科学是什么 · 第十二章
《科学是什么》第十二章:光与电
本章以光学和电磁学为例,说明数学理论与物理理论的关系。数学理论只起协调作用,其中的假想(如空气粒子)是辅助性猜想,可被替换而结论大体保留……
本章以光学和电磁学为例,说明数学理论与物理理论的关系。数学理论只起协调作用,其中的假想(如空气粒子)是辅助性猜想,可被替换而结论大体保留;菲涅尔光波理论换为电磁理论时多数结论得以保留,就是因为只借用了能量守恒定律和线性方程。马克斯·韦伯把光与电联系起来,认为光学现象是电磁现象的特例,但电学理论推不出完整光学理论,书中各部分也彼此独立、常有矛盾却互不干扰。
接着论述何为力学解释:观测仪器给出的量 q 满足的方程,若能写成拉格朗日方程,即存在动能 T 和势能 U,使系统遵守能量守恒与最小作用量原理,便算有了力学解释。满足最小作用量时解释有无数种,如何选择取决于实验和简单性。韦伯发现把静电现象对应势能、电动力现象对应动能,电现象即满足该法则,因而可用力学解释;但书中未在开头明说,读者易忽略。作者还指出,光学中偏振方向、电学中单双流体等都有多种等价解释,实验尚无法抉择。