- 相关推荐
物理学玻尔理论下量变与质变的问题
量变和质变是事物发展的两种状态，量变是指事物量的规定性的变化，是事物数量的增减、场所的变更以及事物内部各个组成部分在空间排列组合上的变化。
物理学玻尔理论下量变与质变的问题【1】
【摘要】经典哲学认为量变和质变是事物发展的两种状态，量变被认为是渐进性连续的一个过程，质变必然是由量变引起的。
作为哲学理论应具有普适性而在物理学玻尔理论中原子只能处于一条列不连续的能量状态，能量状态变化也不是一个连续的量变过程再到质变。
所以在哲学和物理学玻尔理论的基础上提出了疑问的问题：原子只能处于一条列不连续的能量状态与渐进性量变的矛盾;对质变和量变的辨证关系中量变是质变的前提和必要准备的质疑。
【关键词】玻尔理论;质变;量变;连续性;能量状态
量变和质变是事物发展的两种状态，量变是指事物量的规定性的变化，是事物数量的增减、场所的变更以及事物内部各个组成部分在空间排列组合上的变化。
量变是一种渐进的、不显著的变化，是在原有度的范围内的变化，它不改变事物的根本性质，因而也称渐变。
质变是事物根本性质的变化，是一事物变为他事物。
质变和量变的辨证关系：第一、量变是质变的前提和必要准备。
第二、质变是量变的必然结果。
第三、质变体现和巩固量变的成果，并为新的量变开拓道路。
总之，世界上任何事物的运动，发展都是量变和质变的统一。[1]
黑格尔提出了从量变到质变的思想，揭示了由一种质态到另一种质态之间相互转化的规律。
黑格尔认为，量变是渐进性的运动，量变在一定限度内并不影响质，但是，量变积累到一定程度时，就会引起质的突然变化，质变表了渐进的运动的中断，使事物出现飞跃式的发展。
黑格尔的这一发展观，从根本上打击了把运动归结为纯粹是量变的形而上学观点。
量变与质变似乎是哲学的思想，与自然科学没有什么关系。
其实物理与哲学是有渊源的。
在古代大而全的哲学中物理学包含在其之中，只是后来学科发展从哲学分离出来。
亚里士多德的一本著作名称是《物理学》只是这里的“物理学”和我们现代社会所讲的物理学有比较大的差异，它是一种比较朴素的，对物的哲学认识，牛顿的一本伟大的物理学著作名称是《自然哲学的数学原理》。
玻尔理论是本世纪初最伟大的创造。
它新颖、大胆，把几个不同领域的发现和研究，集中在原子结构这样一个问题之下，因此获得了许多科学家的热情赞扬。
爱因斯坦认为是“一个巨大的成就”，金斯(J.H.Jeans)认为它是谱线系最巧妙、最令人信服的解释。
但不少科学家则持保留和怀疑态度，劳厄(M.vonLaue)就认为是“完全的胡扯”。
所以，正象其它理论的成长一样，玻尔理论这时急需要强有力的实验证明。
不久后，赖曼(T.Lyman)在紫外区，发现了氢原子的一组光谱线，证实了玻尔的预言。
1914年，弗兰克(J.Franck)用电子撞击汞蒸气，出现了三个电压峰值，证明了电子能量的分立性。
1915年索末菲(A.Sommer-feld)发展了玻尔理论，提出了角量子数和磁量子数。
这一研究成果，不但丰富了玻尔理论，而且进一步证明了其正确性和过渡性，随后量子力学的诞生也有力地说明了这一点。
[2]玻尔理论的内容：(1)原子只能处于一条列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫定态。
(2)原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能量为E1)时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这种定态的能量差决定，即hν=E2-E1(3)氢原子中电子轨道量子优化条件：氢原子中，电子运动轨道的圆半径r和运动初速率v需满足下述关系：，n=1、2……
在量变质变哲学和物理学玻尔理论的基础上总结分析研究有了疑问主要是以下两个问题：
一、原子只能处于一条列不连续的能量状态与渐进性量变的矛盾
黑格尔的《逻辑学》中质是最初的、直接的规定性，量是对“有”漠个相关的规定性，是一个不是界限的界限，是绝对与为他之有同一的自为之有，——是多个的一的排斥，而这个排斥又直接是多个的一的非排斥，是多个的一的连续。
[3]哲学是定性的、概括的，物理学是定量的、具体的。
在玻尔理论中规定绕氢原子核运动的电子的能量不是连续的，而是一份一份的，也就是物理学中所说的量子化，从高能级跃迁到低能级放出光子，吸收一定光子能量的电子可从低能级态跃迁到高能级，从而使氢原子的能量状态发生改变。
有没有两能级之间的能量状态，在玻尔理论中答案是没有两能级之间的能量状态，绕氢原子核运动的电子的能量变化不是渐进的。
玻尔理论中氢原子的能量状态它不是一个数量不能和数量2一样，可以分成小数1.5和0.5或更小的量，氢原子的能量状态像一级一级台阶一样。
设物质运动存在的基本形式时空的变化，氢原子中电子的跃迁使氢原子的能量状态发生改变，在电子跃迁过程中总要经过一定的空间和时间应该也是一个连续的运动变化过程，也就是氢原子中的电子从一个“台阶”到另一个“台阶”要经过“台阶之间”。
但这是用经典牛顿力学进一步研究氢原子中电子是高速运动的物体还是有一定的局限性，研究物体高速运动的时空观涉及到爱因斯坦相对论的范畴，在这里不详叙。
如果氢原子的能量状态是连续变化的从高能级跃迁到低能级放出的光子的频率是连续光谱，而现实实验得到的光谱是不连续，金斯(J.H.Jeans)认为玻尔理论是谱线系最巧妙、最令人信服的解释，其中的公式hν=E2-E1，从高能级跃迁到低能级，放出的光子的频率大小是ν=(E2-E1)/h——能量的差值除以普朗克常数。
二、对质变和量变的辨证关系中量变是质变的前提和必要准备的质疑
在玻尔理论中绕氢原子核运动的电子只能从一个能级到另一个能级不能在两能级之间有连续的能量状态，是不是可以认为电子从一个能级到另一个能级的变化是一个质变过程，电子能量状态质变过程中的变化不是连续的变化也就是说几乎见不到有量变。
黑格尔《小逻辑》中“一粒麦是否可以形成一堆麦;又如从马尾上拔，一根毛，是否可以形成一秃的马尾?”黑格尔答道：“只要最后达到这极点，则继续再加一粒麦就可形成一堆麦，继续再拔一根毛，就可产生一秃的马尾。”[4]黑格尔所处的年代虽然有了近代物理学，但当时人们认识微观的原子分子是有局限性的，更不可能考虑到玻尔理论中的氢原子核、核外电子运动的情况。
从严格的逻辑学观点，目前尚没有“量变”这一重要哲学范畴的确切定义。
例如有这样的说法：“量变是事物数量的增减和场所的变更。”(见《马克思主义哲学基本原理》，上海人民出版社，第5版)。
其它哲学教科书的说法也大致如此。
当然，数量的增减是一种量变，场所的变更也是一种量变。
但是除此之外还有着其它类型的量变。
[5]量变中的“量”在黑格尔的举例中可以是一粒麦、一根毛，在微观世界中量变的“量”是怎样的呢?原子还可再分原子核、电子，这些微观的物质又由夸克或更微小的物质组成，在玻尔理论下氢原子是一个能态到另一个能态氢原子微观的量变似乎是找不到了。
参考文献
[1].百度百科，2013-9-4.
[2]张文根，王存虎.玻尔理论的创立及其科学方法研究[J].宝鸡文理学院学报(自然科学版)1998(3)：59-62.
[3]黑格尔.逻辑学：上卷[M].杨一之译.商务印书馆， 1982：192.
[4]黑格尔.小逻辑[M].贺麟译.商务印书馆，1982：237.
[5]夏志权.关于“量变”的深入思考[J].上海师范大学学报，1993(2)：24-27.
关于玻尔理论的几个问题【2】
高中物理中“玻尔理论”这一节内容抽象，从经典理论的能量连续分布到量子理论中能量分立分布台阶跨度很大，学生难以理解和接受.高中物理教材对氢原子第一轨道的半径r1=0.53×10-10 m及第一轨道能级E1=-13.6 eV的给出也没有作出充分的说明，对第n轨道的轨道半径和能级公式的给出太过突然，让许多学生感到迷惑不解.下面从玻尔理论的提出到玻尔理论的三个假设对玻尔理论中的几个问题作一些探讨.
在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，根据经典的电磁理论，电子绕核周期性旋转必然产生周期性的电磁场，会向外辐射电磁波.(1)电子能量减小最终会落到原子核上，原子存在不稳定性，与事实原子很稳定不符.(2)电子轨道半径会逐渐减小，所以放出的光子能量应该是连续的，与事实原子发光是不连续的也不符.在此基础上，玻尔提出了玻尔的氢原子结构模型.
1轨道量子化
玻尔沿用了经典力学中轨道的概念，与卢瑟福原子核式结构模型的区别是电子的轨道是不连续的，只能是一些特定的轨道，处于这些轨道的电子很稳定，不向外辐射电磁波，如图1中所示的1、2、3…n轨道.轨道半径满足关系式
2能量量子化
在电子绕核运动的过程中，可认为原子核很稳定，能量几乎不发生变化，所以原子的能量指的是电子和原子核共有的势能及电子动能的总和.
取氢原子中电子距原子核无穷远处电势能为零，电子从无穷远处运动到距原子核r的过程中，电场力做功
3跃迁假说
虽然电子处于第1轨道、第二轨道、…、第n轨道时都比较稳定，这些状态称为定态，但从上述计算中可以看出，当电子距原子核越近，氢原子能量越小，所以原子也就越稳定.当电子处于较高能级时，就会跃迁到较低能级并以光子的形式释放能量，这些较高的能级也就称为激发态。
最低的第一轨道对应的能级称为基态，跃迁时释放的能量E=Em-En(m>n)， Em为第m轨道的能级，En为第n轨道的能级，E为两个能级间的能级差，也等于释放的光子的能量.同理，如果电子从低能级跃迁到高能级，就要吸收能量，且吸收的能量也等于两个能级之间的能级差.
例氢原子中电子从高能级跃迁到低能级的过程中，请问氢原子中电子动能、电势能、总能量怎样变化?
分析(1)电子的动能：根据电子绕核旋转库仑力提供向心力
(2)电子的势能：方法一，电子靠近原子核，电场力做正功，所以电势能减小.方法二，电子距核距离为r时，Ep=-ke2r，所以r减小，Ep就减小.
(3)原子的总能量
所以r减小，E减小.比如电子从第二轨道跃迁到第一轨道，E2=-3.4 eV(高能级)>E1=-13.6 eV(低能级).
解动能增大、电势能减小、总能量减小.
从物理学中的超弦理论谈管理学丛林问题【3】
摘要：第二次世界大战后，管理理论获得了进一步的发展，出现了所谓的“管理学丛林”。
本文主要就物理学领域中的终极难题“万有理论”的发展历程，引出了对于管理学领域中各个学派之间的关系思考，并认为这些理论都是由人类解决实际问题的最基本惯性自然发展而来，即发现问题、研究问题、解决问题、总结经验、形成理论。
所以，本文认为应该按照存在即有其合理性与正确性的原则理性看待它们之间关系，并提出不能单从表面的角度的看待“丛林”的“融合”问题，换个视角从更本质层面出发，也许是理解并走出丛林的思路与方法之一。
关键词：超弦理论 管理理论 管理丛林
管理学中的理论丛林
从第二次世界大战至今，世界一直都处于相对平稳的发展时期，虽然局部战争常有，但相对和平的世界环境却给人们带来了休养生息、增长与发展的机会。
科学技术的快速发展大大加速了全球经济的增长，与此同时，各类组织迅速发展，社会的进步对诸如企业、政府、各类非营利组织等的管理提出了更高的要求，各类组织对管理人才的需求也相应扩大，培养管理人才的各类管理学院也纷纷成立，并扩大了培养人才的规模。
面对着巨大的需求，特别是面对着不同行业、不同需求层次的需要，过去相对简单的管理理论似乎就有些力不从心了。
管理理论再次受到重大的挑战，于是新的一轮发展又开始到来，现代管理理论出现了。
人们一般认为，现代管理理论是继科学管理理论、行为科学管理理论出现之后，西方管理理论和思想发展的第三个阶段，特指第二次世界大战以后出现的一系列学派。
与前两个阶段相比，这一阶段的最大特点是，学派林立，新的管理理论、思想、方法不断涌现。
在这个阶段，心理学家、社会学家、人类学家、社会测量学家、经济学家、数学家、物理学家、生物学家、政治科学家、企业管理学者、实践操作的经理人员都加入了管理理论研究这个领域，从而形成了管理学的空前繁荣的景象。
美国著名的管理学专家孔茨(Harold Koontz)是最早认识到“管理丛林”给人们带来了巨大的分歧与混乱的人，并主张清理管理理论丛林，在丛林中开辟出一条道路来。
为此，他在1961年发表了著名的论文《管理理论的丛林》，将这种现象称为“管理理论的丛林”。
在孔茨的论文中，根据他的观察，依据基础理论的差异，他将上世纪60年代的管理理论分为了6大管理理论学派。
1980年，孔茨再次发表了论文《再论管理理论的丛林》，而在该论文中，孔茨把当时发展更为纷繁众多的重要管理学派分为了11个。
孔茨对于管理理论出现丛林现象，彼此滋蔓、相互缠绕的现象并不满意，因此，他分析了造成此种“丛林”现象产生的主要原因和走出管理学丛林的方法：一是澄清管理学的语意的丛林;二是对知识主体的定义;三是管理与其他学科的整合;四是对管理学中的许多的基本原理进行提炼与验证。
应该说，孔茨开创性的工作引起了人们对管理学主线研究的普遍兴趣与重视，其学派划分的方法也已成为归纳现代管理理论的样本。
可是我们按照孔茨所说的走出管理学丛林的方法，却至今都没有走出管理学理论的丛林。
应该承认，孔茨综合现代管理理论的做法与努力，自有其积极的意义。
世界是一个统一的整体，尽管当前对世界的统一性有人持极端怀疑的观点，但获得对世界的统一性认识毕竟是人类永恒的追求。
哲学的观点也认为，即世界的各个不同领域都受同样的基本法则和原理所支配。
对于这一点，爱因斯坦毕生所追求与坚信的“万有理论”便是最好的证明。
所以，站在今天的视角，从各个学科发展与演化的角度，到底应该怎样看待管理学发展的丛林问题呢?
由物理学中万有理论而引发的思考
在谈论管理学丛林问题之前，先来了解一下物理学领域对“万有理论”、“大一统观点”、“超弦理论”的发展与认识历程。
看是否能从中得到点关于怎样理解管理学丛林问题的思考与启示。
自从爱因斯坦建立了令世人瞩目的相对论理论以后，他自己本人却并没有停止向物理学更高领域前进的步伐。
他想把当时已知的两种相互作用――万有引力和电磁力在一个数学框架中统一起来，建立宇宙的总公式――万有理论。
因为爱因斯坦坚信同一个宇宙中两个不同的作用力应该有着它们相同的起源。
在物理学的发展过程中，也经历过数次历史性的统一，如牛顿发现天体的运行和地球上运动的物体遵从相同的运动力学原理和引力定律;爱因斯坦则建立起了时空、运动和引力之间的联系，并统一了质量和能量，建立了质能互换公式。
按理说，万有引力和电磁力应该可以联系在一起，它们应该是同一个原理下的两个不同的方面，就像电和磁、能量和质量一样。
但从实际看来，要把这两种相距甚远的力统一起来，谈何容易。
引力是两个大质量物体之间的相互吸引，大质量物体造成空间弯曲而产生的;而电磁力则是由粒子的电荷产生的，显然，把这样两种力联系起来是不可思议的事。
因此，引力和电磁力之间似乎毫无联系可言。
所以，当时除了爱因斯坦也没有哪个物理学家敢于在这个超级难题上空耗精力。
当然，最终的结果历史也早已向我们讲述，在爱因斯坦一次又一次努力归于失败以后，直至他生命的最后一刻，他都在无望地寻找着引力场和电磁场统一的理论，最终抱憾离开人世。
回顾历史，爱因斯坦的失败也许就可以理解，似乎是注定的。
实际上自然界还存在另外两种相互作用力―弱力和强力，而在当时的物理学界对这两种力却尚不知晓。
强力即存在于原子核内的把原子核内的中子和带正电荷的质子结合在一起的力(如果没有强力，它们因同性相斥的原理而相互弹开);而弱力则是改变粒子而不是吸引或分开粒子(如引起原子核的放射性衰变等)。
所以，当有四种相互作用力被人们认知后，寻找这四种力新的大统一的任务就摆在了现代物理学家面前。
美国物理学家斯蒂芬・温伯格和阿布杜斯・萨拉姆在1967年首次将这人类一直所追求的“大统一理论”目标向前推进了一大步。
他们从量子理论入手，成功的使电磁力与弱力的数学表达结合到一个统一的数学表达中。
此后不久，物理学家便发现在更小的尺度上10-17厘米左右，电磁力、弱力和强力将得到统一，这意味着“大统一理论”又向前迈了一大步。
现在我们可以知道，自然界中总共四种相互作用力除万有引力之外的三种都可由量子理论来描述和统一。
那么引力呢?在空间尺度继续减小时，物理学家们又发现了转折点：我们试想把一个粒子的运动控制在一个更小的空间内时，那么根据量子力学法则，粒子的运动将加剧，动能将增加，也就是说，越小的距离就有越高的能量，也就有越大的质量，此时引力又回来了!并且逐渐增加到与其它力一样大。
前面所说的，电磁力和弱力在较高的能量上实现统一，其实这较高能量也是在较小空间中实现的;然后强力又和电-弱力在一个更小空间中的更高能量上实现了统一。
以此推论的设想，最弱的引力应该会在最小的空间中与其它三种力实现统一。
空间的最小尺度结构是普朗克长度(10-33厘米)。
在普朗克长度下，所有的力归于统一。
电磁力-弱力统一所需的能量是现在可及的范围，因此这个理论得到了证实。
而除引力外其它三种力统一所需的能量目前就无法达到了，目前人类所造的最大的粒子加速器似乎也达不到那么大的能量;在普朗克长度下，超高能量使空间的性质也不可思议地改变了!相对论和量子理论这两大现代物理学支柱在这个尺度下全部失效!在这里，物理学家认为新的理论将把相对论和量子理论统一起来。
这个新的理论就是目前物理学领域最流行的“超弦理论”。
该理论认为在普朗克长度大小的空间里有一根细细的超弦在振动，它的振动产生了数百种基本粒子和四种力的相互作用力。
该理论也是目前唯一能将20世纪两大物理支柱量子力学和广义相对论有机结合起来，从理论上实现了包括引力在内的四种相互作用力的统一。
超弦理论的提出无疑是了不起的思想火花，但同时也向人们提出了更大的挑战。
超弦理论如果成功，它一定会导致一场人类对时空本质、时空维数、相互作用本质、暗能量本质等革命性的认识，其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命：量子力学和广义相对论。
如何看待管理学中的理论丛林问题
首先，从物理学的发展历程来看，物理学中的万有引力，电磁力，强力、弱力等物理学分支领域的发展都是为了解决人们在日常生活中所碰到的实际问题而产生和发展的。
所以，我们今天看待管理学丛林问题也应该认识到其存在有其合理性的一面，从人类解决问题的思维方式与思维惯性的角度去看待管理学丛林中的各个学派林立的问题。
其实，我们是否可以把这个问题理解为管理学丛林理论中的各个学派的产生和发展都是人类在其发展与进步的各个不同历史时期为解决管理中的实际问题，从不同学科和角度所发展起来的理论学派。
它们都是管理学理论发展历程中的必然结果。
其次，从不同理论学派的比较研究我们也可以发现，虽然不同的理论学派之间视角不同、观点各异，但针对某些问题，大部分理论学派依然存在着一定的共同点。
例如，企业的生存取决于对外部需求和对期望的回应，企业必须适应环境的需要;企业与环境存在紧密的联系;企业寻求外部环境的稳定和可预测性;企业是利益驱动的等等。
因此，这样就说明了前面的观点，即各个理论学派都是为了解决人们在管理实践中遇到的实际问题而产生和发展起来的。
为了解决同一个实践中遇到的管理问题，各个学派从各自的学科背景出发给出了不同的解释，但目的都是为了解决问题。
所以，是否可以认为，管理学的丛林问题，就像是一个物体前围着的许多面镜子，从镜子中看到的都是同一个物体，但由于视觉角度的不同，我们发现每一面镜子中的物体却又都不相同。
也就是说，管理学丛林是“同一个物体的不同表现形式”。
因此，它们都应该是合理的，这里也印证了前面的观点，即存在自有其合理性的问题。
所以，是否这种思维认识也可以为我们进一步的寻求管理学丛林的融合提供一个视角与方向?
理论丛林的发展与未来
谈到管理学理论丛林的发展与未来来看，笔者还是比较同意融合的观点。
从理论发展的一般规律来看，管理学理论中的丛林融合问题势在必行，也有其的必要性和合理性，这一点从物理学的万有理论可以很明显的看出。
但从现在理论界所普遍认为可行的融合途径来看，可归结为两种途径。
第一，不同理论的解构与融合。
第二，不同理论比较和整理。
而这两种融合的方式都是在理论本身层面的融合，有其局限性。
不能做到完全的融合。
再次回到物理学领域来看，从物理学领域的发展历程研究可以发现，电磁力、引力、弱力、强力有可能在最小的空间普朗克长度(10-33厘米)得到统一，这也标志着物理学的两大支柱理论量子力学和广义相对论的融合和新理论超弦理论的诞生。
所以是否可以得到一点理论融合的启示，看待管理学丛林问题，能否回归到最本质与根源的角度考虑各个理论学派的融合问题，即从“环境”本身入手考虑管理学各个学派的融合问题?如国内学者赵锡斌教授所著的《企业环境分析与调适―理论与方法》，就把环境作为一个整体研究企业与环境关系的问题等。
所以，如何看待管理学丛林的融合问题，我们能否借鉴物理学理论中的两大支柱理论(广义相对论和量子理论)的融合假设与经验，换个方向向后看，从本质与最原始的根源出发，从环境这个最大、最本质的要素出发，把环境作为内生变量研究企业问题，也许是解决管理学丛林问题的又一出路。
参考文献：
1.赵锡斌著.企业环境分析与调适―理论与方法.中国社会科学出版社，2007
2.费显政.企业与环境互动关系研究.武汉大学博士学位论文，2005
3.宁波.超弦M理论中一些非微扰性质的研究.中国科技大学博士学位论文，2009
4.卢建新.超弦/M-理论及其应用.中国科学技术大学物理50年，物理・37卷，2008
5.彭新武.当代管理学研究的范式转换―走出“管理学丛林”的尝试.中国人民学学报，2007
6.张玉利.经济发展和文化演进是走出管理丛林的灯塔.科学管理研究，1993
【物理学玻尔理论下量变与质变的问题】相关文章：
物理学的理论研究论文10-08
物理学习与大学物理论文10-08
契约理论下的旅游管理变革管理论文10-12
基于哲学研究的理论下的想象论文10-08
企业盈亏下的财税处理论文10-09
大学物理学理论与实践论文10-08
谈航模制作中的物理学原理论文10-08
实践教学下旅游管理论文10-09