半导体生产商强茂股份工厂失火，这次的损失大不大？

半导体生产商强茂股份工厂这次失火，由于发现得早就火急是我市的控制也很顺利，所以并没有产生重大的损失也没有人员受伤或者是被控，强茂股份工厂的生产线也没有受到任何的损伤，现在的生产没有受到任何的影响。

现在全球的芯片产量缺口非常的大，幸好这次强贸股份工厂失火不算太严重，没有对生产产生任何的影响，不然会使全球芯片缺口的现象更加严重。我认为通过这次的事件，首先我们应该加强对芯片的研制，扩大我们的生产规模，不能将鸡蛋全部放在一个篮子里面，因为如果一旦这个篮子破损的话，将会使里面的鸡蛋全部都损失掉。

其次就是我们一定要加强工厂方面的火灾防范，因为工厂里面需要使用的机器设备非常的多，里面的电路也很复杂，这次强茂股份工厂失火就是首先发生在机电室，虽然火灾引发的原因还有待消防单位的调查，但是我认为极有可能是因为电线短路引起的。所以我们的工厂一定要加强这方面的监管，每天都要对全厂的线路或者是有引发火灾的地方进行检查，其次要积极的组织火灾预防演练，才能够在火灾来临的时候应对及时，避免造成人员伤亡或者是财产损失。其次消防单位也应该定时的对工厂的消防措施进行检验，防止在火灾来临的时候，这些消防措施因为损坏而导致无法派上用场，结果导致不能及时的灭火，最后造成了非常严重的经济损失，或者是人员损伤。

在我们的生活当中意外随时都有可能发生，我们所能做的就是积极的进行预防，还有就是进行各种的演练，才能在灾难来临的时候，将灾难对我们造成的伤害降到最低。

1 引言

2014年8月18日凌晨5时30分，四川省泸州市古蔺县龙山镇顺和村九社银匠湾发生一起大型山体滑坡，造成29间房屋倒塌，道路中断，土地损毁。由于灾前预警及时，采取提前避让、主动避让措施得力，11户42人无一伤亡。

2 地质灾害特征

2.1 区域地质环境条件

2.1.1 气象条件

古蔺县属亚热带与暖温带过渡季风气候区，四季分明，气候温和。区内相对高差较大，在太阳辐射、大气环流和地貌类型等因素的综合影响下，造成地区气候垂直差异大，立体气候显著。区内降雨量多集中在5月～8月，约占全年降雨量的65%。

2.1.2 地形地貌

调查区位于位于四川盆地南部，地貌上总体属于低山区斜坡地貌。区内地形总体特征为北低南高，滑坡区域标高约832～872m，相对高差约40m。区内南侧滑坡上部相对较陡，下部稍缓，地形坡度约15°～30°；滑坡体下方为耕作台地，台地前缘为缓倾斜切割形成的河沟；滑坡坡体多为林地及耕作地，植被较茂盛，坡体上有农户住房，坡顶距离乡村公路较近。

2.1.3 地层岩性

调查区上覆土层主要为第四系碎石土，推测为老滑坡堆积体，厚度较大，滑坡区域周围局部分布有第四系粉质黏土，厚度不一。下伏基岩主要为二叠系栖霞组石灰岩、梁山组砂泥岩和页岩，滑坡范围内未见基岩出露。

2.1.4 地质构造

本区在区域构造上属扬子准地台滇黔川鄂台拗大娄山褶皱构造带，位于川滇和川黔径向构造带之间，区内断裂和褶皱极为发育。出露地层为二叠系栖霞组石灰岩、梁山组砂泥岩和页岩，岩层产状约335°～348°∠18°～30°。古蔺县地震基本烈度为Ⅵ度，区内地震活动较弱，造成的危害程度轻微。

2.1.5 水文地质条件

调查区内滑坡前缘（主滑方向下方）有一冲沟，冲沟内流水为季节性流水，斜坡区内地表水主要是降水形成的地表径流和冲沟流水，地表径流主要由两侧及后缘陡坡汇入滑坡区内，冲沟内及斜坡上的大气降水沿地势汇入斜坡前缘低谷处发育的河沟中，该河沟为常年性流水，平均流量约为0.52m3/s，对斜坡前缘土体常年冲刷淘蚀，该河沟与滑坡体下缘高差约40m。另外，调查区内局部为水田。

区内地下水以上层滞水、孔隙水为主，由大气降水、地表水补给。上层滞水赋存于碎石土和粉质黏土中，孔隙水赋存于松散层碎石土和强风化砂泥岩、页岩中，裂隙水主要赋存于基岩裂隙中。

2.2 地质灾害特征

2.2.1 灾害体特征

该滑坡位于古蔺县龙山镇顺合村9社，该滑坡在20世纪90年代曾发生过一次滑动。2014年6月18日早晨，在持续的强降雨作用下，银匠湾滑坡再次发生大规模滑动（照片1）。此次新发生的滑坡体后缘位于斜坡南西侧，高程857～872m，滑坡后缘形成了贯通的长约100m的弧形裂缝，土体下错2～10 m；滑坡体前缘剪出口位于斜坡中下部（北东侧）冲沟处，现已被上方下滑土体覆盖；滑坡体两侧可见平行张裂缝，裂缝宽1～7cm，局部已贯通；此次滑动区域横宽约100m，纵长约250m，滑坡体厚度2～10m；滑坡体积约1.5万m3，滑坡主滑方向约25°。该滑坡为小型土质老滑坡，其滑动形式为推移式，变形强烈部位主要集中于滑坡体中后部（照片2）。

照片1 古蔺县银匠湾滑坡全貌

照片2 滑坡体中后部强烈破坏区

2.2.2 灾害体成因初析及评价

（1）滑坡成因机制初析

调查区内斜坡地形较陡，斜坡上浅表第四系主要为老滑坡堆积的碎石土体且厚度较大是滑坡形成的内因，持续强降雨形成的地表水的冲刷和下渗是主要外因。地表水体下渗，增加了滑体重度，降低了结构面抗剪强度，滑体土沿堆积层内部的软弱结构面在重力作用下发生滑动而形成滑坡。影响滑坡形成的主要因素包括：

一是地形及地表水因素。滑坡处地形较陡；上覆第四系为老滑坡碎石土堆积体，地层结构较松散，力学性质较差；当持续强降雨时，斜坡上形成地表径流，地表水下渗，进入到滑体内一直到基覆界面，降低了滑面（带）的抗剪强度，增加滑体重度，造成土体内部结构状态发生改变，从而使滑坡的稳定性降低。

二是地层因素。滑坡体主要由第四系老滑坡碎石土堆积体组成，地层结构较松散，土质成分主要为粉质黏土，在地下水等外力作用下容易产生变形破坏，长期浸泡，局部土体易软化。

（2）滑坡分析评价

据现场调查，此次滑坡于今年雨季持续强降雨时发生，该滑坡为一老滑坡复活，滑坡所处斜坡此前即存在局部蠕动现象，稳定性一般；此次滑动后目前该滑坡暂无新产生的明显变形或继续滑动的迹象，但局部仍有蠕动变形，由于该滑坡为老滑坡堆积体，且堆积的碎石土厚度较大，在持续降雨或大暴雨的状况下有重新滑动的可能。

同时，在滑坡区域外侧右方的斜坡（滑坡体下方冲沟右侧），其下方靠近河沟处，坡度较陡，土层较厚，局部产生了滑塌，且可见数十米的拉裂缝，土体下错约0.3m。该斜坡中部有两土房，其院坝和墙体也可见裂缝，这表明滑坡体有向此方向发展的可能，若下方滑塌持续发展，对此该斜坡上两户居民将产生一定影响。

2.3 灾情险情

8月18日凌晨5时30分，龙山镇顺和村九社银匠湾发生山体滑坡，造成29间房屋倒塌，道路中断，土地损毁1亩，直接经济损失500余万元。

3 地质灾害成因分析及趋势判断

3.1 成因分析

（1）切割地貌发育，滑坡前后缘高差大。该点所处区域属低山区斜坡地貌，滑坡下方为耕作台地，台地前缘为河流，为切割沟谷地形；有一小冲沟从滑坡体下方穿过，坡体多为林地及耕作地，植被较茂盛，坡顶距离乡村公路较近。滑坡前后缘高差近50m，地形坡度约15°～30°。

（2）地层岩性复杂。滑坡区域推测为滑坡堆积体，堆积体以碎石土为主，厚度较大，滑坡周围局部分布有粉质黏土，厚度不一，下伏基岩为二叠系栖霞组石灰岩、梁山组砂泥岩和页岩，滑坡范围内未见基岩出露。

（3）地表水丰富。滑坡前缘有一冲沟，冲沟内流水为季节性流水，雨季时坡面上少量雨水通过岩土层孔隙裂隙渗入地下，冲沟内的大气降水则汇入下方沟谷河流中，该河流为常年性流水，与滑坡体高差近40m。

（4）地下水充足。区内地下水以上层滞水、孔隙水和裂隙水为主，由大气降水、地表水补给。上层滞水赋存于碎石土和粉质黏土中，孔隙水赋存于碎石土和强风化砂泥岩、页岩中，裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，水文地质条件总体较简单，强降雨极易使土体水分饱和并失稳下滑。若再遭遇强降雨天气过程，极易造成该滑坡下滑造成危害。

3.2 趋势判断

滑坡体主滑方向下方（斜坡右侧）为一冲沟，现冲沟内堆满了上方滑坡体滑下的碎石土，并在冲沟内形成了泥石流，大量土夹石携带沟两侧植被和农作物一起流向了下方河沟，对河沟产生了一定堵塞作用。目前，该冲沟上方泥土基本趋于稳定，暂未向下方滑动，据综合判断，该泥石流全部淤塞河道并形成堰塞湖的可能性较小。

4 地质灾害应急防治

4.1 应急响应及抢险救灾

监测员王俊书和郭登华每天早中晚都在隐患点对确定的监测点位进行测量记录，雨天除在雨前、雨中、雨后监测外还分班24小时值守。2014年8月16日，接到古蔺县国土资源局地质灾害预警平台信息后，监测员立即将雨情信息传达到监测点受威胁农户，8月17日，泸州市境内普降大到暴雨，古蔺县最大降雨量为相邻的永乐镇达到174.6mm，龙山镇147.7mm。8月18日凌晨1：30，监测员王俊书在隐患点上巡查发现滑坡前缘出现土体变形开裂和垮塌现象，监测点位变化明显，他预计灾害可能发生，随即用半导体喇叭呼喊各农户按照地质灾害防灾预案撤离路线迅速撤离，沿着上下两条田间道朝滑坡体东方村民郭登书房屋院坝处集合，把负责联系人逐户清点、核对人员，帮扶老人快速撤离。凌晨2：00时，隐患点上的15户65人已全部撤离完毕，同时，另一名监测员郭登华立即将重大险情向顺和村委、龙山镇政府、国土紧急报告，镇上启动应急预案，凌晨3：10点，顺和村民兵、龙山镇政府、派出所及国土所工作人员陆续赶赴现场支援撤离避险，划定危险区，禁止群众返回隐患点。

4.2 应急处置

接到重大险情报告后，顺和村委、龙山镇政府立即启动防灾员，第一时间赶赴现场，开展撤离、抢险、安置受灾群众、现场警戒等工作，副镇长万其龙现场指挥，落实监测员王俊书、郭登华、村长王杰、国土所陈祖平、派出所民警分工负责对进入滑坡体的4条田间小道和1条机耕道进行封堵，防止撤离村民返回家中，村支书付行来领民兵和参与人员协调周边农户房屋对未落实临时安置的群众进行安置。

灾情发生后，市、县国土资源部门组织专业技术人员和驻泸督导地勘单位赶赴现场，开展划定地质灾害危险区、加强巡查、排查及监测，防止次生灾害发生的工作，并初步选定灾后重建住房地址。古蔺县政府领导率相关部门迅速赶赴现场指挥抢险救灾，妥善安置受灾群众，确保受灾群众有饭吃、有水喝、有衣穿、有住宿、有医疗，并发送了食用油、大米和衣物、医药等救灾物资，同时确定灾后重建方案和搬迁避让补助补助，受灾群众思想得到安慰，情绪稳定，对灾害重建充满信心。通过4个月的努力受灾的26户群众新建住房主体基本完工，春节前大部分能搬入新居。

5 经验与启示

（1）各级党委政府和防灾部门高度重视。四川省委、省政府高度重视地质灾害防治工作，将地质灾害防治工作作为“生命工程”来抓。为践行这一要求，市委、市政府在全市开展了地灾防治集中专项整治，开展了大宣传、大演练、大排查、大整治。将地灾防治工作纳入各级政府的目标考核，对已排查出的地灾隐患点，逐点建立并落实防治责任制，市级以上监测点落实一名县级领导负责，县级监测点落实一名科级领导负责。逐级逐点落实防灾责任，地质灾害应急指挥部成员单位积极参与处置，为本次成功避险打下坚实的基础。

（2）坚持监测预警机制。在转折性天气过程中，适时与气象部门会商，密切关注雨情变化趋势，动态发布监测预警信息，已形成自上而下地质灾害预警预报发布机制。在8月18日古蔺县龙山镇顺和村九社银匠湾滑坡发生前，省、市、县国土资源部门根据气象部门雨情通报，密集动态发布地质灾害预警信息。预警信息迅速传达至古蔺县龙山镇顺和村九社银匠湾地质灾害隐患点专职监测员，专职监测员及时发现险情，及时发出预警，是本次成功避险的重要前提。

（3）建立基层专职监测员队伍。按照省厅要求，市、县政府建立完善了专职监测员队伍，并要求每个监测点配备2名以上专职监测员，每年对专职监测员进行培训，全面提高专职监测员监测水平和应急处置能力。在本次降雨期间，古蔺县龙山镇顺和村九社专职监测人员工作扎实。坚持汛期地质灾害隐患动态排查、巡查，按要求实施24小时不间断监测、巡查，发现险情后，及时发出预警，立即上报采用半导体喇叭、呼喊等方式要求灾害点上的人员按照演练的路线立即撤离至安全区，人们经常把监测员称作地质灾害前线宣传员、指挥员、保安员。是隐患点群众的生命卫士。

（4）严格执行“三避让”措施。一旦发布地质灾害气象预警信息，果断按照预案组织群众提前预防撤离，8月16日至18日强降雨期间，全市就实施提前主动避让31处隐患点809人，其中古蔺县实施主动避让24处608人。8月17日，龙山镇雨量已达到147.7mm，17日下午黄昏时，顺和村九社滑坡监测点就做好一旦灾害来临，村民投亲靠友、就近安置、人员撤离路线、预警信号等准备工作。在夜间发现险情后，才能果断组织群众有条不紊地进行撤离。

（5）通过培训演练提升群众防灾避险意识。近年来，全市通过政府主导、部门组织、群众参与的方式，组织开展了形式多样、内容丰富的防灾避险宣传培训与应急演练，群众防灾识灾和自防自治能力大幅提升。发生地质灾害的龙山镇顺和村九社银匠湾地灾隐患点每年都由镇政府组织开展一次地质灾害应急逃生演练，灾害来临时，群众才能按既定线路迅速撤离。

物理学危机

物理学在为我们解释周边物质世界的同时，也为我们营造出了内容丰富、思维缜密、不断创新、妙趣无穷的理论方法和实验体系。20世纪的近代物理学革命与19到20世纪之交的物理学形势相关，那时物理学上空有两朵所谓乌云，使得一些物理学家惊呼出现了物理学危机。近代物理学革命不仅解决了两朵乌云导致的这场危机，而且把整个物理学都置于以量子论和相对论两大理论为支柱的现代物理学的基础之上。 F[eWnYT[

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19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家曾经欢聚一堂，会上，有一位英国著名的物理学家汤姆生，回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩的只是一些修饰工作，同时他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思地讲，动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，但在它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，第一朵乌云出现在光的波动理论上，第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦波兹曼理论上。这两朵乌云，现在被量子论跟相对论所驱散，虽然目前今天的物理学，诚然面临着一些重要的理论与实验问题亟待解决，比如类星体的能源问题，暗物质、暗能量和反物质的问题，爱因斯坦场方程的宇宙项问题，中微子振荡问题，质子衰变问题等。但是到现在为止，物理学家还没有人像19世纪20世纪惊呼物理学的危机。相对论和量子论在科学各个领域的扩展与应用，虽然已经取得了很大成功，但科学永无止境，没有到非常完善的成动，看来一直作为精密科学典范的物理学还是魅力未减，作为其他经验科学基础的地位短时期还不会改变。现在我们的科学技术发展的重心开始向生命科学，向信息科学等倾斜，但是物理学依然是基础，数学依然是基础，是重要的工具，这一点并没有改变。物理学的巨大魅力还在于它从理论认识中，延伸出众多的技术原理，20世纪物理学为我们这个社会提供了四个主要的新技术原理，这就是核能技术，半导体技术，包括大规模集成电路的技术，激光技术和超导技术。半导体技术和激光技术还衍生出网络技术，虽然在20世纪近代物理学革命以后，在约为3/4世纪的时间内，物理学并没有发生新的基础性的革命性的重大变革，物理学的进展主要还表现为对于相对论量子论的完善及推广应用上，但这并不意味着物理学的发展已经走到了尽头。

在19世纪末,经典物理学理论已经发展到相当完备的阶段.几个主要部门----力学,热力 O-~?k%>b

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学和分子运动论,电磁学以及光学,都已经建立了完整的理论体系,在应用上也取得了巨 .p7 L7}-]

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大成果.其主要标志是:物体的机械运动在其速度远小于光速的情况下,严格遵守牛顿力 "Wl43jVl

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学的规律电磁现象总结为麦克斯韦方程组光现象有光的波动理论,最后也归结为麦克 +W7XX.!>

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斯韦方程组热现象有热力学和统计物理的理论.在当时看来,物理学的发展似乎已达到 Q8aCDI&Y

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了颠峰.于是,多数物理学家认为物理学的重要定律均已找到,伟大的发现不会再有了, qOxStC

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理论已相当完善了.以后的工作无非是在提高实验精度和理论细节上作些补充和修正,使 T=y*vF

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常数测得更精确而已.英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中,就曾 Y{mtHo

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谈到:"在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了." rQU*"V

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然而,正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候,从实验上陆续出现了一系列重大发现. 4# :`"(#~U

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如固体比热,黑体辐射,光电效应,原子结构cdots cdots这些新现象都涉及物质内部的 l'nSg>y

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微观过程,用已经建立起来的经典理论进行解释显得无能为力.特别是关于黑体辐射的实 u`f=WT-

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验规律,运用经典理论得出的瑞利-金斯公式,虽然在低频部分与实验结果符合得比较好, }[G="K<T

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但是,随着频率的增加,辐射能量单调地增加,在高频部分趋于无限大,即在紫色一端发散, z\eru+w)

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这一情况被埃伦菲斯特称为"紫外灾难"对迈克尔逊-莫雷实验所得出的"零结果"更是令 E[]8v~%

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人费解,实验结果表明,根本不存在"以太漂移".这引起了物理学家的震惊,反映出经典物 *ipY|f

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理学面临着严峻的挑战.这两件事被当时物理学界的权威称为"在物理学晴朗的天空的远 !2*'enNPfw

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处还有两朵小小的,令人不安的乌云".然而就是这两朵小小的乌云,给物理学带来了一场 WYPW: q

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深刻的革命. Tr#p?NP

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下表列出了世纪之交物理学上有重大意义的实验发现: `KO)V[F

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mbox{年代}&mbox{人物}&mbox{贡献} 0Bae',f

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1895 &mbox{伦琴} &mbox{发现X射线} !sdR,S\@

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1896 &mbox{贝克勒尔}&mbox{发现放射性} D[#d@ OK+P

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1896 &mbox{塞曼} &mbox{发现磁场使光谱线分裂} !#<j[<Q\

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1897 &mbox{J.J汤姆生} &mbox{发现电子} :f>H#x4[

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1898 &mbox{卢瑟福} &mbox{发现}alpha.eta mbox{射线}---- &>+AOO(

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1898 &mbox{居里夫妇} &mbox{发现放射性元素钋和镭} {*D:"m

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1899--1900 &mbox{卢梅尔和鲁本斯等人} &mbox{发现热辐射能量分布曲线偏离维恩分布率} p:-0F|0

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--1900 &mbox{维拉德} &mbox{发现了}gammambox{射线} 1bY *Q.

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1901 &mbox{考夫曼} &mbox{发现电子的质量随速度增加} t{fGs]Y39t

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1902 &mbox{勒那德} &mbox{发现光电效应基本规律} (9YT m)

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1902 &mbox{里查森} &mbox{发现热电子发射规律} 'g^#R,Z`<

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1903 &mbox{卢瑟福} &mbox{发现放射性元素的蜕变规律} {CD R^wXr]

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这些新的物理现象,打破了沉闷的空气,把人们的注意力引向更深入,更广阔的天地这一系 @7 >EU

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列新发现,跟经典物理学的理论体系产生了尖锐的矛盾,暴露了经典物理理论中的隐患,指 TiB bxb[

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出了经典物理学的局限.物理学只有从观念上,从基本假设上以及从理论体系上来一番 >2UUha

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彻底的变革,才能适应新的形势. 8\9Hb(Y

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由于这些新发现,物理学面临大发展的局面: *b6F+nM

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1.电子的发现,打破了原子不可分的传统观念,开辟了原子研究的崭新领域4x`VTx

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2.放射性的发现,导致了放射 学的研究,为原子核物理学作好必要的准备Ig-`]PMht

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3.以太漂移的探索,使以太理论处于重重矛盾之中.为从根本上抛开以太存在的假设,创立狭 "RVY

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义相对论提供了重要依据$p-DCq{5

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4.黑体辐射的研究导致了普朗克黑体辐射定律的发现.由此提出了能量子假说,为量子理论 !30|=OXU8

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的建立打响了第一炮. 7jF7R.

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总之,在世纪之交的年代里,物理学处于新旧交替的阶段.这个时期,是物理学发展史上不平 23MJ]hD.wW

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凡的时期.经典理论的完整大厦,与晴朗天空的远方漂浮着两朵乌云,构成了19世纪末的画 x/b}eW Rs

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卷20世纪初,新现象,新理论如雨后春笋般不断涌现,物理学界思想异常活跃,堪称物理学 Y#JR@@pQ

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的黄金时代.这些新现象与经典理论之间的矛盾,迫使人们冲破原有理论的框架,摆脱经典 o@miKUh~^

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理论的束缚,在微观理论方面探索新的规律,建立新的理论. <N_lYKX3

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二旧量子论的建立 e _1y(

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20世纪初,新的实验事实不断发现,经典物理学在解释一些现象时出现了困难,其中表现最 @u` P e7m

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为明显和突出的是以下三个问题:1.黑体辐射问题2.光电效应问题3.原子稳定性和原子 ^ a a=,94

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光谱.量子概念就是在对这三个问题进行理论解释时作为一种假设而提出的. HX!a)pe

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2.1 黑体辐射的研究 =u.e~gr6r

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热辐射是19世纪发展起来的一门新学科,它的研究得到了热力学和光谱学的支持,同时用到 +` K cT@z

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了电磁学和光学的新兴技术,因此发展很快.到19世纪末,由这个领域又打开了一个缺口,即 f8JgByS3v

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关于黑体辐射的研究,导致了量子论的诞生. {rlxKh33

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为了得出和实验相符合的黑体辐射定律,许多物理学家进行了各种尝试. VpgADX/q

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1893年德国物理学家维恩(Winhelm Wein,1864-1928)提出一个黑体辐射能量分布定律,即 _#jJ~

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维恩公式.这个公式在短波部分与实验中观察到的结果较为符合,但是在长波部分则明显地 :U)[AvD

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与实验不符.1900年英国物理学家瑞利(Rayleigh)和金斯(J.H.Jeans)又提出一个辐射定律, 7D ddSX>\

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即瑞利-金斯公式,这个公式在长波部分与观察一致,而在短波(高频)部分则与实验大相径庭, -gNRa$I*,o

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导致了所谓的"紫外灾难".这个"灾难"使多数物理学家敏锐地看到,经典物理正面临着严重 lyc\[r[:I

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的危机.

李醒民：物理学危机的产生及其实质 PvqDX/yS

[内容提要] 本文在考察了物理学危机的产生及物理学家对危机反应的基础上，着重论述了物理学危机的实质。作者认为，物理学危机主要是物理学本身的危机，物理学危机在哲学上的表现则是由物理学本身的危机派生出来的，而且，哲学方面的危机也主要是机械唯物主义的危机。 c#e<#tX

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一、物理学危机的产生 ziH$M

自1687年牛顿的集大成著作《自然哲学的数学原理》出版以来，物理学此后两百年间基本上是在牛顿力学的理论框架内发展起来的。到十九世纪后期，已经形成了经典物理学的严整理论体系，几乎能说明所有已知的物理现象。当时，囿于机械论自然观的物理学家普遍认为，一切物理现象都能够从力学的角度来说明，未来的物理学真理将不得不在小数点后第六位中去寻找。 4P#^K<o

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正当物理学家怡然自得、盲目乐观之时，一些实验事实却在他们心头暗暗地投下了阴影。1887年．迈克耳孙和莫雷通过精密的实验，发现在地球和以太之间并没有显著的相对运动，从而动摇了较为流行的菲涅耳的静止以太说。但是，静止以太说不仅为电磁理论所要求，而且也受到早先的光行差现象和斐索实验的支持。这样，作为光现象和电磁现象传播媒质的以太这一力学模型在性质上就难以自圆其说，光学和电磁学的力学基础于是面临着某种危险。 M3/H

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经典理论所无法解释的新的实验事实，即所谓的“反常现象”接踵而来，气体比热的实验结果也与能量均分定理发生了尖锐的冲突。十九世纪中叶，玻耳兹曼和麦克斯韦提出的能量均分定理能够解释许多现象，对于常温下的一般固体和单原子气体的比热，也能给出比较满意的答案。但是对于双原子和多原子气体，实测的定压热容量与定容热容量之比显著地大于理论计算值。开耳芬1900年4月27日在英国皇家学会的讲演中，曾称上述两个疑难为“在热和光的动力理论上空的十九世纪的乌云” 。 \<|+oT6@

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开耳芬毕竟把物理学的天空看得过于晴朗了。其实，当时物理学的天空并非只有“两朵乌云”，早在他讲演之前，就已经是“黑云压城城欲摧”，“山雨欲来风满楼”了!事实上，在十九世纪末，光电效应、黑体辐射，原子光谱等实验事实也接二连三地和经典物理学理论发生了严重的对立。 =b3i1eYA88

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物理学危机可以说是从1895年之后真正开始的。特别是由于放射性的发现和研究，有力地冲击了原子不可分、质量不可变的传统物质观念。就连那些顽固坚持旧观点的人，也无法反对大量确凿的实验证据，至多只能抱一种走着瞧的态度。 V@&|yc,h

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1895年11月8日到12月28日，伦琴在德国维尔茨堡大学实验室研究阴极射线时发现了X射线。伦琴的发现不仅引起了惊讶，而且产生了轰动，它打开了一个奇妙的新世界。随后，铀放射性(1896年)、电子(1897年)、放射性元素钋和镭(1898年)等一系列冲击经典物理学理论基础的新发现纷至沓来。在此基础上，卢瑟福和索迪于1902年提出了元素嬗变理论。 {HDnE~

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这一系列接踵而至的新发现不仅动摇了整个物理学的基础，而且也震撼了两百多年来在自然科学领域占统治地位的机械自然观，于是出现了所谓的物理学危机。面对着无法纳入力学理论框架的新事物，当时在一些科学家中间曾流行着诸如“物质消失了”，“科学破产了”之类的奇谈怪论。这一切，在物理学界造成了一定的思想混乱，进一步加深了物理学危机的严重性。 h%L ?nF

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二、物理学家对危机的反应 $Xt^F@

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在世纪之交，物理学家是怎样看待物理学危机的呢? U3wk h qlB

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当时，物理学家一开始都没有觉察到物理学危机，至少是没有意识到危机的严重性。他们依然坚信经典力学的理论框架是整个理论物理学大厦赖以建立的基础，是所有其它科学分支赖以产生的根源。谁也没有想过，整个物理学的基础可能需要从根本上加以改造。 pu(r%s.

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英国科学界元老开耳芬没有觉察到物理学危机。他只是认为，物理学的发展不过是遇到了几个较为严重的困难而已，这些困难能够通过适当的方案逐一加以解决，而无须触动整个物理学的基础。因此他对于动摇这个基础的新实验和新理论往往持怀疑态度，甚至公开站出来反对。 !m+ zf9]

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引起所谓“紫外灾难”的黑体辐射问题本来大大加剧了经典物理学的危机。可是，就连当时深深卷入这个问题的维恩、瑞利、洛伦兹等人都没有意识到这种危机。他们力图在经典理论的框架内解决难题，因而始终找不到正确的出路。甚至连量子论的创始人普朗克当时也没有认识到这种危机。因此，他的开创性的工作不是自觉的，而是被迫的。难怪普朗克在迈出了关键性的一步后便开始犹豫彷徨，他怀疑自己的推导可能有某种缺陷，竭力设法把量子论与经典理论调和起来。至于维恩、瑞利，直到1905年都不同意量子概念，洛伦兹在1908年的罗马讲演中也表示难以接受普朗克的理论。 0r$P_k

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在玻耳兹曼看来，实际上存在着一种危机，但它只是哲学危机，而物理学本身不存在危机。玻耳兹曼1904年在美国圣路易斯国际技术与科学会议的讲话中表示，问题在于哲学错误而不在于科学研究的不可矫正的缺点。物理学的迅猛发展清楚地表明，错误在于把研究某些普遍特征的问题，如因果性的本质、物质和力的概念等任务托付给哲学了，而“哲学在阐明这些问题时显然是无能为力的。” 玻耳兹曼认为，反对哲学的斗争是使物理学获得解放的首要条件，因而他十分激烈地进行了这一斗争。玻耳兹曼是一位坚定的机械唯物主义者，他所反对的当然是一些唯心主义的哲学流派。他之所以这样做，是因为无论在他生前或死后，以实证论为代表的唯心主义哲学思潮广为流行，许多人错误地认为物理学危机导致了科学的破产和唯物主义的失败，从而引起了一定的思想混乱。例如奥斯特瓦尔德就宣称，物理学的发展已经面临着危机。要消除这种危机，只能借助于物质消失的哲学见解，把实体的属性让给能量(即唯能论)。皮尔逊也声称，“当前的危机实际在于”，“人们把物质看做是物理学的基本概念，”“现在似乎很显然，电必定比物质吏为根本。”皮尔逊由此得出唯心主义的结论：“渴求给每一个概念都赋予客观性，是完全没有必要的。” 这些一度时髦的哲学很容易把物理学引入歧途，玻耳兹曼坚决反对它们是值得称道的。但是，他的作法没有、也不可能取得过大成效，因为作为他的战斗武器的机械唯物主义也正处于深刻的危机之中。而且，他又断然否认物理学本身存在危机，这就使他无法对症下药。因此玻耳兹曼虽然早先为经典物理学的发展做出了杰出的贡献，但是在世纪之交物理学大变革时期，他却看不到变革经典理论及其基础的必要性和紧迫性，未能对已经出现的物理学革命的形势提出有预见性的见解。 *FR0-HlR

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1905年之前，爱因斯坦还是一个默默无闻的年轻人，他不可能有多少言论和文章公诸于世。但是，从他后来的追忆以及别人所写的有关材料中，我们可以清楚地看到，爱因斯坦在世纪之交对物理学危机具有深邃的洞察和独到的见解。在前人的实验和研究工作的基础上，爱因斯坦看到物理学危机表现在两个基本方面。其一是力学和电动力学两种理论体系之间严重不协调。在这方面，他认为消除危机的出路是：摆脱居统治地位的教条式的顽固，摈弃绝对空间和绝对时间观念，就能为整个物理学找到一个可靠的新基础。其二是由于普朗克对热辐射的研究而突然使人意识到危机的严重性。这就好像地基从下面给挖掉了，无论在什么地方也看不到能够进行建筑的坚实基础了。值得注意的是，爱因斯坦透过一些实验事实与旧理论的矛盾，进一步察觉到经典物理学理论基础，即其基本概念和基本原理的危机。因此，他渐渐对那种根据已知事实用构造性的努力去发现真实定律的可能性感到绝望了；他确信，只有发现一个普遍的形式原理，才能使我们得到可靠的结果。由于爱因斯坦对物理学危机和摆脱危机的出路具有真知灼见，因此他能够以破竹之势，于1905年一举在上述两方面取得划时代的突破，全面打开了物理学革命的新局面，使物理学有可能消除危机。 ^aNkh,S,

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在当时科学界的知名人士当中，对物理学发展形势看得最为清楚的是法国数学家、物理学家和天文学家昂利•彭加勒。他在1905年出版的《科学的价值》中，第一个明确地提出了物理学危机，并对它进行了比较全面的分析和论述。彭加勒认为，物理学危机是新的实验发现与经典物理学的基本原理发生了无法调和的矛盾。危机是好事而不是坏事，它预示着一种行将到来的变革(彭加勒把镭誉为“当代伟大的革命家”)，是物理学进入新阶段的前兆。他正确地指出，要摆脱危机，就要在新实验事实的基础上重新改造物理学，使力学让位于一个更为广泛的概念。他一再肯定经典理论的固有价值，尖锐地批判了“科学破产”的错误论点。他还预见到了新力学的大致图景，对科学的前途满怀信心

三、物理学危机的实质 *!Ito}T

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尽管彭加勒在《科学的价值》中专用一章(第八章：物理学当前的危机)详尽地论述了物理学危机，但是他主要是从物理学的角度看待这个问题的，他没有彻底地从认识论的角度加以发挥，正如列宁所说，“他对这个问题的哲学方面没有多大兴趣”。 Sg:N=v\

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可是，法国的哲学问题著作家莱伊在《现代物理学家的物理学理论》(1907年)一书中非常详细地论述了这一方面。在谈到物理学危机的实质究竟是什么时，莱伊说，在十九世纪前六十年中，物理学家在一切根本问题上是彼此一致的。他们相信对自然界的纯粹力学的解释，他们认为物理学无非是比较复杂的力学，即分子力学。他们只是在把物理学归结为力学的方法问题上，在机械论的细节问题上有分歧。现在，物理化学的科学展示给我们的景况看来是完全相反的。严重的分歧代替了从前的一致，而且这种分歧不是在细节上，而是在基本的、主导的思想上。一方面，莱伊指出，物理学危机是“新的大发现所引起的典型的发育上的危机，”“危机会引起物理学的改革(没有这点就不会有进化和进步)”，“从而新的时期就开始了。”“在若干年后观察事件的历史家，会很容易地在现代人只看到冲突、矛盾、分裂成各种学派的地方，看到一种不断的进化。看来，物理学近年来所经历的危机也是属于这类情况的(不管哲学的批判根据这个危机做出什么结论)。”另一方面，莱伊又指出，“对传统机械论所作的批判破坏了机械论的这个本体论实在性的前提。在这种批判的基础上，确立了对物理学的一种哲学的看法。”“依据这种看法，科学不过是符号的公式，是作记号的方法。”(转引自文献[5]，第259~262，311~312页，以下引用该书只注页码)列宁在分析了物理学危机和莱伊的有关评论后强调指出：“观代物理学危机的实质就是：旧定律和基本原理被推翻，意识之外的客观实在被抛弃，这就是说，唯物主义被唯心主义和不可知论代替了。”(第264页) !pE^K

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对于物理学危机的实质的看法，目前存在着两种不同的见解。第一种见解认为，列宁强调了危机的两个方面，即物理学方面和哲学方面。例如，有人说，这两方面在于：第一，这是旧概念、理论、原则等等与物理学的最新发现相矛盾；第二，这否定了在意识之外存在着客观实在。有人虽然也认为，物理学危机是物理学理论的变革和做出唯心主义认识论的结论相结合所造成的，但是却强调，关键在于做出唯心主义的结论所造成的。第二种见解则断然认为，物理学根本不存在什么危机问题。例如，有人说：“危机”不是发生在物理学问题上，而是发生在哲学认识论问题上。有人说：危机并不是由自然科学本身引起的，而是唯心主义和不可知论侵入了自然科学领域的结果。 l .NdNv0

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第二种见解显然是错误的。首先，它完全违背前述的物理学发展的历史事实，这是最根本的一点。事实上，物理学危机是物理学本身发展过程中出现的一种必然现象，它是新的革命性的发现与旧的基本概念和基本原理发生了尖锐的、不可调和的矛盾的结果，而不是唯心主义和不可知论侵入自然科学领域的结果。要知道，物理学不仅在它的孕育时期，而且从它诞生的第一天起就遭到过唯心主义和不可知论的侵袭(甚至还没有摆脱神学观念)，此后也无时无刻不受到侵袭，但是物理学并没有老是处于危机状态。可见，唯心主义和不可知论侵入物理学并不是物理学危机产生的根本原因。 /uV<qAYF

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其次，科学发展的“危机—革命”观(恕我用此名词代表彭加勒等人的科学发展观)是符合某些科学部门在某个历史时期的发展实际的。最早提出物理学危机的彭加勒就依据历史事实认为，当前的物理学危机是物理学本身的危机，其实质是新的实验事实与经典物理学的基本原理(卡诺原理、相对性原理、牛顿原理、拉瓦锡原理、迈尔原理)发生了尖锐的矛盾，这些矛盾是在旧理论框架内无法解决的。彭加勒认为，物理学发展史向我们表明，物理学在此之前已经历过一次危机(中心力物理学的危机)，它促使我们“舍去旧的见解”把物理学推向一个新的阶段(原理物理学)。彭加勒指出，当前原理物理学又面临危机，而摆脱危机的出路在于：“力学必须让位于一个较为广泛的概念，这种概念将能解释力学，而力学却不能解释这种概念。” !V}$zJi

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被誉为自然科学大革新家的爱因斯坦不仅在世纪之交洞察到经典物理学在两个方面存在着严重的危机，而且后来还多次阐述他的科学发展的“危机-革命”观。在爱因斯坦看来，差不多科学上的重大进步都是由于旧理论遇到危机，在实在跟我们的理解之间发生剧烈冲突时出现的，这种冲突迫使我们排除根深蒂固的偏见，创造出新观念和新理论，从而导致科学革命。爱因斯坦在1922年8月写了一篇文章，题目就叫做“论理论物理学的现代危机” 。他在该文中指出，一定的基本概念和基本假设(基本原理)构成了物理学的基础。“科学的进步会引起它的基础的深刻的变革”，“近二十年来已经弄清楚，物理学的这个基础……抵抗不住新的实验数据的冲击”，它同实验“甚至产生了内在矛盾”(危机)，从而标志着“整个物理学的基础可能需要从根本上加以改造”(革命)。爱因斯坦的这些议论具有真知灼见。 ^TaA^s.

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当代科学史家和科学哲学家库恩进一步使“危机-革命”观系统化。库恩在《科学革命的结构》一书中不仅把“危机”作为他的科学发展的动态模式(前科学→常规科学→危机→科学革命→新的常规科学……)的重要环节，而且用相当篇幅专门论述了“危机”。在库恩看来，当一种反常现象达到看来是常规科学的另一个难题的地步时，就开始转化为危机和非常科学。一切危机都是从一种范式开始变模糊时开始的，同时一切危机都随着范式的新的候补者出现，以及随后为接受它斗争而告终。危机是科学发展进程中的一个重要阶段，是新理论诞生的前奏。危机的意义在于，它可以指示更换工具的时刻已经到来。危机是新理论出现所必需的前提条件，只有清醒地认识到危机和产生危机的根源，才有可能毅然决然地抛弃旧理论框架，自觉地寻找新理论框架，并以此为基础重建新的理论体系；相反，看不到危机的根源和危机的严重性，就难以感觉到变革旧理论基础的必要性和紧迫性，至多只能在旧理论的框架内修修补补，甚至还会把别人所发现的触及旧理论基础的新现象、所提出的革命性的．新概念和新理论当做异端邪说而加以反对。而不能容忍危机的人，无疑已经被迫抛弃科学。库恩的这些思想是值得肯定和借鉴的，物理

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