类比
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类比名词解释:用已知的现象和过程(包括物理学以外的现象和过程)同未知的物理现象和过程相比较,找出它们的某些共同点、相似点或共同属性,然后以此为根据推测未知的物理现象和过程也可能具有已知的现象和过程的其它属性或规律的间接推理方式。它是将一种特殊对象的知识推到另一特殊对象的思维方法,是从个别的结论推出个别的结论。它的主观因素是人们总是习惯于用已知的图景去设想未知的图景。类比是以比较作前导的,得出的结论仅仅是一种推测。如果对象的相同点较多,又是本质的东西,或然性就小一些。
在物理学研究中,常见的类比形式有以下几种。①在物理现象之间进行类比。例如开普勒弄清光的强度与光源的距离的平方成反比之后,就与太阳和行星之间的作用力作类比,推测该力也是与距离平方成反比。惠更斯用光、声类比说明光传播的物理机制是波。在现代物理研究中,物理现象之间的类比也是屡见不鲜的。例如汤川秀树研究高能粒子相互转化的机制时,将原子核内中子和质子的作用同原子内原子核和电子的作用相类 比。②物理现象同其他事物的类比。无论经典物理还是现代物理都存在这种类比。原子结构的研究就用其他事物作类比,如汤姆孙把原子结构比作果子面包;卢瑟福在实验基础上,通过类比提出了原子结构的太阳系模型。通过这种类比,往往可以更形象更直观地揭示研究对象的特性和规律,使之更容易为人们理解。③数学形式的类比。例如爱因斯坦提出光量子论之后,德布罗意提出物质波的预言直接依赖于数学形式的类比。数学形式的类比是在物理现象进行抽象的基础上,更深刻地概括了物理现象的特性和规律。物理学的规律一般都可以用数学关系式表示出来,数学形式相同的物理现象往往遵循一种更深刻、更本质的规律。在具体的研究过程中,由两对象有若干属性相似且两者的数学形式相同,可推知它们其它属性相似;反之,两对象的主要属性相同,它们的数学形式相同。
类比方法的过程和基础都决定了它的结论的或然性,因此在任何情况下通过类比得出的结论,都必须由实践检验,证明其正确性。在物理教学中,常用类比推理阐述知识,在类比时,既要注意相类比的事物间的相似处,也要注意事物间的差异,因为差异可以限制类比的结论。