- MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC NỘI DUNG BỨC TRANH CƠ HỌC VÀ CÁC Ý TƯỞNG TRIẾT HỌC DUY VẬT (Tiểu luận triết học chương trình cao học và nghiên cứu sinh không chuyên triết). - Thí sinh tự do Ngành vật lý THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2009 Mục lục. - Đôi nét về bức tranh cơ học trong vật lý học cổ điển. - Khối lượng và lượng vật chất. - Lực tác dụng và quan điểm duy vật biện chứng. - Động lượng, hoạt lực và tính bất diệt của hoạt động vật chất. - Entropy và quá trình khắc phục tư duy siêu hình trong vật lý khi xây dựng bức tranh cơ học. - Xu hướng phát triển và tính biện chứng của tự nhiên trong quá trình xây dựng bức tranh cơ học. - Cuộc đấu tranh của quan điểm triết học duy vật biện chứng trong vật lý học. - Cơ học của môi trường liên tục - chủ nghĩa duy vật từ hình thức siêu hình sang hình thức biện chứng tự phát. - Lý do chọn đề tài Ở phương tây, từ thời cổ đại, bức tranh tự biện về thế giới tự nhiên đã ra đời. - Sang thời cận đại, sự nghiên cứ giới tự nhiên được khội phục trở lại, bức tranh cơ học cùng với cơ học Newton ra đời, các ý tưởng duy vật siêu hình máy móc chi phối bức tranh cơ học đã làm sản sinh ra chủ nghĩa cơ giới, ảnh hưởng tới sinh hoạt thực tiễn và nhận thức của nhân loại.. - Hiện nay, cơ học cổ điển, cơ học Newton đang là nội dung chính được giảng dạy tại chương trình lớp 10 THPT, do vậy hiểu rõ các ảnh hưởng này như thế nào, ảnh hưởng đến những quan điểm nào và cụ thể ra sao sẽ giúp chúng ta, nhất là những giáo viên vật lý không bị sa lầy vào các quan điểm siêu hình máy móc khi tiếp cận và truyền đạt các khái niệm, ý tưởng vật lý nói chung và cơ học cổ điển nói riêng.. - Mục đích Đề tài này nhằm chỉ ra ảnh hưởng qua lại giữa các ý tưởng của triết học duy vật và một số nội dung của bức tranh cơ học cổ điển. - Đồng thời, cho thấy tính biện chứng là bản tính của tự nhiên, do đó việc nghiên cứu khoa học, tiếp cận tự nhiên không thể tách khỏi tư duy triết học biện chứng.. - Cấu trúc đề tài Đầu tiên xin nói về một vài nét chủ đạo trong bức tranh cơ học cổ đổn, chủ yếu tập trung phân tích các yếu tố thuộc lĩnh vực tư tưởng triết học.. - Việc đồng nhất khối lượng với lượng vật chất đã làm cho quan điểm của Newton về vật chất không chỉ là khái niệm cơ bản của vật lý học cổ điển mà còn là phạm trù xuất phát của triết học duy vật siêu hình máy móc. - Tiếp theo xin bàn về lực tác dụng, một thành tố cơ bản trong bức tranh cơ học, trong phần này, có bàn đến mối quan hệ bổ trợ lẫn nhau giữa quan niệm lực tác dụng và quan điểm duy vật biện chứng. - Theo đó quan điểm duy vật biện chứng đòi hỏi chúng ta phải coi lực là sự thể hiện tương tác hay là số đo tương tác giữa các vật với nhau.. - Theo sau đó là quan điểm chủ đạo, không gian tuyệt đối và thời gian tuyệt đối, theo đó, các định luật bảo toàn (và từ đó là cơ sở khoa học của quan niệm vật chất bảo toàn) là hệ quả của sự đối xứng trong không gian tuyệt đối và thời gian tuyệt đối.. - Việc xây dựng quan điểm đúng đắn về Entropy và bác bỏ thuyết cái chết nhiệt là quá trình khắc phục tư duy siêu hình trong khoa học.. - Phần tiếp theo xin điểm qua xu hướng phát triển và tính biện chứng của tự nhiên. - Mọi quá trình trong tự nhiên đều mang tính biện chứng nên bức tranh cơ học phải chứa trong mình một số yếu tố nhất định mang tính biện chứng.. - Cuộc đấu tranh của quan điểm triết học duy vật biện chứng trong vật lý học là một cuộc đấu tranh gian nan, gặp nhiều thử thách trong nội tại của quan điểm lẫn trong các thành tựu khoa học, theo xu thế đó, quan điểm triết học duy vật biện chứng dần lên thắng lợi. - Nội dung kế tiếp xin nói về một bước nhảy của bức tranh cơ học cũng như trong tư duy của các nhà khoa học lúc bấy giờ, đó là Cơ học của môi trường liên tục, theo quá trình đó chủ nghĩa duy vật từ hình thức siêu hình sang hình thức biện chứng tự phát.. - Cuối cùng là một số kết luận về mối tương quan giữa các nội dung trong bức tranh cơ học và các ý tưởng triết học duy vật.. - Đôi nét về bức tranh cơ học trong vật lý học cổ điển Mặc dù Galilée không xây dựng một lý thuyết vật lý nhưng các công trình của ông đã lảm sụp đổ các quan niệm giáo điều tồn tại dai dẳng bấy lâu nay và đặt cơ sở cho sự ra đời của bức tranh cơ học. - Tiếp bước Galilée, Newton đã xây dựng bức tranh cơ học và sử dụng quan điểm của nó để xây dựng cơ học nhằm mô tả chuyển động của các vật thể trong tự nhiên.. - Bức tranh cơ học ra đời một phần dựa trên tinh thần nguyên tử luận Démocrite mà nội dung cơ bản là tư tưởng về cấu tạo nguyên tử của vật chất, tư tưởng về vận động nguyên tử. - Trong quan điểm về thực tại, bức tranh cơ học quan niệm thế giới là một hệ cơ gồm các hạt vật chất gián đoạn, có khối lượng không đổi, cứng tuyệt đối, không thể phân chia được và luôn vận động trong không gian theo thời gian tuyệt đối. - Trong quan điểm về vận động, bức tranh cơ học giai đoạn này quan niệm mọi hình thức vận động vật chất đều được quy về vận động, chuyển động cơ học, hình thức vận động đơn giản nhất và là trung tâm của cơ học. - Các nguyên lý Galilée không chỉ loại bỏ quan niệm về vận động cưỡng bức mà còn chuẩn bị cho sự hình thành quan điểm về lực với tư cách là nguyên nhân của chuyển động có gia tốc.. - Về không gian và thời gian, trong bức tranh cơ học, không gian tuyệt đối được hiểu như cái trống rỗng tuyệt đối để chứa vật thể. - Phần tiếp theo ta sẽ tìm hiểm cụ thể một số mối tương quan giữa các nội dung bức tranh cơ học và các ý tưởng của triết học duy vật biện chứng.. - Khối lượng và lượng vật chất Trong tác phẩm “Nguyên lý toán học của triết học tự nhiên”, Newton xác định rằng mục đích của vật lý học (triết học tự nhiên) là lần theo dấu vết, biểu hiện của chuyển động để hiểu rõ các lực của tự nhiên, qua đó tìm hiểu và giải thích các hiện tượng còn lại.. - Quan điểm xem trọng sự vận động của vạn vật trong nghiên cứu vật lý của Newton là điểm duy nhất giống với tư tưởng của Descartes – người đã quy mọi hiện tượng tự nhiên về với vật chất vận động. - Ngoài quan điểm chung này, phần lớn các quan điểm còn lại là khác nhau, thậm chí đối lập nhau. - Điều này làm cho vật lý thời kì cơ học cổ điển hình thành hai trường phái đối lập, thường xuyên công kích lẫn nhau. - Tuy trường phái Newton đã thắng, nhưng trường phái Descartes không phải là sai lầm mà còn có những quan điểm hay.. - Trong thế kỉ XVII, do chịu ảnh hưởng bởi tư tưởng triết học thống trị coi vật chất là toàn bộ các vật thể có mối tương hỗ với nhau mà Newton cho rằng một vật thể có thể nằm trong chuyển động quán tính hay chuyển động không quán tính. - Và để làm rõ chuyển động không quán tính, ông đã dựa trên quan niệm duy vật siêu hình coi khối lượng là lượng vật chất chứa trong vật thể.. - Khối lượng là đại lượng có ý nghĩa quan trọng trong cơ học nói riêng và trong vật lý học nói chung. - Việc đồng nhất khối lượng với lượng vật chất đã làm cho quan điểm của Newton về vật chất không chỉ là khái niệm cơ bản của vật lý học cổ điển mà còn là phạm trù xuất phát của triết học duy vật siêu hình máy móc.. - Trong quan điểm này, xuất hiện sai lầm nghiêm trọng của vật lý cổ điển và triết học duy vật siêu hình máy móc là coi khối lượng – lượng vật chất là tính chất cơ bản của vật chất và đồng nhất vật chất với khối lượng.. - Sai lầm này cũng đã được một số trường phái nhận ra nhưng cũng đã có những trường phái dựa vào đó và muốn loại bỏ cả triết học duy vật ra khỏi khoa học. - Ảo tưởng này được trường phái theo chủ nghĩa duy tâm trong vật lý học ủng hộ. - Điều này đã từng làm dấy lên các cuộc tranh luận triết học về quan niệm vật chất. - Tóm lại, trong bức tranh cơ học của vật lý học thời kì cổ điển, ý tưởng triết học về vật chất bất diệt và gián đoạn đã được sử dụng. - bức tranh cơ học tiếp tục củng cố ý tưởng đúng đắn trên của triết học duy vật . - Tuy nhiên, do hạn chế của phương pháp tư duy siêu hình kinh nghiệm mà quan niệm về vật chất không thể vượt qua sự đồng nhất vật chất với một dạng cụ thể của nó, tuyệt đối hóa tính gián đoạn và nhầm lẫn vấn đề về vật chất với vai trò là một phạm trù cơ bản của triết học duy vật với vấn đề về kết cấu, tính chất vật chất như là một đối tượng của khoa học.. - Trong bức tranh cơ học, do quan điểm siêu hình máy móc chi phối mà lực tác dụng được hiểu một cách đơn giản, trừu tượng như sự tác động một phía của vật này lên vật kia hay là nguyên nhân bên ngoài làm thay đổi trạng thái của vật. - Ngày nay, quan điểm duy vật biện chứng đòi hỏi chúng ta phải coi lực là sự thể hiện tương tác hay là số đo tương tác giữa các vật với nhau.. - Dựa vào quan điểm duy vật biện chứng, ông nêu lên mối quan hệ giữa các quá trình cơ học với các quá trình phi cơ học, đồng thời cũng chỉ ra những dạng vận động phi cơ học không thể quy về vận động cơ học. - Tuy nhiên, do sự chi phối của bức tranh cơ học mà các nhà khoa học không thể tiếp cận quan điểm duy vật biện chứng này.. - Nếu 2 vật tương tác với nhau sao cho vận động cơ học của vật này tryền sang vật kia nhưng vẫn giữ nguyên là vận động cơ học thì động lượng và động năng được bảo toàn.. - Tóm lại, bằng quan điểm cụ thể - động lượng, hoạt lực, bức trang cơ học sử dụng và củng cố ý tưởng duy vật về tính bất diệt của hoạt động vật chất. - Khi tuyệt đối hóa vận động cơ học, chủ nghĩa cơ giới đã đơn giản hóa mọi quá trình vận động đa dạng xảy ra trong tự nhiên, vì vậy chủ nghĩa duy vật trong vật lý lúc bấy giờ không chỉ mang tinh siêu hình mà còn mang tính cơ giới đã được củng cố.. - Quan điểm không gian tuyệt đối, thời gian tuyệt đối của Newton được hình thành trong mối liên quan mật thiết với quan điểm của Descartes và Hobbes về tính khách quan của quán tính và với quan niệm về sự tồn tại độc lập của thời gian (P. - Tuy nhiên, Newton đã phát triển và xây dựng hệ quy chiếu, một trong những khái niệm cơ bản trong nền tản cơ học.. - Định luật entropy luôn tăng và giả thiết về cái chết nhiệt của vũ trụ là một thách thức lớn đối với chủ nghĩa duy vật siêu hình máy móc và tinh thần cơ bản của bức tranh cơ học. - Thông qua cái chết nhiệt, bức tranh cơ học tác động đến cuộc đấu tranh giữa chủ nghĩa duy vật và chủ nghĩa duy tâm về các vấn đề mang tính thế giới quan. - Lúc đầu, do ảnh hưởng của triết học duy vật siêu hình máy móc mà quan điểm vũ trụ dừng thống trị. - Theo ông, entropy được xây dựng khi nghiên cứu các quá trình nhiệt động, do đó nó chỉ có ý nghĩa vật lý sau sắc về phương diện xác suất – thống kê. - Trong vật lý thống kê, entropy được xây dựng như một đại lượng tỉ lệ với xác suất trạng thái của hệ vĩ mô được tạo thành từ lượng rất lớn các vi hạt. - Theo các quan điểm và các công trình của Bolzmann, tăng entropy nghĩa là xu hướng chuyển hệ vĩ mô từ trạng thái có xác xuất thấp lên một trạng thái có xác suất (nhiệt động) cao hơn. - Như vậy, dựa vào quan điểm này, giải thích thuyết cái chết nhiệt như thế nào? Năm 1895, Bolzmann đưa ra lập luận: giả sử vũ trụ nằm trong trạng thái cân bằng nhiệt mãi mãi, nếu vũ trụ là rất lớn, thế giới chúng ta chỉ là một bộ phận rất nhỏ của nó thì vẫn có một xác xuất đủ lớn để bộ phận này nằm ở trạng thái khác xa trạng thái cân bằng chung. - Bản thân định luật tăng entropy không khẳng định thuyết cái chết nhiệt mà thuyết này chỉ là sản phẩm của thời đại khoa học bị thống trị bởi chủ nghĩa duy vật siêu hình cùng chủ nghĩa cơ giới, và nó đã bị các thế lực chủ nghĩa duy tâm lợi dụng nhằm hạ thấp vai trò của triết học duy vật trong nghiên cứu khoa học.. - Trong quá trình mở rộng bức tranh cơ học, quan điển vật chất nói chung không thay đổi nhưng có sự mở rộng trong quan niệm về vận động. - Việc từ bỏ quan điểm chất nhiệt và khẳng định rằng nhiệt là hệ quả của sự chuyển động của các hạt vật chất chứng tỏ rằng tư duy siêu hình dần được khắc phục, tuy nhiên, tư duy máy móc, cơ giới vẫn còn thống trị. - Đồng thời, định luật này còn loại bỏ mọi chất không khối lượng ra khỏi khoa học, xóa bỏ mọi lý giải siêu hình về bản chất của các hiện tượng nhiệt, điện, từ, ánh sáng,…Quan điểm về quá trình không thuận nghịch và sự tăng entropy xảy ra trong hệ kín giúp củng cố quan điểm biện chứng về tính không thể đảo ngược của thời gian cũng như ý niệm về sự phát triển.. - Mặc dù bức tranh cơ học được hình thành trong thời đại thống trị của triết học duy vật siêu hình máy móc nhưng tiến trình mở rộng nó lại tuân theo quy luật biện chứng của quá trình phát triển nhận thức, khắc phục dần những yếu tố siêu hình và bộc lộ những quan niệm biện chứng tự phát.. - Việc khoa học tự nhiên phát hiện ra, củng cố và phát triển tính biện chứng của các quá trình tự nhiên là một tất yếu. - Do vậy, các khái niệm của nhiệt động học nói riêng và sự phát triển của vật lý học nói chung dần dần làm lộ rõ tính biện chứng của giới tự nhiên.. - Tuy nhiên, khi vừa xuất hiện, bức tranh cơ học không phải là chứa đầy yếu tố siêu hình. - Là một mô hình mô tả thế giới, mô tả thực tại vật lý, bức tranh cơ học phải phản ánh phù hợp ở một mức độ nào đó với thực tại vật lý. - Do mọi quá trình trong tự nhiên đều mang tính biện chứng nên bức tranh cơ học phải chứa trong mình một số yếu tố nhất định mang tính biện chứng.. - Đó là nguyên lý quán tính, theo đó cho thấy vận động của vật chất là tự thân. - Khi nhận thức được đào sâu và tri thức được thử thách, bức tranh cơ học nói riêng và vật lý nói chung sẽ tiến hóa theo hướng bổ xung những yếu tố biện chứng và loại bỏ dần những yếu tố siêu hình, máy móc còn lại.. - Vào nửa cuối thế kỉ XIX, triết học có ảnh hưởng mạnh đến sự phát triển của vật lý học. - Mặc dù triết học biện chứng ra đời vào giữa thế kỉ này là một bước ngoặc lớn trong lịch sử triết học nhưng lại không có ảnh hưởng lớn đến vật lý học và khoa học tự nhiên. - Hơn nữa, do triết học biện chứng ra đời từ triết học Heghen, mà hệ thống triết học này đã mất tín nhiệm đối với khoa học tự nhiên do tính duy tâm, thần bí, tự biện, coi thường kinh nghiệm của nó. - Ngoài ra, quan điểm triết học của các nhà vật lý bấy giờ vẫn chưa kịp thoát ra khỏi sự chi phối của triết học duy vật siêu hình máy móc.. - Việc các nhà khoa học phản ứng chống lại triết học Heghen đã tạo điều kiện thuận lợi cho chủ nghĩa thực chứng vừa mới ra đời, được phát triển và lan truyền rộng rãi trong giới khoa học. - Lúc bấy giờ, quan điểm thực chứng của E. - Mach có ảnh hưởng lớn đến vật lý học. - Do tính trừu tượng và khái quá của mình mà các khái niệm và phương pháp của vật lý thống kê có thể bao quát một phạm vi rất lớn các hiện tượng tự nhiên. - Việc xây dựng những khái niệm và phương pháp mới để mô tả những tính chất vật lý của những hệ được tạo thành từ một lượng rất lớn các hạt đã làm cho vật lý học chuyển từ cơ học của một hệ hữu hạn thành cơ học của một hệ vô hạn chất điểm, cơ học của môi trường liên tục. - Điều này là dấu hiệu cho thấy rằng ý tưởng về tính liên tục của vật chất dần xâm nhập trở lại vật lý học.. - Điều này càng làm cho các khái niệm và phương pháp cơ học ngày càng bộc lộ rõ hạn chế của mình. - Trong bức tranh cơ học, đối tượng nghiên cứu là chất điểm, còn chất điểm lại được dùng để nói đến một vật thể bất kì. - Dù các quan niệm mới này đã thật sự xuất hiện nhưng lúc bấy giờ, các nguyên tắc phương pháp luận Descartes và phương pháp cơ học còn ngự trị trong nghiên cứu vật lý đã làm cho giá trị của chúng bị lu mờ.. - Như vậy, ý tưởng triết học về tính gián đoạn trong cấu trúc vật chất và các quan điểm duy vật siêu hình máy móc đã tác động đến tư duy của các nhà khoa học trong quá trình xây dựng và mở rộng bức tranh cơ học. - Đồng thời, quá trình này đã một mặt khắc phục cách kiến giải kinh viện, giáo điều về thế giới và củng cố cơ sở khoa học cho các quan niệm triết học duy vật siêu hình máy móc trong cuộc đấu tranh chống lại chủ nghĩa duy tâm, mặt khác, góp phần hoàn thiện chủ nghĩa duy vật từ hình thức siêu hình sang hình thức biện chứng tự phát.. - Kết luận Như vậy, bức tranh cơ học với các quan niệm khoa học cụ thể, đã cụ thể hóa các quan niệm của triết học duy vật siêu hình máy móc, nó đã tạo nên cơ sở khoa học vững chắc cho triết học này trong quá trình đấu tranh chống lại các quan điểm duy tâm, tôn giáo, cũng như trào lưu triết học kinh viện lúc bấy giờ.. - Trong quá trình xây dựng và mở rộng bức tranh cơ học, quan điểm biện chứng của các hiện tượng tự nhiên đã tự xuất hiện, chủ nghĩa duy vật từ hình thức siêu hình sang hình thức biện chứng tự phát. - Bức tranh cơ học cổ điển với các khái niệm, các quan điểm chủ đạo được hình thành và ngày càng rõ ràng hơn, ý nghĩa hơn, gắn với tính biện chứng của tự nhiên hơn cùng với quá trình mở rộng bức tranh cơ học. - Cũng thông qua đó, các ý tưởng duy vật biện chứng được hình thành và củng cố, khẳng định vai trò của mình trong việc làm sáng tỏ các khái niệm, mối liên hệ dần về bản chất hơn.. - Hiểu rõ các ảnh hưởng và mối tương quan giữa các nội dung của bức tranh cơ học và các ý tưởng duy vật như thế nào, ảnh hưởng đến những quan điểm nào và cụ thể ra sao sẽ giúp chúng ta, nhất là những giáo viên vật lý không bị sa lầy vào các quan điểm siêu hình máy móc khi tiếp cận và truyền đạt các khái niệm, ý tưởng vật lý nói chung và cơ học cổ điển nói riêng. - [1] Đào Văn Phúc, Nói chuyện về cơ học Niuton và vật lý học cổ điển, NXBGD, Hà Nội, 1978 [2] Đào Văn Phúc, Lịch sử vật lý học, NXBGD, Hà Nội, 2003. - [3] Nguyễn Thị Thếp, Lịch sử vật lý học, ĐHSP HCM, HCM, 2007