现实的经济价值;(2)不是人类劳动的产品,而是自然界生产力、自然界物质生产过程,即内力地质作用和外力地质作用过程的产物。

我们到什么地方找矿,有什么矿和有多少,它是不是适合开采,用哪一种技术手段开采出来,都同“地质有用性”密切相关。矿业发展和矿业城市的兴建,首先是以“矿产有用性”为基础的,通过它的“地质有用性”研究,探明矿产的种类、性质、储量和埋藏特点等,再进行经济开发。

矿产价值对人类而言,主要是指矿产的地质有用性以及矿产的经济有用性。这是由矿产的性质、物质结构以及人类需要决定的。矿产有用性主要涉及矿产的经济因素和地质因素。它的有用性表现在两个方面:一是经济有用性,即已测定具有商品价值的矿物具有的现实经济意义;二是地质有用性,地质工作的任务是勘查尚未发现的矿床,依据对一定地质条件的分析即它的地质有用性,发现(或推测)具有商品价值的矿物,这对未来的经济发展具有重要意义。经济学家和企业家关注的是矿的经济有用性,即从矿山建设、采矿和矿产进入经济系统流动的整个过程,要求能够从中获得巨大的经济利益;地质学家和采矿工程师关注的则是矿产地质有用性,依据对当地地质条件的分析以及有关岩石和矿物形成规律的知识,认识矿产存在和分布的情况,从而确定到哪里找矿,能找到什么矿,以及依靠现有技术如何最优地把这些矿产开采出来。在这里,我们承认矿产资源具有经济价值,认为这种价值是由自然界物质生产过程创造的。这是对现实事物(现实的地质客体及其意义)进行分析得出的结论。

二、地球的经济有用性

地球的经济有用性主要指地球物质的商品性和非商品性价值。例如,地质(矿产)、地理(土地、生物、森林、草场、水源等)、大气、海洋等的商品性(经济)价值和非商品性(生态、科学、审美、医药、哲学、道德、宗教等)价值。以矿产资源为例。矿产资源是人类社会存在和发展的重要物质基础,95%的能源、75%的工业原料、70%的农业生产资料、30%的饮用水都来自矿产资源。它在国民经济生活中具有非常重要的作用。长期以来,虽然开发矿业、利用矿产资源是重要的经济活动,但又依据矿产资源不是劳动的产品而否认它有价值,否认它的经济价值,这是人类认识不完善的一个突出表现[2](P80-110)。

(一)矿产价值及其创造

矿产价值是指矿产资源的有用性,由矿物的性质、物质结构和存在状态等决定。矿产价值具有客观性,但是人类对矿产价值的认识、开发和利用又充满主观性。因而矿产价值是其主观性和客观性的统一。

矿产价值以地质运动形式的成果存在,是地质运动过程的创造,也是地质运动历史的成就。地质运动过程主要是在天体运动环境下的内力地质作用和外力地质作用,在地质环境下的风化作用、生物作用等的统一。内力地质作用是由地球内部热能、化学能、核能和重力能等引起的地壳构造运动、岩浆活动和变质作用等;外力地质作用主要是由太阳能、重力能和生物能等引起的地质风化、物质搬运、迁移和堆积,以及生物地球化学作用等。在这些力的作用下,地球表面分散的地球化学元素,经物理、化学和生物作用,最后以化合物的形式集中在一起,成为有一定品位的矿物。它们的形成需要很长的时间,因而从价值的角度,被称为不可再生资源,是社会不可缺少的经济资产。

(二)矿产价值的性质

1.矿产价值的多维性。矿产价值多维性的根源,从价值客体的角度讲,是矿产的无限丰富性和地质的无限丰富性,以及它们属性的多样性;从价值主体的角度讲,是价值主体以及人类需要的多样性。无比丰富和多样性的矿产可满足人类不同的需要,这样就形成了矿产价值的多维性:(1)矿产的经济价值。这是矿产价值的主要方面。人们的找矿活动,主要是把矿物作为经济资产,进入生产过程,成为支持社会经济发展的重要因素。(2)矿产的科学价值和自然史价值。正是依据储存于矿物中的记忆痕迹,即非常丰富的地球发展信息,人们才知道地球是怎样产生的,地壳是怎样运动的。依据这些记忆痕迹,人们重建了地球的历史,太阳系和星系的历史,以及我们人类是从哪里来的、人类产生和发展的历史,等等。矿产作为科学研究的对象,为科学的发展提供了永恒的源泉和动力,具有重要的科学价值和史学价值。(3)矿产的美学价值。人们不仅以某一种精美的矿石,如天然金刚石、天然金块和天然矿石晶体作为审美对象,而且某一地层剖面的矿物学特征、地表岩体形成的奇峰异状或雄伟壮观、地下喀斯特溶洞千奇百怪的自然景观等,都使参观者流连忘返,从中得到美的体验和审美情趣,满足了人类审美、休憩和娱乐的需要。(4)矿产的文化史价值。人与自然相互作用,变自然因素为文化因素,是人类文化史的重要方面,其中矿物的作用非常突出。例如人们用“石器时代”和“铁器时代”来表示古代社会。考古学者还依据石器发展水平不同,把这一时期分为旧石器、中石器和新石器时期。恩格斯说,“一切文化民族在这个时期经历了自己的英雄时代:铁剑时代,但同时也是铁犁和铁斧时代。铁已在为人类服务,它是在历史上起过革命作用的各种原料中最后的和最重要的一种原料”[3](P159)。人类的历史是同对矿物的认识和利用相联系的。了解自己的文化史,特别是没有文字记载的远古和古代世界史,主要是依靠人类在矿物利用中留下的记忆痕迹。(5)矿产的医学价值。人类很早就知道矿物的医疗保健功效。在《神农本草经》中,共记载药物365种,其中矿物药46种;《本草纲目》中,共收药物1 892种,编排次序以矿物打头,共分16部62类,矿物类药物267种。至今人们仍然用许多矿物类药物作为治病或保健物品。矿产从满足人类需要的角度而言,它的价值主要是上述五个方面,但这不是全部,还可以列出许多方面。矿物和矿产形成的辩证法,对人类的哲学思想发生重要影响,对宗教、文学艺术、伦理学等意识形态也有重要影响。因此,它的价值具有多维性。

值得注意的是,矿产价值虽然具有多维性,能够满足人类不同需要,但是某一种矿物不能同时满足上述各种需要,而且,当满足某一种需要时,意味着它的其他价值的损失,因而在这里存在“选择需求”的问题,即通过价值评价,选择其中最迫切和最有意义的需要,这对于矿产资源的开发、利用和保护具有重要意义。

2.矿产价值的多层次性。从主体对矿物需要的角度,它的价值主要有如下层次:(1)矿产对全人类的价值,满足人类的生存和发展的需要。人们提出“只有一个地球”的口号,就是从全人类的角度看待矿产的价值,按照“全人类利益”相互依存的原则处理好“资源共享”的问题。(2)矿产对一定历史阶段的人类的价值。由于矿产是不可再生资源,它们的耗竭将影响后代的利益,因而应当依据“明天和今天同样重要”、“后代和当代人同样重要”的原则,正确处理矿产利用的现在和未来、近期与长远需要的矛盾,以保证经济持续发展、人类持续发展的需要。(3)矿产对一定社会群体的价值。人类主要以国家、阶级、民族和一定的社会集团的形式存在。人类围绕矿产价值开发所产生的矛盾、对立和冲突从来没有停止过。20世纪以来的中东战争主要为争夺土地和水资源; 1992年海湾战争、2003年的伊拉克战争,在很大因素上就是为争夺石油资源。(4)矿产对个人和家庭的价值,这是矿产利益最基本、最简单和最直接的层次。矿产作为国家所有的资源,虽然所有个人具有平等地利用矿产资源的权利,但是要依据个人利益服从国家、民族和集体利益的原则,正确处理个人利益与国家、集体利益的关系。特别是在小矿业开发中,必须批判“资源无主,谁采谁有”的观点,制止乱挖滥采、破坏资源的行为。

3.矿产价值的历史性。可以把矿产的价值定义为“被历史地储存的成就(自然界的创造)”,它具有潜在有用性。开发矿产的价值,是把矿产的潜在有用性变为现实的有用性。人们总是在不同的社会历史形态中,在一定的时空条件下,通过一定的途径和运用一定的技术手段,开发矿产价值,表现了一种自然的和社会的历史性。同这种历史性相联系,表现了矿产价值的历史性。

矿产潜在有用性变为现实有用性的主要条件是:(1)人类需要的发展,是实现矿产价值的主要动力。人类一旦对其中的某种物质有了需要,就会依据这种需要去创造各种条件,开发和利用它们。人的需要是历史地发展的,例如人类利用的最重要的矿物,最早是石块,然后是铜和铁,现在开发45种主要矿产,表现了矿产开发利用的鲜明的历史性。(2)人类对矿产认识的发展,是开发矿产价值的先决条件。矿物学知识的增长,使人区别了矿与非矿,从而把更多的物质作为矿产资源开发,因而矿物学的历史发展同人类开发矿产价值的历史是一致的。(3)以技术工具的改进为标志的生产力发展,提供了实现矿产价值的主要手段,使人类把矿石从地下埋藏中发现和挖掘出来,转化为人类可供使用的原料或燃料。这种需要以工具为中介。生产工具发展的历史性表现了矿产价值的历史性。

同上述条件的历史性发展相联系,矿产价值历史性的主要表现是:(1)非矿到矿转化的历史性。矿与非矿的界限是相对的。它的主要标准:一是主观标准,二是客观标准。只有在上述标准和条件具备时,地球上的某种物质才成为矿产。人类对矿产的需要、科学技术对满足需要的水平是历史地发展的。从客观标准来看,非矿向矿转化,即矿产价值的形成有一个历史过程。也就是说,地球上分散的化学元素,经过岩浆活动和地壳运动,以及地质内力作用和外力作用,使某种化学元素在岩体中富集。当集中到一定的程度(常以“品位”表示)以及它的量达到一定的规模时,这种富集某种有用元素的地球物质就被称之为“矿”。从主观标准来看,非矿向矿转化有一个过程,即人类对某种地球物质的需要,对它的科学认识以及开发利用,使它成为人类生活中的矿产。(2)认识、开发和利用矿产价值的历史性。上面谈到,矿物潜在有用性变为现实有用性有三个条件: 一是人的需要;二是科学认识发展;三是技术工具进步。随着这些条件的出现,某种地球物质才成为人类利用的矿产。在这以前,虽然它们客观地存在着,但是人们并不把它们作为矿产对待。例如矿物燃料作为矿产来开发利用,主要是产业革命以来,到现在也不过200年的历史。

非矿向矿转化,主体性的作用主要表现在技术工具的进步:(1)降低工业开采的品位,使低品位矿石转化为矿。科学家估算,如果铜矿的开采品位从0.4%降低到0.2%,全世界铜矿储量就要增加26倍。(2)新技术的采用,可以在废矿石和尾矿中提取金属。例如采用堆浸法提取金的新工艺。此外,生物工程可以通过生物富集提取尾矿中的金属。(3)增加开采深度。现在所说的矿产,实际上是地下几百米至几千米的表层矿产,而大陆地壳达30~70公里,平均厚度为35公里,那里埋藏了极其丰富的矿藏;而且,地壳厚度不及地球半径的百分之一,更大量的化学元素埋藏在更深的地壳底下。随着科学技术进步,对其进行开发也是有可能的。(4)海洋资源宝库的开发。例如海底锰铁矿。此外,海水中还溶解有成亿吨各种化学元素,虽然由于它们极为稀薄,现在还不能称为“矿”,但未来人类还是可能找到开发利用它们的方法。

因此,非矿向矿转化,从它的客观标准来看是自然界成矿过程;从它的主观标准即主体性来看,包括人类需要、科学发展和技术进步,这些都是历史发展的过程,从而表现了矿产价值的历史性。

(三)矿产价值评价:地质评价与经济评价

矿产价值研究主要包括矿产价值概念的研究和矿产价值的评价。矿产价值概念是以观念的形式表现矿产价值。一方面,它是主观的,表现了主观性;另一方面,它又是矿产的客观属性的反映,因而具有客观性;而且,依据这些观念指导人类行为,它又表现了实践性。关于矿产价值性质的研究,涉及矿产价值、矿产价值的创造和矿产价值的特点。这里既从主体(主观性)方面研究矿产的价值,又从客体(客观性)方面研究矿产的价值,从主体性与客观性的统一,也就是从实践的角度研究矿产的价值。关于矿产价值评价,主要包括矿产的真理性评价、价值评价和实践评价,以及它们的统一。

1.矿产的真理性评价与价值性评价。人们的找矿活动以及整个找矿过程,首先面临的问题是:“这个矿是好是坏?”这既涉及矿产的真理性评价,又涉及矿产的价值评价。矿产的真理性评价是认知评价,即人们有关这种矿产的知识,包括矿物学的整个知识体系是不是真理?这是矿产认知的静态分析。为了找到它们,还必须进行矿产的动态分析,回答它是怎样形成和演化的,以及它与周围物质的关系,从而揭示矿产的价值。

鉴于找矿的目的是要把矿产从地下埋藏中挖掘出来,满足人类需要,为人类的目的服务,这就需要将它从真理性评价过渡到价值性评价和实践评价。这样,它的评价不仅涉及某一矿产的物质结构的性质和化学成分,还包括这种矿产所在的地理位置,以及它所处的条件,包括矿产的埋藏深度,它与围岩的关系,以便确定对它的挖掘技术和挖掘途径,以及采矿的整个组织管理路线。

在解决了它的真理性评价之后,还必须进行价值评价,只有这样才能实现矿产对人的价值。矿产的价值性评价是在它的认知评价的基础上,回答它能解决“怎么样”的问题,它具有什么社会意义?是否能够满足人和社会的需要?这里主要解决三方面的问题:(1)本体论的价值评价,即某种矿产的价值是否符合人的现实需要。它是以人为尺度进行评价的,是找矿决策的主要方面。(2)认识论的价值评价,即依据它的真理性评价和决策,制订找矿计划。(3)实践论的价值评价,即依据上述评价结果,进行具体的找矿和采矿实践。

矿产的真理性评价与价值评价两者既有联系又有区别。一般地说,前者涉及事实,回答“是什么”,即真与假的问题,要求符合事实,是真理。后者回答“怎么样”,即好与坏的问题,涉及人的功利,受人类的客观目的检验。最后,这两种评价在找矿和采矿实践中接受实践考验,达到矿产价值评价真、善、美的统一。也就是说,矿产的价值评价和实践评价要建立在它的真理性评价的基础上,首先要求对矿产评价具有真理性。但是这种真理性的认识要落实在社会价值上,因而又必须从真理性评价过渡到它的价值性评价。最后这两种评价接受实践的考验。同时,人类矿产实践又不断地修改和促进,不断完善矿产真理性和价值性评价。这是矿产价值评价,是“真理性评价―价值性评价―实践性评价”不断反复的过程,也是人们“认识、实践、再认识、再实践”的统一过程,是人们向矿产真理不断接近的过程。

2.不同利益主体有不同的价值哲学。矿产资源的经济有用性和地质有用性的价值评价问题主要是从主体(人和社会)的目的加以确认的。利益主体的层次性表现了矿产价值的层次性,即它应满足不同社会层次的各种需要,如全人类社会的生存、国家经济建设、民族和地方的经济建设、矿山企业的利益、小集体和个人利益等。不同的利益主体有不同的利益目标,因此有不同的价值哲学。

要依据国家建设的需要,同时考虑本地区的地质条件,以及经济能力和科学技术的可能性,把实现国家宏观的经济效益和企业与矿山的微观经济效益,同矿产资源保护统一起来。要注意防止两种倾向:一种是主观主义唯意志论,不管地质条件是否可能(是否具备矿产的地质有用性),单纯强调需要而以国家和集体的名义蛮干,造成矿产资源的破坏;另一种是忽视或不考虑国家经济建设需要,不适当地强调“有啥找啥”。矿产资源分布的不均衡性是客观地质规律作用的结果,因而一个地区在具体确定应以哪些矿产作为普查勘探的对象或主攻对象时,不能只考虑国家经济建设需要,还要考虑本地区客观地质条件的可能性。也就是说,因地制宜,从本地区的实际情况出发,首先寻找国家建设需要而成矿地质条件又较有利的矿产,充分发挥各地区的资源特长,为在全国范围内实现资源配套,建立完整的国民经济体系贡献各自的力量[4](P274-275)。

此外,矿产价值在一个国家的范围内还要满足地区经济建设的需要、工厂企业经济建设的需要、矿山企业建设的需要和人民生活利益的需要。这就要按照资源公有和资源共享的原则,正确处理不同利益主体之间的关系,主要是总体利益与局部利益的关系,国家、地区、厂矿企业和个人的利益关系,长远利益与近期利益的关系,当代人与子孙后代的利益关系,以此决定找矿和开发的方向。

3.矿产价值评价的两种尺度。矿产价值评价的两种尺度,从哲学意义上来讲,一是指主体的(主观)尺度,二是指对象的(客体)的尺度。一方面,矿产对人的价值,这是在文化的层次(即人类的层次),在人与矿产的关系方面,是以矿产这一客体作为对象评价它对于人的价值。从这样的角度,矿产价值是由人的需要或者由主体的目的进行评价的,是由人的主体性决定的。就矿产而言,这是它的外在价值。另一方面,在自然界的层次,在它的自然关系方面,具有以它自身为尺度的价值,即它的内在价值。这是由自然物的结构和性质决定的。在这个层次上,即使它埋藏在地下,不管人是否体验它,它都是客观地存在着。这种评价是事物发展的一种逻辑必然。

首先,以人为尺度进行矿产价值评价,从矿产价值实现的角度,主要要处理如下两种关系:一是国家、集体和个人之间的利益关系;二是当代人和后代之间的利益关系,或者近期利益与长远利益的关系。其次,矿产价值从自然界的层次进行评价,它具有内在价值,即生命和自然界的生存。对矿产资源内在价值的承认,是根据人对自然界整体性的认识,把人本身看做是自然界的一部分,是“人―自然”有机整体的一部分。作为自然界整体一部分的人,不能以损害这个整体的形式谋求发展。因此,在具体的实践活动中,应正确处理人与自然之间的利益分配。

矿产价值评价以实现人类持续发展为目标,包括实现三个有互相联系不可分割的持续性:生态持续性、经济持续性和社会持续性。依据这样的目标,坚持科学的矿产价值评价,包括它的真理性评价、价值性评价和实践评价,我们将走向矿产资源认知、勘查、开采、利用和保护的科学道路。

总之,我们认识和利用矿产资源的过程,包含它的真理性评价、价值评价和实践评价。一般说来,从真理性评价过渡到它的价值评价,再到它的实践评价;反过来,实践又不断完善它的真理性评价与价值评价。这三者相互联系、相互作用、相互渗透。

三、地球的社会有用性

我们遵循价值客观性的观点,认为价值概念可以从两个方面分析:一是从关系的角度定义价值,从主体与客体关系的角度,表示某一对象对主体的功利(有用性);二是从主体的角度,表示事物主体性的概念,以它自身为尺度进行评价,即它的内在价值。

从关系的角度讨论地球的价值,价值关系是双向的:一是地球物质、能量、信息和空间对人和社会的“有用性”,这是地球对人的价值;二是人和社会对地球的有用性,人和社会参与地球的创造,这是人和社会对地球的价值。

人类的产生和发展,一方面,它作为地球自然界的成就,是地球自然的发展、延续和完善;另一方面,人和社会作为一种重要的力量,作为地球发展和进化的一种新的机制,创造了新的地球――人类学的地球或社会的地球,使地球进入新的地质时代――“人类世”时代。人和社会对地球的作用,维尔纳茨基称为“人的地质作用”,主要是以人的智慧和劳动,使生物圈进化为“智慧圈”,这是地球的社会有用性。人和社会对地球的价值具有正负两面性。(1)人类创造地球的正价值。人类以自己的智慧和劳动创造了新的地球,从地质学的角度,创造了人类成因的岩石圈、大气圈、水圈、生物圈和土壤圈,这是区别于原始地球的新的圈层;从社会―生物学的角度,创造了城市生态系统、乡村生态系统以及新的森林生态系统、农田生态系统、草原生态系统、沙漠生态系统、海洋生态系统、河流生态系统、景观生态系统等;从产业的角度,创造了工业、农业、畜牧业、渔业和第三产业,交通运输业等等。这种创造使得地球从生物学的地球变为人类学的地球。它增加了地球的有序性,因而是创造地球的正价值,地球自然资本的增殖。(2)人类创造地球的负价值。人类主要以科学和技术的力量创造新的地球。这种创造除了增加地球的有序性外,也带来全球性生态危机,包括空气污染、水体污染、食品污染、生物和土壤污染、森林减少、草原退化、土壤流失,以及二氧化碳排放增加导致的地球增温等等。它表现为地球有序性减少,因而是创造了地球的负价值,地球自然资本减少。

此外,还可以从灾害的角度研究地球价值,即“灾害资本”的概念。它主要表示:(1)灾害造成自然资本损失;(2)灾害造成社会资本损失;(3)社会和自然资本对灾害的救助和补偿。

综上,地球是生命有机体,创造了物质、能量、作息和空间资源,为人类的产生作了准备,并创造了人类。人、社会和精神是它的最新创造和最新成就,又是它自身的发展、进化和展开。地球生命及其创造性是它的内在价值;它为人、社会和精神发展提供物质、能量、作息和空间资源,这是它的外在价值。地学价值论是地球内在价值和外在价值的统一;又是地球自然价值与地球社会价值的相互作用、相互依赖、共同进化发展。

参考文献:

[1] 余谋昌.地学价值论[A].王子贤.新编地学哲学概论[C].北京:地震出版社,2000.

[2] 余谋昌.自然价值论[M].西安:陕西人民教育出版社,2003.

[3] 中共中央马克思恩格斯列宁斯大林著作编译局.马克思恩格斯选集(第4卷)[M].北京:人民出版社,1955.

[4] 朱训.找矿哲学概论[M].北京:地质出版社,1992.

Geological Value Theory: The Basic Theory of Earths

Humanities and Social Sciences

YU Mou-chang

(Institute of Philosophy, Chinese Academy of Social Sciences,Beijing 100732,China)

地球物理论文第5篇

关键词:地球物理勘探技术 应用研究 发展

中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0041-01

地球物理勘探是通过物理场研究地质构造变化,从而探测地下异常体的一种技术方法。物探仪器是主要的测试设备,物探仪器运用物理学、电子学、系统科学、材料科学、计算机技术等学科的综合方法、技术和理论,来探测地球的各种物理信息。物探仪器应用也是非常广泛的,主要应用在建筑工程、水电、交通、煤炭、石油、地质等众多的领域,在资源与能源的发掘和探测、监测地球的环境污染、预测地质灾害等方面也发挥了重要的作用。

1 地球物理探测技术的主要方法

传统的地球物理探测技术的主要方法有:

(1)电法勘探:较为普遍运用的方法。是通过对地层电磁场、电学性质变化规律的研究,根据不同的电性差异,研究测量电场分布规律,以了解地质的状况。(2)磁法勘探:利用磁力仪监测不同地质体的磁性差异,研究地下磁异常及分布规律,从而解决各类地质问题。(3)重力勘探:依据各地质体存在一定密度差异,运用重力测量仪器观测出重力异常,了解地下地层的岩性和起伏变化情况。(4)地震勘探:地震勘探是发展最快的方法之一,它利用人工激发地震波,根据不同地层、岩石的地震波传播规律勘探地质的性质,达到预测地震、减少灾害及勘探和透析地球内部构造的目的。

随着科技技术的不断发展,地球物理探测仪器设备引进了现代电子技术,从而进一步压制干扰,提高分辨能力。

从探测深度上分别,物探主要分为四种类型:超浅层、浅层、中深层、深层[1],其分别应用的探测方法为:(1)对于超浅层,主要用于地质雷达技术与浅层地震技术两个探测方法;(2)在浅层上,有高密度电阻率和高频电磁成像两种方法;(3)对于中深层,主要应用可控源电磁测深和高精度重力测量两种方法;(4)对于深层,主要应用天然大地电磁测探、高精度磁力测量、深层地震,三种探测方法。

2 地球物理勘探中应用的新算法、新理论

(1)小波理论:是根据傅立叶理论分析逐渐发展起来的一个新的理论分支,适用于信号中差分方程数值解、数据压缩、子波算法、成像的处理,以提高数据的分辨率和信噪比。(2)神经网络理论:仿人脑思维的模拟计算。是通过样本资料的分析研究、学习,从而获得重要的参考数据,对未经处理的资料进行判断的理论。(3)几何分形:主要是对自然界中不规则、不稳定和较常见现象的进行研究,揭示自然界中不同尺度的物体和现象之间存在的相似性,以及整体和局部的相似性。由此,可以通过局部信息对整体信息进行预测[2]。(4)混沌理论:主要应用于描述非线性系统,它与几何分形理论联系很密切,他们都是分层次的基干尺度,揭示不同尺度之间存在的相似性、标度律、差异性等。(5)地理信息系统:一种计算机系统,利用计算机硬件和软件的支持,对时空的数据进行采集、存储、管理、查询、输出,通过地球物理勘探数据处理技术方法,能够快速地分析、输出和查询数据。

3 地球物理勘探技术的基本应用

(1)能源物理勘探。主要是对石油、天然气地区进行综合能源勘探。前期普查依赖于地震勘探。详查过程中,要运用大地电磁、高精度磁力、高精度重力等一些测探技术,对油气地区进行区块评价和构造研究,找出油气储藏构造,从而解决油气勘探中的疑难问题。(2)固体矿产物理勘探。尤其是金属矿产勘探,主要使用电法和磁法。电法主要是根据矿体与围岩的电性差异为基础,研究人工稳定的电流场在地下传导的分布规律。磁法勘探主要是根据矿体或其赋存构造与围岩的磁性差异,在地表或一定高空中测量磁场强度变化的规律。(3)工程物理勘探。工程建设迅速发展,工程物理勘探需求也日益增长,主要应用在建筑、公路、铁路、管道、水利等工程的检测,运用浅层地震、探地雷达、电法等探测方法对工程进行物理勘探。(4)对环境保护、灾害防治的物理勘探。地球物理勘探可以从电、热、光等物理变化进行监测,从而认识环境变化的过程,为环境保护提供背景资料。自然灾害的突然发生严重危害人们的生命安全和经济损失,地球物理监测技术的应用对自然灾害起到了有效的预测、防治的作用。

4 地球物理勘探技术发展的趋势

综合物理、数学、计算机等科学的应用,探测技术越来越成熟,地球物理勘探技术发展的趋势主要表现可以分为以下几个方面。

(1)应用计算机和数据采集技术,使得物理勘探技术向着自动化、数字化、轻便化和多功能化发展。目前在核电站、水电站、矿山等一些重大工程建设上,需要查明较大的危害,关键性的地质构造等[3]。同时,世界很多发达国家面临着浅层矿资源枯竭的问题,工作人员已经向沼泽、海洋、沙漠的方向进行资源勘探。对于这些工作开展就需应用新技术、新仪器,使难以到达的地区得以勘探实施。(2)总线技术进一步发展,逐步形成积木式、模块化、插卡式的球物理勘探仪器关键技术,这些技术的运用可以实现多功能和多参数的自动测量,使物理探测仪器系统模块式的组成结构更加紧凑,也代表新一代技术的发展方向。(3)应用功能较强的应用型软件和集成化的计算机辅助测试技术,使测试技术和测量仪器的发展更上一层。使物探仪器具有更强的功能性,可以更方便地满足勘探的各种需要。(4)高速单版数字信息处理器将误差修复、信号处理、数据处理的功能增强,对一些高档仪器更新、扩展的功能不再只单依靠增强硬件的功能和制造工艺的精细。(5)超导新技术于磁力仪、重力仪的运用,大大增强了探测仪器的功能。(6)应用RS、GPS与GIS技术,提高了地震勘探的分辨率和解释精度。

5 结语

与现代电子计算机技术、3S技术的结合,提高了解决各种地质问题及数据处理的工作效率,同时探测的精度也越来越高。由于新理论、新技术、新材料的运用,使得地球物理勘探技术应用领域和勘探范围得以拓展。总之,结合了新技术、新方法、新材料的地球物理勘探技术必将向多功能、智能化、数字化的方向发展,以期解决人类社会活动中更多的领域中的问题。

参考文献

[1] 徐观来.地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究[J].科技创新与应用,2014(8).

地球物理论文第6篇

任何一种思想都是一定时代政治、经济发展的产物,马克思的世界历史理论也孕育于时代土壤之中。15世纪,美洲的发现、绕过非洲的航行,给新兴的资产阶级开辟了新的活动场所,欧洲和美洲相继建立了民族国家,从此,资本主义的http://战车奔跑于世界各地,在不公正、不平等的“血与火”的交往中,把亚洲和非洲的落后国家纳入了世界体系。而正如列宁所说的:“世界历史是个整体,而民族是它的‘器官’。” [1]于是,马克思的世界历史理论在主客观条件都成熟的基础上应运而生。

一、马克思世界历史理论的形成条件

世界一体化是时展的趋势,而能否洞察这种大势并科学的加以阐述,则是偶然性与必然性的结合。可以说,世界历史理论的诞生是其主客观条件共同发展成熟的产物。客观条件表现在:工业革命是世界历史形成的物质力量;交往的发展是历史向世界历史转变的中介;世界市场是世界历史形成的基础;资产阶级是世界历史的开创者。当然,马克思对世界历史理论的探索也不能离开文明发展的大道,还有其思想来源。在黑格尔之前,资产阶级思想家对这个问题的探讨还处于萌芽状态。而黑格尔则将世界历史理论发展到最高峰,他运用自己的辩证方法,对世界历史作了总体的研究,从而提出了不少发人深省的思想:(l)第一个自觉地把世界历史作为一个哲学概念来把握。 (2)既然作为“自由概念”的世界历史要扬弃偶然性,那么各民族不论现状如何,都必然要走上世界历史的共同道路。 (3)深刻地指出推动世界历史向前发展的根本原因在于其内部的矛盾性。

二、马克思对世界历史理论的变革

在黑格尔“世界历史”思想中,他突破了以往历史研究中普遍存在的民族地域性,深刻地洞察近代以来世界发展一体化的趋势,他的哲学到处贯穿着一种宏观历史感,成为马克思创立唯物史观的直接理论前提。而他在“世界历史”理论研究中的不足之处,则从反面启发了善于思考的马克思,使之能够成功地绕过理论探索中的暗礁和旋涡,创立唯物史观。马克思科学的世界历史观的形成,实现了世界历史理论的革命变革。这种革命变革在于:首先,马克思从生产力和分工发展出发,对被黑格尔颠倒了的“世界历史”思想进行了唯物主义的再颠倒;其次,马克思指出了人类社会历史的发展过程不是黑格尔所说的绝对精神运动过程,而是一个民族区域性的历史向世界历史的转变过程;第三,马克思扬弃了黑格尔的阶级自我中心主义,对资产阶级在世界历史中的作用作出了客观评价,从而打破了黑格尔为人类社会历史发展设置终点的形而上学观点;第四,马克思扬弃了黑格尔关于“世界历史民族”的思想,说明了“世界历史”本质上是与“欧洲中心论”格格不入的。

三、世界历史理论在当代的表现:全球化

关于世界历史理论与全球化,我们应该以世界历史理论为武器,客观认识我们在全球化过程中面对的问题,以一种更加积极开放的心态从容面对全球化带来的机遇与挑战。

1、理论层面—站在世界历史的高度客观看待全球化

全球化是当今世界面临的一个普遍而又理解各异、众说纷纭的一个问题。我们要用马克思主义的世界观去考察当今世界的全球化,也就是要站在世界历史的高度,用唯物史观来分析和研究当今的全球化。对于全球化我们应该有以下正确认识:全球化不是从来就存在的,正如马克思指出的那样,作为世界史的历史是结果,当今的全球化也是现代世界发展的结果;当今全球化的性质是资本主义的全球化;全球化按其本质来说是共产主义的。

2、实践层面—全球化时代中国的现代化建设

地球物理论文第7篇

[关键词] “球感”定义 运动知觉 生理机制

引言

对于任何一个球类运动员来说,球感一词并不陌生,但是球感具体含义则并不为多数人所知。其实在体育理论界中,球感一词的概念也一直是很朦胧的,很多专家都有自己的表述。以至于很多个定义让人不知到底哪一个才是准确的。从定义的形成角度来说,一个事物的概念要反映事物的内在本质,而球感的本质也就是它的生理机制。球感的形成对于一个运动员来说是非常重要的,它可以帮助运动员更好的完成技术动作,那么要如何才能更快的形成球感呢?这也得从球感的生理机制说起。本文从球感的本质出发,提出球感的概念,以期能对运动员的训练有某种帮助。

研究方法:

一、文献综述法

查阅了1995年至2004年的所有与“球感”有关的文献资料,摘出其中“球感”的定义,并将这些定义中有同样或类似观点的分作一类进行阐述。

二、专家访谈法

利用座谈的方式对不同方面的知识进行了专家访谈。首先在排球理论方面,进行排球理论界专家的访谈;在“球感”的生理机制方面,进行了运动生理学及普通生理学专家的访谈;在最后“球感”的定义形成后又进行了逻辑学专家的访谈。

1.“球感”定义的现状

在查阅了1995年至2004年的所有能找到的有关于“球感”定义的文献资料后,并将所有的资料进行了分类总结,发现关于“球感”的定义大致可以用以下5种表述方式来加以概括:

1.1 “球感”是一种复合的专门化知觉。“球感”是球类运动员对球的特殊的感知能力,是球类运动员具有的一种特殊的专门化知觉。(陈国强等,2004)

1.2“球感”指学生对排球的专门化知觉,即人球关系在运动过程中的专门化知觉。“球感”的实质是学生协调性、时间知觉、运动知觉、身体控制等方面的综合体现。

1.3所谓“球感”指在排球练习中,能够比较正确地感觉到来球的重量、速度、性能、弹性及控制球的反弹飞行距离、方向、变化的能力。

1.4所谓“球感”是运动员在长期足球运动中形成的对足球的所有感性及部分理性认识,主要包括运动员良好的肌肉感觉和对运动中球、人、场、时机的观察、思维、判断。

1.5 所谓“球感”是指人体与球接触时的一种综合知觉。是通过学生的视觉、触觉、动觉、平衡觉、机体感觉等多种感官信息分析和综合后产生的,它能对球、球场、球网及时空特性等客体做出高度敏锐和精确化的识别与认识,它的典型特征是能够精确地感受到球所处的位置、距离、重量、体积、弹性及球的力量、速度、方向等。

综上所述,对于“球感”,体育理论界并没有一个完整确切的定义,而是处在一种公说公有理,婆说婆有理的状态,使“球感”的定义一直扑朔迷离,不知道到底该相信哪一种才是正确的。基于此,作者才对上述理论进行了深入剖析,认为现存各种“球感”定义都有其合理部分,但也有其不准确的地方。

2.现有“球感”定义的不合理性的分析及合理部分的归纳

所谓定义,就是揭示事物本质的一种判断。不揭示本质的定义就不可以称之为定义。上述各种说法都忽视了非常重要的一点,即“球感”的本质,也就是“球感”的产生机制。尽管有些文章中把“球感”的生理机制单拿出来进行了阐述,但是定义中却没有明确地揭示出来。

2.1上述理论的不足之处

2.1.1针对1.1的定义:该定义表述的过于抽象化,将“球感”的诸多内涵仅用“特殊”两个字进行了概括。特殊在什么地方没有表述清楚,使人看了这个定义后,依然对“球感”的内涵不得要领。

2.1.2在1.2的论述中提出“球感”的实质是“学生的……综合体现。”而且未在定义中指出,而是在解释部分提出的。 1.3的定义: 该定义中指出“球感”是()的能力,如果给这个能力补一个主语的话,理所当然应该是人。这些论断暗中转移了论述的主体――将论述主体由“球感”转移到了人的身上。根据马克思主义哲学的观点,事物的本质是事物本身的特有属性,所以“球感”的实质论述的应该是“球感”的特有属性,而不应该是人。

2.1.3在1.4的定义显得过于笼统,只是简单的将“球感”的定义归结为一种认识,对于“球感”的产生原因及实质没有清楚的表述出来。

2.1.4针对1.5的定义:所有以上的对“球感”的论述中,这个论述是最全面而且合理的,它综合了上述的四种观点,但是他将“球感”固定在人体与球接触的一瞬间是很狭隘的。它后面的论述“是通过学生的视觉、触觉、动觉、平衡觉、机体感觉等多种感官信息分析和综合后产生的,它能对球、球场、球网及时空特性等客体做出高度敏锐和精确化的识别与认识,它的典型特征是能够精确地感受到球所处的位置、距离、重量、体积、弹性及球的力量、速度、方向等。” 就可以证明这一点。

2.2 上述理论的可取之处及理由

2.2.1在1.1定义中,提出了“球感”是一种专门化知觉这是合理的。“球感”,顾名思义,“感”就是感觉、知觉。

2.2.2针对1.2定义,在定义中提出的“球感”是人球关系在运动过程中的专门化知觉,“球感”就是人对球的感觉,这中间当然涉及了人与球的关系问题。这比1.1的定义就更进了一步。

2.2.3在1.3和1.4的论述中引入了主体对“来球的重量、速度、性能、弹性及控制球的反弹飞行距离、方向、变化”、“运动中球、人、场、时机的观察、思维、判断”这是合理的。感觉是由客观事物的刺激引起的,那么在谈论感觉时就不应该只谈主体,而不谈客体。

2.2.4针对1.5定义,这个定义是上述定义的综合,所以其合理性自然不必重新赘述。

3.本文对“球感”的定义的推理过程及结论

3.1 合理部分的总结

通过以上论述,我们可以进一步将上述定义的合理部分进行高度概括如下:

3.1.1 “球感”是一种专门化的知觉。

3.1.2 “球感”包括主体对客体(即来球的性质、球场等)的判断和思维。

3.2 “球感”的产生的生理机制――即“球感”的本质

3.2.1 “球感”与条件反射的形成机制相同

“球感”是由于练球时进入视分析器、运动分析器和皮肤分析器的刺激作用于人的大脑,在大脑中进行分析综合形成复杂而稳定的神经联系的结果。

条件反射的形成是通过视觉、听觉、触觉和本体感觉与条件刺激物多次结合,在大脑中,与条件反射相关的中枢之间建立起了暂时的神经联系。

3.2.2“球感”与条件反射的特点相同条件反射形成的过程中具有如下的特点:首先,条件反射的形成必须经过长期重复的训练;其次,形成条件反射后可以在无意识的情况下完成动作;第三,条件反射的形成需要经过三个阶段:即泛化阶段,分化阶段,自动化阶段。

一个球员在形成“球感”时都具有条件反射形成的特征:首先需要大量的重复练习才能形成“球感”,其次在形成“球感”后可以无意识的完成技术动作,第三,“球感”的形成同样经历着条件反射形成的三个阶段,即泛化阶段,分化阶段,自动化阶段。

由上述,我们可以说,球感的生理机制也是条件反射的生理机制,“球感”的形成也就是条件反射的形成,那么“球感”也就是一种条件反射。

3.3 专门化知觉与“球感”的关系

心理学大辞典中对专门化运动知觉的定义是:“专门化知觉是运动员在实践中长期专项训练所形成的一种精细主体运动知觉。”而运动知觉的定义为:“人脑对外界物体和机体自身运动的反映。”由上述可知:“球感”是专门化知觉,专门化知觉属于运动知觉,推理得出:“球感”属于运动知觉。由运动知觉的定义可知运动知觉包括两个范畴:大脑对外界物的反映和大脑对自身运动情况的反应。这样又可以推理“球感”也应该包括这个范畴。

3.4 “球感”的作用

运动员敏锐的球感有助于他转移注意力,把注意力集中场上情况变化;有助于他精确地产生反应动作;有助于击球的精确度;也有助于使其注意力从完成击球动作过程中解放出来。良好的球感不仅可以控制自己需要控制的球,同时也可以注意同伴的行动路线、位置的变化等。那么通过“球感”的作用我们可以得出如下结论:

3.4.1 “球感”有助于更好的控制球。

3.4.2 “球感”可以对球起到一个微调的作用。

结论

综上所述,我们将“球感”的定义确定为:“球感”是在球类运动过程中,运动员的大脑依据对运动中的来球的距离、速度、力量、性能等性质进行判断思维后指挥机体自身做出能够对球进行控制和微调的一种条件反射。

参考文献:

[1]洪伟.普通高校排球专项课增加“球感” 练习的实验研究[J].

[2]冯永.对“球感”的理解及其培养[J].南京体育学院学报,1993,3.

[3]陶利.利用准备部分培养学生“球感”的方法初探[J].山东体育科技,1999,9.

[4]屈东华.培养学生排球“球感”能力的途径[J].浙江体育科学,1995,12(2).

[5]陈国强.论排球正面传球的专门化知觉及其培养策略[J].体育成人教育学报,2004,9.

[6]钟前涓.排球运动员“球感”特点、作用及其培养途径的研究[J].北京体育大学学报,2002,5.

[7]体育词典[M].上海辞书出版社,1984,1.

地球物理论文第8篇

(桂平市下湾一中广西桂平537219)

[3]北京大学物理系普通物理教研室,《普通物理学》力学部分,北京,人民教育出版社,1961,24-56.

[4]程守洙、江之永等主编,上海市高等工业院校物理学编写组,《普通物理学》第一册,北京,人民教育出版社,1978,54-73.

作者简介:梁尺峰(1942-10),男,广西桂平市人,汉族,1966年毕业于广西师范大学物理系,广西桂平市下湾一中退休教师,改革开放才有机会研究牛顿力学和爱因斯坦相对论以及重力以寻找人生价值,几十篇,写有一本专著——《普适经典力学与普适相对论》(时机成熟才能出版),要用牛顿——梁氏定律改写牛顿力学,要用梁氏变换改写爱因斯坦相对论。

2013年6月20日王亚平在离地球347公里绕地球一周为90分钟的天宫一号做太空实验授课,“在册”弟子6000余万,旁听难以计数。三个问题值得思考:①梁尺峰质疑其中质量测量实验之依据,不是牛顿定律而是牛顿——梁氏定律,希望大家公开评论之。②中学生可动脑估算天宫一号内的微重力加速度g*,然后计算自由落体下落1米所需时间,再计算平抛物体水平移动10米时该物体下降了多少。③设想两只相同的原子钟同时拨零后,一只留在地面上,另一只即刻跟随王亚平升空并进入天宫一号,然后又跟随王亚平回到地面上,这两只钟从分开到相会,哪两只钟变慢了?大学生可动脑推算钟慢的理论预言值(应用梁氏变换),这实验不同于用飞机带原子钟环球飞行实验。

对转动参照系上的相对论实验的思考

附录:

为了给出转动参照系上的时钟变慢及尺子变长的数学解释,为了计算加速度对时间及尺长的影响,我们找到了两坐标系(参照系)相对加速运动时的时空变换式——梁氏变换(含洛伦兹变换和伽利略变换),于是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(可称为爱式——梁氏相对论)。应用梁氏变换解释狭义与广义相对论问题最好(最简单)。本文 http://

参考文献[1]正确地解答 了火车进入隧道的争论,而本文文献[2]对该争论的解答不成立。本文文献[2]因不能计算加速度对时间的影响,所以不能给出双生子佯谬的完全的数学解释(爱因斯坦只能给出乙出比甲更年青的答案,而不能给出数学解释),上文文献[2]不能给出μ子实验的数学解释,上文文献[2]应用转动情况的梁氏变换解释了μ子实验。本文文献[1]给出了洛伦兹变换的推导和加速运动情况的梁氏变换的推导,还给出了钟慢尺缩绝对性原理及其力学机理。

1971年原子钟环球飞行实验可简化为这样一个问题:原子钟甲与静止在赤道上A点的原子钟乙同时拨零后,钟乙即从A点以加速度a竖直上升至高h处,然后向水平方向(向正东或正西)作恒纬度、等高、匀速圆周运动一周,最后从A点正上方以加速度a减速竖直下降至A点恰好停下,钟乙与钟甲相会时,哪只钟慢?上文文献[2]对钟乙作变速平动应用加速平动情况的梁氏变换而对钟乙作匀速圆周运动应用匀速转动情况的梁氏变换,于是得

其中t1和t2分别为钟乙上升时间和下降时间,t为其匀速飞行时间,V为匀速飞行速度,Ω 为地球自转角速度,R为地球半径,乙向东飞时V前取正号而向西飞时V前取负号,∑t为钟甲记录的时间,∑t’为钟乙记录的时间。根据上式得到的理论值(见上文文献[2])与实验值(见本文文献[3])基本相符而无矛盾;上文文献[2]就本文文献[3]对该实验的理论值的推算提出了商榷。设想乙环球飞行n周,则上式右边第二项出现系数n。显然,知道了天宫一号S*离地高度和S*绕地运行周数以及运行周期,则可推算S*带原子钟环球飞行实验的理论值。希望大家讨论洛伦兹变换的推导、双生子佯谬的数学解释、μ子实验的数学解释、火车进入隧道的争论之解答、1971年原子钟环球飞行实验的数学解释、天宫一号S*带原子钟环球飞行实验的理论值的推算,……,这将使物理学家从洛伦兹变性的束缚下解放出来,还使爱因斯坦从神坛上走下来,还使物理学获得发展。

http://

参考文献

[1]梁尺峰,梁氏变换与钟慢尺缩绝对性原理,第六届中国管理科学大学论文(2013,北京人民大会堂),第五届全国民间科技论坛交流论文(2013,太原)。