用马克思主义哲学学习热力学统计物理.doc

用马克思主义哲学的观点学习热力学统计物理专业：光信息科学与技术 姓名：戴向阳 学号：2012274007对于物理电子工程学院的学习物理的理科生们来说，提起马克思主义，就不免想到那学分比专业课还高的，枯燥的而又不得不去的马原课。每周四的下午，大家都耷拉着脑袋，拖着没完全苏醒的身体，坐在教室的后排似听非听，时而自习专业课，时而发呆游离天外。每一次的马原课，我都去得较迟，没有占到最佳的后排位置，所以我只能坐在前排，听了一个学期的马克思主义哲学。也许，在学期初，是碍于老师严谨负责的教学态度，我不得不听。但是当我把那些貌似大而空马克思哲学里的道理与正在学习的热力学统计物理相结合的时候，我才意识到马克思主义哲学真是科学中的科学。它不仅存在于虚无飘渺的哲学世界，更是对自然科学领域里的高度概括与总结。用马克思主义哲学去理解热力学统计物理，势必让我们这些理科生真正认可马克思主义哲学，学习它，应用它。下面就是我用马克思主义哲学对热力学统计物理里的重要知识点的理解：第一，用真理的绝对性与相对性去理解粒子运动状态的经典描述与量子描述。在量子力学诞生之前，建立在牛顿力学上的经典力学对粒子的描述就是物理学界的绝对真理。起源于英国的第一次工业革命也是建立在此基础上。可以说，经典力学的真理性已经被实践证明，无人质疑。当时，不仅是普通人，就连物理学界的大鳄威廉汤姆孙都在新年的物理学会上发表新年贺词说：物理大厦已经落成，所剩的只是一些修饰工作。的确，对宏观的物质系统和满足经典极限条件下的微粒系统，经典力学的描述是绝对真理性的。但是，马克思主义哲学里真理又是相对性的。在量子的世界里，微观粒子都具有波粒二相性，此时经典力学的描述已经是谬误了，产生的错误这在19世纪的时候就是物理学界所熟知的紫外灾难。当爱因斯坦用量子的观点去解释光电效应时，连他自己都不敢相信能量的量子化。但是那就是真理，直到越来越多的物理实践证明这一点，能量量子化真理的绝对性才被证实。第二，用联系的普遍性和特殊性解释波尔兹曼分布下理想气体的内能与费米气体及波色气体内能的差异。在波尔兹曼分布下，理想气体微粒之间的相互作用力是忽略不计的。这种做法在满足非简并的条件下是可以接受的，但是当不满足该条件时，便不合适了。真理是相对的。此时，微粒之间的联系是普遍存在的，因此在推到气体内能时，我们必须在过程中加入微观粒子全同性原理引起的量子统计关联。显然在考虑粒子之间的联系之后，导出来的气体内能会有所不同。但是，联系同时是有特殊性的。面对大量的微观粒子，我们不能肯定微观粒子之间的联系都是一样的，联系的特殊性同样存在。在热力学统计里，对气体内能的推导中也考虑了这一点。最后的结论是，费米气体粒子间出现了等效的排斥作用所得出的附加内能为正，而波色气体粒子之间出现了等效的吸引作用所得出的附加内能为负。第三，将现象与本质关系应用到波色爱因斯坦凝聚的现象解释里。波色爱因斯坦凝聚现象是指当理想波色气体的温度等于或低于某个临界温度时，有宏观量级的粒子在能级为0的状态凝聚。这一现象最初是爱因斯坦在1925年在理论上首先预言的。如此的凝聚现象跟理想波色气体的本质是有联系的。弱简并气体粒子的分布遵循能量最低原理。当温度低于临界温度时，粒子必将更倾向于占据能量最低的状态。越来越多的粒子占据最低能态时，便有了波色凝聚现象。伟大的物理学家爱因斯坦当年便看到了能量最低原理的本质必将导致波色爱因斯坦凝聚。虽然他并没有利用现象本质关系去从现象推导出本质，但是我们后人在学习这一现象时，更多的是从这一现象去理解其背后更深处的本质的。以上的陈述只是其中的沧海一粟，可以说几乎所有的知识点都可以用马克思主义哲学去理解和升华。很多同学都觉得马原课是无用之课，上高中学习它是为了高考，上大学学习它是为了不挂科。理科生不知道那些整天研究这所谓“科学中的科学”的意义何在，它不能像工科那样创造出实际的经济利益，不能像理科那样去探索未知的自然，推动整个科学的发展。哲学只知道去争论是唯物还是唯心，存在和意识的关系等等。他们只看到了科学技术创造的世界，却看不见是马克思主义哲学在指引着科学不断地向前发展。德布罗意利用唯物辩证思维创造性地指出了波粒二相性；爱因斯坦用联系地观点破除了时间空间独立无关的旧观念，创造了相对论；波尔突破了牛顿力学的局限，打破了其真理的绝对性，开辟了量子力学哲学在某种程度是的确是无用之学，但是正所谓无用之用可堪大用。当马克思主义哲学被应用到具体的科学研究中时，它的作用就不仅仅是一项技术或是一个理论所能代替的了的，它所带来的必将是开创性，突破了历史局限性的成果。对于学理科的我们来说，掌握必要的专业相关的理论知识是我们的基本任务。但是对于社会主义未来的接班人，学会用马克思主义哲学里的原理去指导我们未来的学习和生活，用一双马克思主义哲学的慧眼去看待我们所遇到的困扰与难关，才是更具有深远意义的。