欧姆定律的一般形式大全11篇

欧姆定律的一般形式篇（1）

（2）牛顿第二定律。在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

（3）万有引力定律。教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。

（4）机械能守恒定律。这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不做功或所做的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。

（5）动量守恒定律。历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。

欧姆定律的一般形式篇（2）

重点考点

欧姆定律是通过“探究导体的电流跟哪些因素有关”的实验得出的实验结论.应注意以下考点：（1）公式（）说明导体中的电流大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关，其中I、U、R必须对应于同一电路和同一时刻.（2）变形式（）说明电阻R的大小可以由（）计算得出，但与U、I无关.因为电阻是导体本身的一种性质，由自身的材料、长度和横截面积决定.由此提醒我们，物理公式中各量都有自身的物理含义，不能单独从数学角度理解.（3）串联电路具有分压作用，并联电路具有分流作用.

中考常见题型

中考一般会从两方面考查欧姆定律的应用，一是对欧姆定律及变形公式的理解和简单计算，一般不加生活背景，以纯知识性的题目出现在填空题或选择题中：二是应用欧姆定律进行简单的串并联的相关计算.

例1 （2014.南京）如图1所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2 A.则电源电压为____V，R2的阻值为____ Ω.

思路分析：闭合s，断开S1时，电路为只有R1的简单电路，可知电源电压U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再闭合S1时，两电阻并联，则U2=U=6 V，因为R1支路两端的电压没有变化，所以通过该支路的电流仍为0.3 A，电流表示数的变化量即为通过R2支路的电流，则I2=（）.

答案：6 30

小结：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是能判断出闭合开关S1时电流表示数的变化即为通过R2支路的电流.每年的中招都有一个2分的这样的纯计算题目，以考查同学们对基础知识的理解和掌握程度.

例2（2013.鄂州）如图2甲所示的电路，电源电压保持不变.闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图、2乙所示.根据图象的信息可知____.（填“α”或“b”）足电压表V2示数变化的图象，电源电压为____V，电阻R1____的阻值为____ Ω.

思路分析：国先分析电路的连接情况和电表的作用：电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测的是R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器（左侧）两端的电压.因为R1是定值电阻，通过它的电流与电压成正比，所以它对应的图象应是α，那么图象b应是电压表V2的变化图象，观察图象可知：当电流都是0.3 A（找出任一个电流相等的点，两图线对应的电压之和就是电源电压）时，U1=U2=3 V，根据串联电路中电压的关系可知，电源电压为6V，由于R1是定值电阻，所以在图象α上任找一点，代入欧姆定律可知（）

答案：b 6 10

小结：欧姆定律提示了电流、电压、电阻三者之间的数量关系和比例关系，三个比例关系分别为：（1）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，即（）（2）电流一定时，导体两端的电压和它的电阻成正比，即（）.该规律又可描述为：串联分压，电压的分配和电阻成正比，即电阻大的分压多.（3）电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比，即（），该规律又可描述为：并联分流，电流的分配和电阻成反比，即电阻大的分流小.图象可以很直观地呈现这种关系，学会从图象中找出特殊点足解决欧姆定律问题的一大技巧，

第2节 动态电路中物理量的变化

重点考点

由于滑动变阻器滑片的移动或开关所处状态的不同，使电路中电流和电压发生改变，这样的电路称之为动态电路.这类题目涉及电路的分析、电表位置的确定、欧姆定律的计算、串并联电路中电流和电压分配的规律等众多知识，因此同学们在分析过程中容易顾此失彼，下面我们通过例题梳理一下解决这类问题的一般思路，

中考常见题型

题日常联系生活实际，以尾气监控、超重监控、温度监控、风速监控、身高测量等为背景，考查该部分知识的掌握情况，存中考题中常以选择题的方式呈现，注意：如果题目中没有特别说明，可认为电源电压和定值电阻的阻值是不变的.

例3（2014.济宁）小梦为济宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪.图3所示的四个电路中，Ro是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是（）.

思路分析：图A中两个电阻R。和R串联，电流表测量的是整个电路中的电流，当身高越高时，滑动变阻器接入电路中的阻值越大，电路中的电流越小，电流表的示数越小，图B中身高越高时，滑动变阻器连人电路中的阻值越大，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压的规律知道，R越大电压表的示数越大，符合题意.图B与图C中滑动变阻器的接法不同，图C中身高越高，滑动变阻器连入电路中的阻值越小，同理知道电压表的示数越小.图D是并联电路，电流表测的是支路电流，根据并联电路各支路互不影响的特点知道，不论人的身高如何变化，电流表的示数都不会发生变化，选B.

小结：分析这类问题依据的物理知识是：（1）无论串并联电路，部分电阻增大，总电阻随之增大，而电源电压不变，总电流与总电阻成反比.（2）分配关系：串联分压（电阻大的分压多），并联分流（电阻大的分流少）.（3）在并联电路中，各支路上的用电器互不影响，滑动变阻器只影响所在支路电流的变化，从而引起干路电流的变化.解决这类问题的一般思维程序是：（1）识别电路的连接方式并确定电表位置.（2）判断部分电阻的变化.（3）判断总电阻及总电流的变化.（4）根据串并联电路的分压或分流特点进行局部判断.

例4如图4所示电路，电源电压不变，开关S处于闭合状态.当开关S.由闭合到断开时，电流表示数将____.电压表示数将 ________ .（均填“变大”“不变”或“变小”）

思路分析：当开关S.闭合时，电灯L被短路，电路如图5所示，电压表测的是电阻R两端的电压（同时也是电源电压），电流表测的是通过电阻R的电流.当开关S1断开时，电灯L和电阻R串联，电路如图6所示，此时电压表测电阻R两端的电压，它是总电压的一部分，所以电压表的示数变小；电流表测的是总电流，但跟S，闭合相比，这个电路的总电阻变大，总电压不变，故电流表的示数变小.

答案：变小 变小

小结：本题引起电表示数变化的原因是开关处于不同状态，解决本题的突破口是弄清楚当开关处于不同状态时，电路的连接情况和电表的位置.

第3节 欧姆定律的探究及电阻的测量

重点考点

电学实验探究题的考查比较常规，有以下几方面：（1）选取器材及连接电路：根据题目要求，分析或计算出电表的量程和滑动变阻器的规格，连接电路时开关应断开，滑动变阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.电表的量程和正负接线柱要正确.（2）滑动变阻器的作用：保护电路，改变电路中的电流或用电器两端的电压，实现多次测量.（3）分析实验数据得出结论.怎样分析数据才能得出结论是近年来考试的侧重点，要注意结论成立的条件和物理量的顺序.（4）多次测量的目的有两个，如定值电阻的阻值不变，多次测量是为了求平均值减小误差：灯丝电阻是变化的，多次测量是为了观察在不同电压下，电阻随温度变化的规律.难点是单表测电阻和创新型实验的探究与设计.

中考常见题型 中考常以“探究电流与电压或电阻的关系”“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻的阻值”这三类题型，以实验探究的方式考查同学们的动手能力和解决实际问题的能力，在常规的考查基础上，近几年又融人器材的选取、电路故障的处理、单表测电阻及如何分析数据才能得出结论等探究内容的考查.

例5用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图7所示.

（1）正确连接电路后，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的________（填“左”或“右”）端.

（2）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图7乙所示，则，_____A，根据实验数据可得R2=____Ω.小华在电路中使用滑动变阻器的目的除了保护电路外，还有____.

（3）如果身边只有一只电流表或电压表，利用一已知阻值为Ro的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx请仿照表1中示例，设计出测量Rx阻值的其他方法.

欧姆定律的一般形式篇（3）

苏科版物理教材中欧姆定律处在一章的第三节，在探究欧姆定律之前，学生已经学习的电学内容有：初始家用电器和电路，电路连接的基本方式（串并联电路的认识），电流和与电流表的使用，电压和电压表的使用，电阻，变阻器。通过这些内容的学习，学生已经知道改变电流大小的两种方法：1. 改变电路中的电源电压；2. 改变电路中的电阻。带着这样的知识基础，进行欧姆定律的探究学习。

教学过程中，按照教科书上实验电路图，采用控制变量的方法，根据实验探究的一般过程进行两次实验。因此在利用教材中的实验设计进行教学的过程中遇到了一些有待商榷的问题。

问题1：“移动变阻器的滑片，改变滑动变阻器连入电路的电阻，可以改变电路中的电流，但为什么就可以改变加在电阻两端电压呢？”

问题2：“调节变阻器，使电阻R两端电压改变，为什么同样是调节变阻器，却又是使加在R两端的电压不变呢？”

分析：学生对电流的认知是通过教材中用水流做类比，从而知道电压是形成电流的原因。从认知的过程来看，正是因为有了电压，才会有电流的产生。

而在本书欧姆定律的探究实验中，二次实验都是通过移动滑动变阻器来改变电流的大小，利用欧姆定律的原理，从而改变了电阻两端的电压或使不同电阻两端的电压不变。这样就会给学生有一个错误的印象：“电阻改变电流，电流改变电压”。使学生认知电流、电压的因果关系上容易出现倒置，认为电压的改变是由于电流的变化而引起的。因此在未探究出欧姆定律之前，根本不可能向学生解释他们提出的这两个问题。更严重的是在课后的作业反馈中，有学生对于这个的实验做出了错误的总结：在电阻一定时，电压和电流成正比。所以这个实验设计在学生探究学习欧姆定律的思维逻辑上存在着错误的引导，必须加以改进。

本人认为问题产生的根本原因就出在滑动变阻器在实验中的引入。

虽然滑动变阻器的联入使实验操作更为方便更为简单，但产生的负面影响是巨大的，导致了学生知识认知逻辑上的混乱，迷惑，弊大于利。本人提出的改进建议是舍去滑动变阻器：

电阻不变时，探究电流与电压的关系的实验中，完全可以舍去滑动变阻器，直接把电阻接入电路，通过直接改变电源电压的方法来进行实验。

电压不变时，探究电流与电阻的关系。而舍去滑动变阻器后，通过固定的电池数目的方法很难实现电阻两端的电压不变。其原因在于电池组存在一定的内阻，就会导致路端电压随外电路电阻的变化而变化（外电路电阻变大路端电压也变大），而不能达到控制电压不变的目的。同时电压表示数的变化也会引起学生的质疑。初中阶段，由于电池的内阻不作要求，因此最合适的方法就是采用输出电压恒定的学生电源进行实验。

综上分析，本人设计这样的探究实验：

实验器材：学生电源，电阻箱（或若干已知阻值电阻），电压表，电流表，导线，开关

实验步骤：按实物图连接好电路：

实验一，先保持电阻R不变，通过调节学生电源的输出电压（电压取值要小），研究电流跟电压的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。

实验二，保持学生电源输出电压不变，调节电阻箱的阻值，研究电流和电阻的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。

欧姆定律的一般形式篇（4）

事件起于7月。当月16日夜,两名阿拉伯裔男子在法国南部城市格勒诺布尔(Grenoble)抢劫了一家,其中一人在与警察进行枪战时被击毙。当地少数族裔青年对此事反应激烈,大规模骚乱随即爆发,骚乱中,50余辆汽车和多家商店被烧毁。

同一天的几乎同一时间,法国西部城市圣艾尼昂(Saint-Aignan)也发生了枪击事件。一名罗姆青年在开车路遇警方检查时强行冲卡并撞伤执勤人员,宪兵开枪还击致其身亡。两天后,当地罗姆人对警察局发动武装进攻,此间,抗议者破坏了多处公共设施且焚烧了法国国旗。法国政府在向圣艾尼昂市调派了300名士兵后才将暴动平息。

两起骚乱震动了法国。7月28日,法国总统尼古拉斯•萨科齐(Nicolas Sarkozy)召开内阁紧急会议,决定于三个月内将非法滞留在法国的罗姆人和其他旅居者遣返回国,同时拆除约300个非法建立的罗姆人营地。在解释政府的这一决定时,法国内政部长布里斯•奥尔特弗(Brice Hortefeux)说,因为那些罗姆人聚居区是“非法交易、利用儿童行乞及犯罪的渊薮”。

法国的驱逐令震动了欧盟。9月9日,已就此事分别谴责过萨科齐政府的欧盟各国,经欧洲议会形成决议,要求法国立即暂停驱逐罗姆人的行动。尽管这一决议不具约束性,但按照欧洲议会议员克劳德•马洛斯(Claude Moraes)的话说,“欧洲议会以这样的方式对一个成员国进行批评实属罕见”。法国移民部长埃里克•贝松(Eric Besson)随即抨击欧洲议会越权行事,并称法国不会服从这项决议……

如是,谴责与不顾谴责的行动至今未止,欧洲罗姆人的命运也因之引得人们持续关注。

该不该走,争论不休

几个月来,对法国驱逐罗姆人最感“忧虑”的便是罗马尼亚、保加利亚和欧盟委员会,原因很简单――法国此次驱逐的罗姆人多为罗马尼亚和保加利亚公民。罗马尼亚和保加利亚于2007年加入欧盟。根据欧盟的相关法律,欧盟成员国公民有权居住在任何欧盟国家。正因如此,罗马尼亚和保加利亚的罗姆人才会在两国入盟后涌进富庶的法国,以期改善生活处境;而对于法国来说,驱逐罗姆人的行动却有违反欧盟法律之嫌,欧盟委员会因此提醒法国尊重少数民族权益,并遵守欧盟境内人员自由往来的原则。

欧美各大媒体则近乎一致地对法国发出谴责。《华盛顿邮报》(Washington Post)认为,“法国的政策破坏了这个国家作为流亡者避难所和人权事业指向标的形象”。《纽约时报》(New York Times)指出,法国的法律规定,城市政府应为旅居者预留生活空间并提供水、电服务,但法国的市长们并不情愿为之,所以很多旅居者只能建立非法营地。《泰晤士报》(The Times)直接将萨科齐与纳粹德国时代的盖世太保相提并论,同时援引法国反对派政治家的观点,斥责萨科齐“将罗姆人当作替罪羊,利用他们转移公众对现政府政治丑闻的关注”。路透社(Reuters)则在批评萨科齐政府“排外”的同时,不忘提醒人们注意那些命令执行者的背景,比如曾有涉嫌种族歧视言论的内政部长奥尔特弗。

2009年,奥尔特弗在出席一次青年夏令营活动时,当众评价一位阿拉伯裔青年“不符合典型的阿拉伯人形象”,并说“我们这里总该有个阿拉伯人,只有当这样的人太多时才会有麻烦”。尽管奥尔特弗后来声称其言论被媒体曲解,但巴黎刑事法院最终还是判其缴纳750欧元罚款,并赔偿精神损失费2000欧元。欧洲议会议员马洛斯曾将驱逐令斥为“种族主义政策”,积极主张驱逐的奥尔特弗身负如此“劣迹”,显然为这种说法添了旁证。

不过,无论谴责如何,真正感受到切肤之痛还是那些罗姆人。埃恩•库提塔卢(Ion Cutitaru)是罗马尼亚巴布勒斯提市(Barbulesti)市长,也是罗马尼亚唯一的罗姆人市长。在向《镜报》(Spiegel)提及此次驱逐行动时,库提塔卢表达了颇为务实的愤怒。“法国应该把我们当作廉价劳动力,而不是赶走”,他说,“萨科齐严重损害了罗姆人的名誉,现在,我们再次成为欧洲人眼中窃贼和罪犯。”库提塔卢的儿子佐巴尔(Zobar)也曾到法国碰过运气,佐巴尔本想在建筑工地找份工作,但没人愿意雇佣他,于是这个年轻的罗姆人开始佯装跛脚,沿街乞讨。

然而,被罗姆人当作悲惨境遇的现实,在法国政府看来却正是这些人该被驱逐的理由。“他们给孩子灌下,然后利用昏迷不醒的儿童进行乞讨。”法国家庭事务部长纳迪娜•莫拉诺(Nadine Morano)说,“我相信任谁也不能接受这样的行为。”

除不能接受这样的行为外,法国政府还拥有驱逐罗姆人的法理依据。事实上,欧盟公民虽然有迁居任何欧盟国家的自由,但在入境三个月内必须找到工作或表明有维持生计的正当手段,否则即属非法居留。“法律面前人人平等”,奥尔特弗坚称,“罗姆人不能凌驾于法律之上,也不会受到法律歧视。萨科齐政府只是在执行欧盟的法律。”

对于政府的决定,多数法国人表示支持。在8月底进行的一次调查中,48%的参访者赞成驱逐非法居留的罗姆人,42%反对,10%不愿表态。这样的民意基础无疑进一步加强了政府的信心,而在此前的8月19日,第一批共计100名罗姆人已经被遣送回罗马尼亚。离开法国之前,这些人作为“自愿离境者”还获得了政府发给的补偿金:成人每人300欧元,儿童每人100欧元。为防止有人重复领取,法国政府专门制定了电子指纹收集计划,如果顺利,三个月内应有约700名罗姆人在留下指纹之后“自愿”离开法国。

不过,不少“自愿离境者”在机场与亲友告别时都放话说,“几天之后我就回来!”

流浪在主流之外

事实上,这也正是很多人都在担心的事,因为依据欧盟法律,被遣返的罗姆人甚至在第二天就可以重回法国。“这完全合法,情况不会有任何改变,除了更强的敌意和需要更加频繁地清除营地”,世界医生组织(Doctors of the World)的一位法国官员如此预测。而难以预测的是,驱逐行动究竟能在多大程度上改善法国的社会治安,特别是考虑到被驱逐者属于一个殊异于欧洲主流文化,且至少在历史上酷爱流浪的民族。

殊异也许是因为罗姆人本就不属于欧洲民族。据历史学家考证,罗姆人(Roma)原居于印度北部,公元十世纪时,罗姆人迫于战乱和饥荒开始大举外迁。此后,他们经中亚和东、南欧不断西进,并最终于十六世纪到达苏格兰和瑞典。

一路走来,罗姆人收获了不少新名字,比如俄罗斯和东欧国家多称他们为“茨冈人”,法国人称之为“波希米亚人”(Bohemian),英国人则称之为“吉普赛人”(Gypsy)。值得一提的是,当年英格兰人见罗姆人肤色黝黑,误以为他们来自炎热的埃及,所以便称其为“埃及人”(Egyptian),而“Gypsy”一词其实就是“Egyptian”的变体。尽管如此,这个四处流浪的民族却始终坚称自己为“罗姆人”,在他们自己的语言里,“罗姆”意为“人”。

由于居无定所,罗姆人基本不从事农业劳动。传统的罗姆人多靠街头歌舞表演或动物杂耍维持生计,妇女则常用水晶球或塔罗牌为人占卜命运。在六七百年以前的欧洲,流浪的罗姆人几乎就是“危险”的同义词――在一般人看来,这些来历不明的人很可能会传播鼠疫、霍乱等恶性疾病,而在教会眼里,这些热衷于巫术的家伙则代表异端。

大约就是从那时起,欧洲开始出现对罗姆人的偏见和歧视,不过除了“游手好闲”、“传播疾病”和“妖言惑众”之外,罗姆人还有一个习惯容易引人反感,那就是偷窃。

罗姆人中流传着一个说法:耶稣被受难时,心脏处本应被楔入一颗钉子,而正是因为一个罗姆人,耶稣才最终躲过了这致命的打击,因为那个罗姆人偷走了那颗钉子。为了报答罗姆人,上帝从此允许罗姆人偷窃非罗姆人的东西。

传说之外,据说罗姆人还相信自然界的树木、鸟兽和鱼是人类共有之物,任何人都可以享用。只是流浪途中,罗姆人有时会把路旁的家禽也归入“自然界鸟兽”之列,而家禽的主人自然会把罗姆人的这种行为归入偷窃。

罗姆人的另外一些观念也使其难以融入现代社会。比如他们认为,房间里因为有食物,所以不能有厕所,即使有也不可使用,不过在房间之外堆放杂物和垃圾倒是无可指责。再比如,罗姆人通常不与外族人通婚,且偏爱早婚多育,封闭、贫困和充斥文盲因此成为罗姆人社区的传统特征。即使是罗马尼亚的罗姆人市长库提塔卢,在抱怨法国政府的时候也不得不承认,“教育是逃离贫困的唯一出路,但是,我们甚至无法为每个学生提供一把椅子。我们的生育率实在太高,平均每个家庭有七个孩子。”

实际上,欧洲人很早就开始帮助或强迫罗姆人停止流浪,并接受新的生活方式,但罗姆人往往将这种努力视为对罗姆文化的破坏,因而总是加以抗拒,罗姆人与欧洲主流社会之间的对立则因此总难消除。由于罗姆人四处流浪,而且在填写出生证明、申请社会保障、考取驾驶执照时经常使用不同的名字,所以到目前为止,全世界罗姆民族的人口数也仅是介于500万至1200万之间的猜测。很多欧洲人认为,罗姆人隐瞒实际身份是为了从事犯罪活动,而罗姆人却说是因为害怕被歧视。

声援可以,接纳别提

不过与同化的努力相比,欧洲各国拒斥罗姆人的举动更加令人印象深刻。

极端的事例发生在1940年代初的德国,当时的纳粹政府曾对罗姆人和犹太人一并实施灭绝式屠杀,大约50万罗姆人因此丧命。

及至近年,欧洲的罗姆人仍常被主流社会刻意疏离。捷克的一位市长就曾建议在罗姆人的房屋与非罗姆人的房屋之间建墙隔离。由于受教育程度低,加之令人歧视的民族身份,罗姆人往往还是欧洲劳动力市场上最先被解雇、最后受雇佣的人。

驱逐行动则更是不乏先例。2007年,大约100名罗姆人因在都柏林M50高速公路附近宿营遭爱尔兰政府驱逐;2008年,数千名罗姆人因“对社会安全构成威胁”遭意大利政府驱逐;2009年,50名罗姆人遭瑞典政府驱逐;同年,约一万名罗姆人遭法国政府驱逐;而在2010年法国再次驱逐罗姆人之前,德国和丹麦也已开始计划或实施驱逐罗姆人。

“罗姆人问题是欧洲所有国家的问题”,意大利总理西尔维奥•贝卢斯科尼(Silvio Berlusconi)直言道。在萨科齐政府的驱逐行动开始后,贝卢斯科尼曾明确表示支持法国的强硬政策,而他的重要政治盟友克劳迪奥•达米科(Claudio d’Amico)则在支持法国的同时,呼吁意大利政府采取行动,以防止被法国驱逐的罗姆人涌入意大利。

欧姆定律的一般形式篇（5）

物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过：“学习理科的关键是概念清，多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它，它是如何定义的，定义式是什么，单位是什么，如何测量（或测定），有什么应用等.例如：密度是一个十分重要的物理概念，学习它要重视以下过程：在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度，单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度，定义式是ρ=m/V，国际单位是kg/m3，常用单位是g/cm3，测密度的方法很多，但基本方法是测质量，测体积，再利用密度公式计算出密度，应用有求密度，求质量，求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念，望广大师生重视其形成过程.

2学习物理规律需要重视规律的形成过程

物理规律是物理知识中的最核心内容，多数是从物理事实的分析中直接概括出来的，学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如：欧姆定律是电学中最重要的规律之一，学习它，我们要知道欧姆定律的实验基础，欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系，首先要用到控制变量法，电阻一定，研究电流与电压的关系，电压一定，研究电流与电阻的关系.电阻一定，可找一定值电阻（R=5 Ω），研究电流与电压的关系，实际上要看电压变，电流变不变，若变，如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢？方法一：可以改变电源的电压，方法二：可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时，电流与电压成正比.电压一定，可找一稳压电源，也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变，研究电流与电阻的关系，实际上是看电阻变，电流变不变，若变，怎么变？改变电阻，还要知道它的值，可以逐次更换定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移动滑动变阻器，保持电阻两端的电压（U=3 V）不变，从而测出相应的电流值.分析实验数据得出，电压一定时，电流与电阻成正比.

欧姆定律的基本内容是：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.数学表达式为I=U/R，欧姆定律是在金属导体做实验的基础上，总结出来的，一定适用于金属导体，对于其它的导体是否适用，要用实验验证，通过实验证明，欧姆定律还适用于电解液导电，不适用于气体导电，可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体，电解液导电，不适用于气体导电.应用有三方面：（1）求电流，（2）求电压，（3）求电阻.解题时要注意I、U、R三个物理量的对应性、同时性、统一性，即对应于同一导体、同一段电路，同一时刻、同一状态，单位要统一于国际单位.

3学生实验需要重视实验过程

学习物理要以观察、实验为基础，观察自然界中的物理现象，进行学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的明确认识，这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程，如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.

4科学探究需要重视探究过程

科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序探索学习的过程，从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维.因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的，这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.

5做物理习题需要重视解题过程

学习物理要求概念清，多练习.可见做物理习题很重要，做题可以帮助我们巩固所学的知识，检验学习效果，锤炼思维的灵活性，全面提高学生的科学素养，培养学生观察、实验能力，分析概括能力，运用物理知识解决简单的实际问题的能力，以及创新精神和实践能力.物理题型很多，如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题，都需要重视解题过程.不同的题型，有不同的解题要求，不同的解题方法，不同的解题过程.一般来说，无论是做何种物理习题，都要正确理解题意，正确审题；明确相应的物理过程，物理情景，建立物理模型；运用相应的物理概念、物理规律，直接得出结果或结论.稍微有点灵活性，有点难度的题目，要分清层次，理清思路，找出联系，或进行物理公式变换或公式推导，或运用数学思想（如列方程、列方程组）求解.最后就是检查.

6学习物理需要重视有的物理量是过程量

物理学所研究的许多问题，都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程，或者是过程中的某些状态.因此，相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.

欧姆定律的一般形式篇（6）

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）30-0133-02

动态电路是指滑动变阻器滑片的移动或开关的闭合与断开引起电路的变化，通常考查电压表或电流表示数的变化情况。动态电路分析一直是电学主流题型之一，中考一般出现在选择、填空或实验题中。主要是考查学生对欧姆定律、电能、电功率的把握及其运用电学知识解决实际电路问题的能力。

一 如何解决此类问题

首先要分析电路是串联还是并联，各个电表分别测哪个用电器的哪个物理量。（1）若是通过移动滑片来改变电路，先分析电阻如何变化。若是串联电路，电阻的变化会引起电流的变化，再根据串联电路分压的规律（分压与电阻成正比）判断电压表的示数变化。（2）若是并联电路，根据并联电路中各支路两端电压相等，通过电压表的位置判断，一般情况下，此时电压表示数不变；再根据各支路工作互不影响，判断电流表的示数是否变化，最后再判断如何变化。（3）若是通过开关改变电路，需分别分析开关断开时和开关闭合时电路的连接情况，以及各个电表分别测什么，再对比电表示数的变化。

二 典型例题

下面例举两种典型例题以供参考。

1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

第一，串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。

例1：如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断电流表和电压表的变化。

分析：（先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。）此电路是串联电路，电流表测的是总电流，电压表测的是R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，电路的总电阻增大，从而使电路中的总电流减小。因此，电流表的读数减小。根据欧姆定律U1=I总R1，R1两端的电压减小，因此，电压表的读数减小。

针对练习：

[练习一]在如图2所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ）。

A.电流表示数变大，灯变暗；

B.电流表示数变小，灯变亮；

C.电压表示数不变，灯变亮；

D.电压表示数不变，灯变暗。

[练]在如图3所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ）。

A.电压表示数变大，灯变暗；

B.电压表示数变小，灯变亮；

C.电流表示数变小，灯变亮；

D.电流表示数不变，灯变暗。

第二，并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。

例2：如图4，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化。

分析：（先确定电路，然后看准每个电表分别测的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。）此电路是并联电路，电压表测的是电源电压，电流表A1测的是支路上通过R1的电流，电流表A2测的是总电流。当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，导致并联电路的总电阻增大，因此电路中的总电流减小，电流表A2的读数减小。由于定值电阻R1的阻值和它两端的电压保持不变，根据欧姆定律通过R1的电流不变，因此，电流表A1的读数不变。由于电压表测的是电源电压，所以电压表的读数也不变。

针对练习：

[练习三]如图5，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？

[练习四]如图6所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A1的示数如何变化？电压表V与电流表A示数的乘积将如何变化？

2.开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

例3：在如图7所示的电路中，开关K由断开到闭合时，电流表的示数将 ，电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

分析：（先画出开关断开和闭合时的等效电路，然后再根据欧姆定律判断。）

如图8所示，开关断开时电阻R1和R2构成串联电路，电流表测的是总电流，电压表测得是R1两端的电压。开关

闭合时，整个电路只有一个电阻R1，电流表测的是总电流，电压表测的是R1两端的电压，也是电源电压。

如图9所示，当开关由断开到闭合时电路中的总电阻减小，所以电路中的总电流增大，电流表的读数增大。由于串联电路是分压电路，所以电压表的读数增大。

针对练习：

[练习五]在图10中，灯泡L1和灯泡L2是 联连接的。当开关K由闭合到断开时，电压表的示数将 ；电流表的示数将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。

[练习六]如图11所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时，下列说法正确的是（ ）。

A.电压表V1示数不变；

欧姆定律的一般形式篇（7）

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间，现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立，由此不仅为物理学提供了新的范式，而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余，我们更应细察这些科学思想的源流，从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代，尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上，我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一　追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上，数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力，而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石，欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证，结果都失败了；唯理论者有数学家站在他的一边，要反对他的逻辑，似乎是没有希望的。非欧几何发现之后，情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命，亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期，亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。wwW.133229.cOM在他看来，自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中，关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的，……传统逻辑把自己限于那种方式、方法，由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题，即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来，这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反，它的目的在于获得先前未知的知识，这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题，形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神，对于一个理论来说，亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查，并进而揭示出它们的“世俗血统”，这正是他科学与哲学研究的突出特色，也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此，从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思，再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中，亥姆霍兹就明确谈到：“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知，还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题，它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题，以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律，由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决，也才是可能解决的，以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面，他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法，否则就会重蹈覆辙。随之，亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究，直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来，像几何学这样的科学可以存在，而且按它的方式被建构起来这一事实，已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面，它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务，以致它的程序的形式是唯一地演绎的，结论来自结论，并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性，从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明，不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识，特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据，这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察，其目标在于“给出有关几何公理，它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么，欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢？亥姆霍兹的分析表明，欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时，它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现，为了使两个图形相等，必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢？答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变，这相当于移动一个不变的刚体。显然，这里隐含的公设是不变刚体的存在，而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动，如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实，我们就不能谈论全等，也不会有空间测量的可能性。因而，对欧氏几何来说，首要的是全等概念，而不是两点间的最短线，这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说：“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然，光作为直线的性质是一个物理事实，它受到其它领域的特定实验的支持，对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说，光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学，但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为，riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点，去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式，这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与riemann的研究思路的重大区别时，亥姆霍兹指出：“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究，部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始，由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理，而我则从观察事实出发，这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的，并且我由这一事实导出了较riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定：(a)关于空间的连续性和维数；(b)可动刚体的存在，它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的；(c)这种刚体的可自由运动特性，由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关；(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为，这四个假定都是普通几何所具有的，“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理，它也是完备的和自足的，并且从理论上看，它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发，亥姆霍兹达到了riemann的研究起点，即n维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三，并假定空间是无限扩展的，就只有欧氏空间是可能的。也就是说，欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间，它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么，为什么我们接受了欧氏几何，而没有接受其它可能形式的非欧几何呢？为此，亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系，并进一步从中发现新的准则，以便用于有关几何学的特殊考虑，从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论：欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学，这没有什么可奇怪的，因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应，因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中，我们就会与新的环境相适应，学会看非欧几里德式的三角形，会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的，我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说，欧氏几何的优先权是古老习惯的产物，它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性，我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的，这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而，康德意义上的终极范畴是不存在的，它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此，空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来，它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分，相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来，如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想，就不可能通向相对论。

二　爱因斯坦：“时间是可疑的”

众所周知，爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代，而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键，这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样：还在苏黎世联邦工业大学学习时，他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著，特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论，具体实验却很少提及，甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时，爱因斯坦不无感慨地说：“在那里我有几位卓越的老师（比如胡尔维兹(a.hurwitz)、明可夫斯基(h.minkowski)），所以照理说，我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作，迷恋于同经验直接接触。其余时间，则主要用于在家里阅读基尔霍夫(g.r.kirchhoff)、亥姆霍兹(h.l.f.von helmholtz)、赫兹(h.r.hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后，在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与c·哈比希特、m·索洛文三人组成了奥林比亚科学院，其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而，亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

在爱因斯坦看来，康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念，而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上，康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的，其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源，从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西，并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样：“欧几里德几何的纯逻辑的（公理学的）表示，固然有较大的简单性和明确性这个优点，可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系，而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于：认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础，而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的：欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能，“先天的”时间形式还成立吗？这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后，爱因斯坦终于醒悟到：“时间是可疑的。”谈到这一点时，爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响，在他看来：“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性，实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想，就我的情况来说，特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确，亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出：“物理世界的几何究竟是怎样的？它究竟是欧几里德式的还是任何别种的？许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论，必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点，同意几何‘体’实际上体现着物理固体，当然，这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’，同自然界的一定客体相对应，那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白，可以补充一句：要是没有这种观点，实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢？如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想，我们将发现，其中不仅仅有对先天空间形式的批判，而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义，从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中，亥姆霍兹就指出，我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的，而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量，必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定，此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说，康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在，只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点，爱因斯坦在长时间的沉思之后，对时间概念提出了类似思考：同时性也没有任何绝对意义，它只能在一个确定的操作定义之上讨论，即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中，爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思，首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分，爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义，从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性，而且使它与经验建立了密不可分的联系，其结论是同时性的相对性。这个突破之后，先前的极大困难就迎刃而解了，时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三　从亥姆霍兹到爱因斯坦：富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出：“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为，其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的，即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察，这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说：“康德引起这次巨大的精神运动，与其说是通过他的著作的内容，倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神，那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路，因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上，就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确，在康德之后，出现了费希特、谢林和黑格尔，他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是，稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路，其结果是康德哲学的许多结论得到了改造，但就其精神本质而论，则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬，这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹，他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维，他们既是科学家，也是哲学家。在此，富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触，他认为：“使青年人发展批判的独立思考，对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西，知识技能化的倾向愈演愈烈，科学精神、科学思想丧失殆尽。由此，怎么能培育出世界级的科学大师呢？这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧！

【参考文献】

[1]赖欣巴哈．科学哲学的兴起[m]．北京：商务印书馆，1983.112．

[2]helmholtz: vorlesungen uber theorerische phydsik, bd.i, leipzig,1897.s.5-6．

[3]l.koenigsberger:hermann von helmholtz, oxford,1906.p.160．

[4][5]helmholtz: epistemological writings,boston,1997,p.2;p.39．

[6][7]helmholtz: wissenschaftliche abhandlungen,leigzig,1868,s.621.s.616．

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集（第一卷）[m]．北京：商务印书馆，1983.7、104、349、24、207．

[12]a·i·米勒．科学思维中的意象[m]．武汉：湖北教育出版社，1991.104．

欧姆定律的一般形式篇（8）

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间，现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立，由此不仅为物理学提供了新的范式，而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余，我们更应细察这些科学思想的源流，从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代，尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上，我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上，数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力，而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石，欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证，结果都失败了；唯理论者有数学家站在他的一边，要反对他的逻辑，似乎是没有希望的。非欧几何发现之后，情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命，亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期，亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。在他看来，自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中，关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的，……传统逻辑把自己限于那种方式、方法，由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题，即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来，这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反，它的目的在于获得先前未知的知识，这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题，形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神，对于一个理论来说，亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查，并进而揭示出它们的“世俗血统”，这正是他科学与哲学研究的突出特色，也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此，从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思，再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中，亥姆霍兹就明确谈到：“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知，还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题，它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题，以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律，由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决，也才是可能解决的，以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面，他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法，否则就会重蹈覆辙。随之，亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究，直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来，像几何学这样的科学可以存在，而且按它的方式被建构起来这一事实，已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面，它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务，以致它的程序的形式是唯一地演绎的，结论来自结论，并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性，从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明，不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识，特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据，这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察，其目标在于“给出有关几何公理，它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么，欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢？亥姆霍兹的分析表明，欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时，它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现，为了使两个图形相等，必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢？答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变，这相当于移动一个不变的刚体。显然，这里隐含的公设是不变刚体的存在，而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动，如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实，我们就不能谈论全等，也不会有空间测量的可能性。因而，对欧氏几何来说，首要的是全等概念，而不是两点间的最短线，这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说：“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然，光作为直线的性质是一个物理事实，它受到其它领域的特定实验的支持，对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说，光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学，但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为，Riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点，去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式，这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与Riemann的研究思路的重大区别时，亥姆霍兹指出：“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究，部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。Riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始，由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理，而我则从观察事实出发，这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的，并且我由这一事实导出了较Riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定：(a)关于空间的连续性和维数；(b)可动刚体的存在，它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的；(c)这种刚体的可自由运动特性，由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关；(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为，这四个假定都是普通几何所具有的，“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理，它也是完备的和自足的，并且从理论上看，它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发，亥姆霍兹达到了Riemann的研究起点，即N维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三，并假定空间是无限扩展的，就只有欧氏空间是可能的。也就是说，欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间，它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么，为什么我们接受了欧氏几何，而没有接受其它可能形式的非欧几何呢？为此，亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系，并进一步从中发现新的准则，以便用于有关几何学的特殊考虑，从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论：欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学，这没有什么可奇怪的，因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应，因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中，我们就会与新的环境相适应，学会看非欧几里德式的三角形，会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的，我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说，欧氏几何的优先权是古老习惯的产物，它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性，我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的，这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而，康德意义上的终极范畴是不存在的，它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此，空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来，它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分，相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来，如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想，就不可能通向相对论。

二爱因斯坦：“时间是可疑的”

众所周知，爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代，而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键，这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样：还在苏黎世联邦工业大学学习时，他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著，特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论，具体实验却很少提及，甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时，爱因斯坦不无感慨地说：“在那里我有几位卓越的老师（比如胡尔维兹(A.Hurwitz)、明可夫斯基(H.Minkowski)），所以照理说，我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作，迷恋于同经验直接接触。其余时间，则主要用于在家里阅读基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)、亥姆霍兹(H.L.F.vonHelmholtz)、赫兹(H.R.Hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后，在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与C·哈比希特、M·索洛文三人组成了奥林比亚科学院，其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而，亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

在爱因斯坦看来，康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念，而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上，康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的，其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源，从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西，并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样：“欧几里德几何的纯逻辑的（公理学的）表示，固然有较大的简单性和明确性这个优点，可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系，而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于：认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础，而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的：欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能，“先天的”时间形式还成立吗？这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后，爱因斯坦终于醒悟到：“时间是可疑的。”谈到这一点时，爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响，在他看来：“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性，实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想，就我的情况来说，特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确，亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出：“物理世界的几何究竟是怎样的？它究竟是欧几里德式的还是任何别种的？许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论，必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点，同意几何‘体’实际上体现着物理固体，当然，这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’，同自然界的一定客体相对应，那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白，可以补充一句：要是没有这种观点，实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢？如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想，我们将发现，其中不仅仅有对先天空间形式的批判，而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义，从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中，亥姆霍兹就指出，我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的，而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量，必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定，此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说，康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在，只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点，爱因斯坦在长时间的沉思之后，对时间概念提出了类似思考：同时性也没有任何绝对意义，它只能在一个确定的操作定义之上讨论，即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中，爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思，首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分，爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义，从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性，而且使它与经验建立了密不可分的联系，其结论是同时性的相对性。这个突破之后，先前的极大困难就迎刃而解了，时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三从亥姆霍兹到爱因斯坦：富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出：“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为，其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的，即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察，这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说：“康德引起这次巨大的精神运动，与其说是通过他的著作的内容，倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神，那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路，因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上，就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确，在康德之后，出现了费希特、谢林和黑格尔，他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是，稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路，其结果是康德哲学的许多结论得到了改造，但就其精神本质而论，则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬，这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹，他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维，他们既是科学家，也是哲学家。在此，富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触，他认为：“使青年人发展批判的独立思考，对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西，知识技能化的倾向愈演愈烈，科学精神、科学思想丧失殆尽。由此，怎么能培育出世界级的科学大师呢？这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧！

【参考文献】

[1]赖欣巴哈．科学哲学的兴起[M]．北京：商务印书馆，1983.112．

[2]Helmholtz:VorlesungenuberTheorerischePhydsik,Bd.I,Leipzig,1897.S.5-6．

[3]L.Koenigsberger:HermannvonHelmholtz,Oxford,1906.P.160．

[4][5]Helmholtz:EpistemologicalWritings,Boston,1997,P.2;P.39．

[6][7]Helmholtz:WissenschaftlicheAbhandlungen,Leigzig,1868,S.621.S.616．

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集（第一卷）[M]．北京：商务印书馆，1983.7、104、349、24、207．

[12]A·I·米勒．科学思维中的意象[M]．武汉：湖北教育出版社，1991.104．

欧姆定律的一般形式篇（9）

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间，现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立，由此不仅为物理学提供了新的范式，而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余，我们更应细察这些科学思想的源流，从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代，尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上，我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一　追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上，数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力，而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石，欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证，结果都失败了；唯理论者有数学家站在他的一边，要反对他的逻辑，似乎是没有希望的。非欧几何发现之后，情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命，亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期，亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。在他看来，自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中，关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的，……传统逻辑把自己限于那种方式、方法，由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题，即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来，这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反，它的目的在于获得先前未知的知识，这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题，形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神，对于一个理论来说，亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查，并进而揭示出它们的“世俗血统”，这正是他科学与哲学研究的突出特色，也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此，从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思，再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中，亥姆霍兹就明确谈到：“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知，还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题，它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题，以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律，由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决，也才是可能解决的，以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面，他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法，否则就会重蹈覆辙。随之，亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究，直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来，像几何学这样的科学可以存在，而且按它的方式被建构起来这一事实，已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面，它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务，以致它的程序的形式是唯一地演绎的，结论来自结论，并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性，从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明，不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识，特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据，这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察，其目标在于“给出有关几何公理，它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么，欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢？亥姆霍兹的分析表明，欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时，它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现，为了使两个图形相等，必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢？答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变，这相当于移动一个不变的刚体。显然，这里隐含的公设是不变刚体的存在，而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动，如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实，我们就不能谈论全等，也不会有空间测量的可能性。因而，对欧氏几何来说，首要的是全等概念，而不是两点间的最短线，这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说：“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然，光作为直线的性质是一个物理事实，它受到其它领域的特定实验的支持，对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说，光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学，但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为，riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点，去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式，这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与riemann的研究思路的重大区别时，亥姆霍兹指出：“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究，部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始，由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理，而我则从观察事实出发，这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的，并且我由这一事实导出了较riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定：(a)关于空间的连续性和维数；(b)可动刚体的存在，它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的；(c)这种刚体的可自由运动特性，由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关；(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为，这四个假定都是普通几何所具有的，“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理，它也是完备的和自足的，并且从理论上看，它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发，亥姆霍兹达到了riemann的研究起点，即n维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三，并假定空间是无限扩展的，就只有欧氏空间是可能的。也就是说，欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间，它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么，为什么我们接受了欧氏几何，而没有接受其它可能形式的非欧几何呢？为此，亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系，并进一步从中发现新的准则，以便用于有关几何学的特殊考虑，从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论：欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学，这没有什么可奇怪的，因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应，因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中，我们就会与新的环境相适应，学会看非欧几里德式的三角形，会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的，我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说，欧氏几何的优先权是古老习惯的产物，它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性，我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的，这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而，康德意义上的终极范畴是不存在的，它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此，空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来，它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分，相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来，如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想，就不可能通向相对论。

二　爱因斯坦：“时间是可疑的”

众所周知，爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代，而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键，这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样：还在苏黎世联邦工业大学学习时，他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著，特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论，具体实验却很少提及，甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时，爱因斯坦不无感慨地说：“在那里我有几位卓越的老师（比如胡尔维兹(a.hurwitz)、明可夫斯基(h.minkowski)），所以照理说，我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作，迷恋于同经验直接接触。其余时间，则主要用于在家里阅读基尔霍夫(g.r.kirchhoff)、亥姆霍兹(h.l.f.von helmholtz)、赫兹(h.r.hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后，在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与c·哈比希特、m·索洛文三人组成了奥林比亚科学院，其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而，亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

在爱因斯坦看来，康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念，而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上，康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的，其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源，从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西，并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样：“欧几里德几何的纯逻辑的（公理学的）表示，固然有较大的简单性和明确性这个优点，可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系，而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于：认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础，而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的：欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能，“先天的”时间形式还成立吗？这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后，爱因斯坦终于醒悟到：“时间是可疑的。”谈到这一点时，爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响，在他看来：“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性，实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想，就我的情况来说，特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确，亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出：“物理世界的几何究竟是怎样的？它究竟是欧几里德式的还是任何别种的？许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论，必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点，同意几何‘体’实际上体现着物理固体，当然，这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’，同自然界的一定客体相对应，那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白，可以补充一句：要是没有这种观点，实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢？如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想，我们将发现，其中不仅仅有对先天空间形式的批判，而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义，从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中，亥姆霍兹就指出，我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的，而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量，必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定，此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说，康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在，只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点，爱因斯坦在长时间的沉思之后，对时间概念提出了类似思考：同时性也没有任何绝对意义，它只能在一个确定的操作定义之上讨论，即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中，爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思，首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分，爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义，从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性，而且使它与经验建立了密不可分的联系，其结论是同时性的相对性。这个突破之后，先前的极大困难就迎刃而解了，时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三　从亥姆霍兹到爱因斯坦：富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出：“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为，其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的，即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察，这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说：“康德引起这次巨大的精神运动，与其说是通过他的著作的内容，倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神，那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路，因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上，就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确，在康德之后，出现了费希特、谢林和黑格尔，他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是，稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路，其结果是康德哲学的许多结论得到了改造，但就其精神本质而论，则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬，这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹，他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维，他们既是科学家，也是哲学家。在此，富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触，他认为：“使青年人发展批判的独立思考，对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西，知识技能化的倾向愈演愈烈，科学精神、科学思想丧失殆尽。由此，怎么能培育出世界级的科学大师呢？这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧！

【参考文献】

[1]赖欣巴哈．科学哲学的兴起[m]．北京：商务印书馆，1983.112．

[2]helmholtz: vorlesungen uber theorerische phydsik, bd.i, leipzig,1897.s.5-6．

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[4][5]helmholtz: epistemological writings,boston,1997,p.2;p.39．

[6][7]helmholtz: wissenschaftliche abhandlungen,leigzig,1868,s.621.s.616．

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集（第一卷）[m]．北京：商务印书馆，1983.7、104、349、24、207．

[12]a·i·米勒．科学思维中的意象[m]．武汉：湖北教育出版社，1991.104．

欧姆定律的一般形式篇（10）

中图分类号：D99文献标识码A文章编号1006-0278（2015）09-115-03

法治中国建设和全面深化改革是当前中国特色社会主义道路上全面建成小康社会进程中两大重要课题，《中共中央关于全面推进依法治国若干重大问题的决定》指出，全面推进依法治国要“借鉴国外法治有益经验”。知以藏往，以古为鉴，在法学理论的研究中，比较法学占有重要地位，比较研究西方传统法学理论，探究法律发展的一般规律，对于指导中国法治建设具有深远意义。自二战后分析实证主义法学派代表人物哈特与德芙琳、富勒、德沃金展开辩论，分析法学、自然法学、法社会学走向融合，以之为代表的两大法系趋同进化，在梅里曼的《大陆法系》与海塞林克的《新的欧洲法律文化》著作中，管中窥豹，时见一斑。

一、西方著作中的欧陆法系变迁

西方著作中有许多涉及欧洲大陆法系的划分与特征的论断，但是，作为比较法学研究，在阅读过程中采用比较法研究的方法，自然是有益的借鉴，因此，选择如下两部具有代表性的著作，进而展开对欧陆法系变迁及其新特征的考察。

（一）梅里曼与《大陆法系》及其成书背景

1969年，斯坦福大学法学院约翰・亨利・梅里曼完成了《大陆法系――修拉丁美洲法律制度介绍》，1983年由顾培东、禄正平等人翻译后出版。

美国人梅里曼作为大陆法系的局外人，通过从教、访学雅典经济计划与研究中心、罗马一大比较私法研究所、斯特拉斯堡国际比较法系、墨西哥国立自治大学法学研究所、德国马克斯-普朗克外国法与国际私法研究所等，近距离接触大陆法系的两大重要族系，即“拉丁法族”和“日耳曼法族”，他甚至认为，最典型的大陆法系国家不是法德而是以其翻译的1942年《意大利民法典》为代表的意大利。

（二）海塞林克与《新的欧洲法律文化》及其成书背景

2001年，阿姆斯特丹大学欧洲私法学讲席教授马丁・W・海塞林克完成了《新的欧洲法律文化》，2010年由魏磊杰翻译成中文出版。

荷兰人海塞林克作为大陆法系的局内人，其生活与研究的环境充满着欧洲氛围，阿姆斯特丹大学法律本科、巴黎二大法律研究生、乌特勒支大学博士，最后成为阿姆斯特丹大学欧洲私法研究中心主任，现任阿姆斯特丹大学欧洲合同法研究中心主任。

诚然，海塞林克的背景，阿姆斯特丹上诉法院助理法官，欧洲民法典研究组阿姆斯特丹小组负责人，这些决定了其研究和写作的视角。作为当代欧洲私法学界的代表性人物，他在欧洲私法、法系理论和法学方法论等领域的研究成果具有说服力和代表性。

在仅仅32年的时间内，大陆法系以及欧洲各国法律体系发生了深刻的变化，从这种变化中，我们可以探析法系理论在欧洲这样一个“充分融合化”的区域内，如何产生、发展、演变，最后走向了困境。

二、19世纪前后欧陆法系的传统特征

从梅里曼的《大陆法系》一书中，我们可以窥视19世纪欧洲大陆特殊的、区别于英美的法系发展特征，在法学理论、法律实践、法学教育和表现形式上，他们都展现出了固有的特色。

（一）法学理论：法律渊源、法律解释、法之确定性、公私法的划分

在19世纪前后，欧洲大陆的法系（除英国外）在法学理论上呈现出一些固定的特征：在法律渊源上，仅承认法律、法规和具有效力的习惯是法律的渊源，而判例不能成为渊源；在法律解释上，法国和德国严格限制法官对法律适用进行解释，而奥地利和瑞士则允许法官解释甚至创制法律，但总体上，仍严格控制对法律的解释；在法之确定性上，为了法典的确定性和原则性，进而放弃法律的灵活性；在公私法的划分上，基本遵从公法与私法的划分方式，而社会法则作为一种中间状态的法律而补充存在。

（二）法律实践：立法、法官、法院

由于基础理论的导向性作用，19世纪以来欧洲的司法实践也展现出特有的形式：从立法看，许多国家都是通过民主选举立法机关工作人员，进而通过他们代表民意创制法律，这从19世纪以来欧洲的民商事法律“法典化”运动可以看出，其中法国与德国的民法典中可以看出来；从司法者看，法官是立法的设计者和实践的操控者，他们依据职权严格的适用法律，被视为“宣读法律辞令之喉舌；不得削弱法律之效力，亦不得损及法律之严密规定”，①他们是绝对的裁判者；从司法机构看，法院的任务就是单纯地适用包含在法典之中的各类规则。

（三）法学教育：法学家、法学教育

在这样一套法律实践模式下，欧洲大陆国家的法学教育和法学家阶层也形成了自己的特色：一方面，法学家阶层为了获得学术名声，大量的构建深奥且宏达学理体系，法学理论在此时异常发达、观点学派众说纷纭，如历史法学派、法社会学派、功利主义法学、评论法学派等等，他们通过为法律或法典撰写评注（编册），进而希望能够与法院（司法活动）建立或多或少的联系，以此获得公众和学界的认可以及某种学术权威，“法院援引其理论观点越多，其学术成就也就越大”。

（四）表现形式：概念主义、形式主义、教条主义、纯粹主义

19世纪以来，欧洲大陆的法律体系都经历了极端的“形式主义”时期，法国最高法院的判决风格尤为形式主义，例如，在欧陆最高法院，判决的格式都是三段论法，“法律原则的确定构成大前提，事实的描述构成小前提，由此得出一个看起来无可争辩的结论”；而从法律文化的国内性、内在视角、系统化思维模式，以及高度抽象的概念与规则、演绎型的推理方式和对法律文本的异常倾注等等，都决定了在欧洲大陆，教条主义、纯粹主义占据着统治性地位。

三、20世纪以来欧陆法系的全新特点

进入20世纪后，面对新的历史形势，欧陆各国的法学家与立法者乃至司法机构开始反思，借助美国的影响、欧盟的拓展，两大法系在欧陆开始呈现融合化的趋势，许多在半个世纪前看似南辕北辙的特征，在现在的欧陆版图内开始出现，两大法系的趋同成为了必然走势。

（一）法学理论：法律渊源、法律解释、法之确定性、公私法的划分

20世纪以来，随着欧洲大陆各国法律体系的变革，法学作为一门独立的学科，开始不断的与其余人文科学发生了交叉重叠，以往的学科壁垒逐渐消失，跨学科研究方法的博兴，使得“法律与X”运动开始兴盛，法律社会学、法律经济学、法律政治学等交叉学科的显现和发展，使得欧洲大陆各国的法学理论上出现了许多与19世纪迥异的特征：在法律渊源上，判例应被视作一种法律渊源的观点已被人们普遍认可。除了国内法作为渊源外，增加了欧盟指令等盟法作为渊源。②在法律解释上，欧洲大陆各国施行解释“目的论”，对不在对法律解释进行无条件的限制和制约，进而通过解释大量的创制法律，完善法典化现实不足的缺陷。在法之确定性上，“把既定法律体系对某个具体问题的解决方案看作具有或然性或不确定性的东西。”在公私法划分上，不在关注于这种具体的划分，而将是视野投入至更加广阔的法律体系与法律现实之中。

（二）法律实践：立法、法官、法院

但是相对于19世纪的“法典化”运动，在进入20世纪以后，许多欧洲国家展开了民法典的“重构化”运动，其重要的方式，便是将判例法融入法典之中，以此强调立法者的至上权威，如1942年《意大利民法典》、1966年《葡萄牙民法典》和1992年《荷兰民法典》，这些法典呈现出更为系统化、抽象化与综合化的样态。与此同时，德国、法国也在积极寻求对本国民法典的修正与革新，如德国对民法典中有关债法部分的修订、法国积极编纂《消费法典》、《交通法典》、《劳动法典》等近50部功能性法典。而法官的地位也在欧洲大陆各国的司法体系中逐步提升，借助于判例法律效力的普遍认可，法官甚至成为了法律政策的制定者。此外，20世纪以来，法院的功能发生了重大转变，他们正在创制而且必须创制新的法律，通过频繁地对一般性法律规则或原则进行解释，以使其具体化，同时，判例开始作为一种具有效力的法律渊源而被普遍认可，这使得最高法院开始扮演法律创作者的角色。

（三）法学教育：法学家、法学教育

20世纪以来，在美国法律现实主义的影响下，欧洲的法学家开始放弃原有的教条式、经院式的理论研究方式，将他们的关注目光从枯燥的法学基础理论转向了法律的现实问题。在法律实践上，现在欧洲大陆的法学家们，正成为大规模私法统一运动的推动者，他们在欧洲私法统一化中发挥着核心的作用。在法学教育上，他们试图通过学术研究和论著，进而填补立法者和法典所留下的抽象规则与具体个案之间的隔阂，并遵循着一条“立法者（必然）提供抽象规则，法律学者则是阐释这些规则内涵的专家，而（受这些法律学者启发的）法官则在具体个案中确定这些内涵的具体意义”的路径，散发着他们的学术热量。可以发现，欧洲法学家的学术研究已经由原来的构建宏大学理体系，转变为解决法律现实问题。因此，在法律现实主义的作用力下，欧洲大陆的法学教育开始步入“实证主义”改革的道路，由于司法实践的重要性地位不断提升，许多国家开始重视判例在法学研究中的作用，例如，在荷兰，通过要求学生解答一系列“实际案例”的方式来检测他们对于私法的理解和把握，而这些“实际案例”皆已抽去“无意义”的具体事实，而显得异常抽象化，这些案例能够很好地被用来描述一些个性化的法律规则。这样一来，通过实际案例的分析，进而探究规则原则的适用，从而掌握法典的内容，让学生理解法律是什么，“实证主义式”的倾向尤为明显。

（四）表现形式：实质主义、实用主义、现实主义

20世纪20-30年代，哲学领域的著名学者约翰・杜威、威廉・詹姆斯等提出了“实用主义”的新学说，自此开始新的理论体系从美国开始传播至欧陆，在大法官霍姆斯、法理学家罗斯科・庞德、法经济学家波斯纳、商法学家卡尔・卢埃林、哈佛法学院长兰德尔等人所掀起的“反形式主义传统（对形式主义的反抗）”运动中，欧陆的演绎型推理方式受到抨击、“规则怀疑主义”大肆传播、对法律实务的高度推崇、对抽象法律规则产生疑虑（一般性规则不能决定具体个案），这些新的思维方式促使欧陆法系一改往日的“教义主义”“形式主义”，进而走向了美国化的“现实主义”与“实用主义”的道路。

四、造成欧陆法系划分困境的多重因素

促使欧陆各国法律体系发生重大转变的因素涉及经济、政治、历史、文化等多方面，同时，也正是这些因素导致了欧陆法系无法适用于传统的比较法学理论。两大法系的趋同化成为了欧陆法系发展的新特征，使得今天对欧洲各国法系的划分面临着巨大困境。

（一）美国法律现实主义推广，颠覆传统欧洲法律观念

前文中已有涉及，20世纪初期，发源于美国的“法律现实主义”对当时盛行于欧美各国的“法律形式主义”进行了宣战，在杜威、霍姆斯等人的作用下，“反形式主义传统”在法律领域内的影响尤为深刻，上述观念基于文化的同种，传播至欧洲，使得欧洲原有的“形式主义”、“教义主义”等传统遭到了颠覆。在欧陆各国新思潮相继提出下，通过里应外合，欧洲的法学界开始“反对精密的法律推理、反对法律建构、鼓吹从成文法中解放出来，鼓吹从语言强制中解放出来、鼓吹一种称之为‘真正的活法’的新的现实主义法律方法。”在美国法律现实主义的推广下，两大法系的法律方法开始趋近，从原来将所有精力关注于立法而走向了立法与司法相互并重的新阶段。

（二）欧盟已从经济共同体发展为政治共同体甚至法律共同体

从1951年欧洲六国煤钢联盟的成立，到1965年改称“欧共体”；从1973年普通法系的英国主动加入，再到1993年改称“欧盟”；从2002年欧元开始推广使用，到2008年成员国达到27个之多；从2012年诺贝尔和平奖的获得，到2013年7月原苏共国家、第28个成员国克罗地亚的加入。如今，欧盟以及由最初松散的经济组织发展为今天团结的政治统一体，并且逐步走向法律的共同体。这一条道路上，欧洲各国共享了经济利益、让渡了部分、摒弃了意识形态、融合了两大法系。在法律上，不仅拉近了普通法系与大陆法系的距离，而且还拉近了英国法与美国法的隔膜，甚至使大陆法系的两大族系――拉丁法族和日耳曼法族的差异日益缩小。这些都是欧盟的巨大贡献，也是欧陆法系划分困境的重要因素。

（三）东欧剧变苏联解体导致欧洲法律版图的分裂与重构

20世纪末，东欧剧变苏联解体，该事件直接导致了以苏联为首的、欧洲三大法系之一的社会主义法律体系的消亡。③在欧陆法律版图分裂仅仅10余年，东欧各国主动寻求法律体系的变革，为了加入欧盟实现经济发展和社会稳定，波兰、匈牙利、捷克、斯洛文尼亚、罗马尼亚、保加利亚、立陶宛、爱沙尼亚、拉脱维亚等国积极向欧盟示好，而能够被欧盟认可的重要法律条件，便是上述各个按照市场经济的要求，主动去除掉本国法律体系中残留的社会主义因素，这个过程直接导致了欧洲版图的重构。今天，上述东欧国家基本上已经完成了本国的法律改革，成为了大陆法系的成员国之一。同时，他们与英国和美国的交往日益频繁，像欧陆老牌大陆法系国家一样，这些东欧国家亦呈现出普通法系和大陆法系融合的趋向。

（四）混合法系理论的提出促使学界放弃对法系纯粹性的遵从

混合法系理论是在19世纪70年代以来，成为了欧洲法学家们研究的热点，在2001年杜兰大学的帕尔默（Vernon Val- entine Palmer）教授出版了混合法系的集大成之作――《世界上的混合法域――第三法族》，“混合法域”和“混合法系”观点的提出，颠覆了欧陆传统的、纯粹性的法系理论，在他看来，法律全球化的背景下，世界各国或地区的法系都面临着法律文化的融合现象，藉此他构建起了一整套“混合法系”理论，并且此为论据，进一步阐述了在非洲、南亚、北美、苏格兰所形成的“混合法域”及其具体特征。混合法系理论的提出告诉西方学界，是时候放弃原有的那种对法系理论纯粹性、单一性和理论性的追求，进而将研究的目光转向对法律文化多元化和法系交叉与渗透的新视角上来。

（五）欧元的推广使用让民商法等私法领域的融合成为了可能

货币作为民商事法律领域中的重要媒介，发挥着举足轻重的作用，而在2002年欧元作为欧洲部分国家统一使用的货币之后，这些国家的民商事交往被无限的拉近，通过货币进而影响着民商事法典乃至整个欧洲私法典的编纂，在欧元这个媒介的作用下，欧陆不同国家的民商事法典从一种国内法演化为一种地区或民族共同适用的法律原则，最终跨国国境，并促使制定“欧洲统一民法典”或“商法典”的呼声日渐高涨。此外，欧洲法院的建立，使得各成员国得以参与跨国家的司法实践，了解不同国家国内法，为促进两大法系在欧洲的融合奠定了组织基础。

五、结语

通过上述两部著作分析欧陆法系和法律文化在19世纪和20世纪所产生的具体特征及其背景因素，可以发现对于发达国家法系的融合特征及发展进程已经引发了学界的高度关注，并且成果丰富、理论成熟。如欧美与北美的法系及其融合问题。那么，“后发国家”或曰“转型国家”的法系发展问题及其特征能否吸引学界的关注，如北非、拉美、南亚与中东（Introduction to Middle Eastern Law）等，这些国家由于特殊的历史经历，使得他们至少解释了两种以上的外来法律文化，法律体系的混合化倾向亦为明显，（这种被动融合与欧美国家的主动融合有重大差异）但是对他们的关注和研究显然不足，这些问题是也是“混合法系”理论能否合理运用的学理前提，因此值得学界高度重视。

“别裁伪体亲风雅，转益多师是吾师”，他山之石，可以攻玉。传统法学理论认为我国法律属于大陆法系，中国特色社会主义法律体系却从来是广师求益，兼收并蓄的。三大流派的融合、两大法系的趋同，意味着当今世界可资殷鉴的法学规律在杂采众说、博采众长全面推进依法治国的进程中有了更为客观、普遍的理论参照；从中国实际出发，借鉴国外法治有益经验，必将不断推动法治中国的巨轮直挂云帆，乘风破浪。

注释：

欧姆定律的一般形式篇（11）

一、教育背景与设计理念

2011年教育部颁布了经修订的《义务教育物理课程标准》（以下简称“新课标”），这是我国义务教育新课程实验取得阶段性成果的标志，更是广大新课程实践者10年经验的总结，定稿后的新课标必将作为指导性文件引领新课改持久深入健康地发展。

为实践新课标所倡导的“提倡教学方式多样化，注重科学探究”的崭新教学理念，我们在总结反思“自主·探究·合作”课堂教学模式的基础上，更加突出“以人为本”的教学思想，以新编苏科版物理教科书为载体，进一步改进《欧姆定律》一节的探究案例设计。在教学设计和实施过程中力图体现以下理念：一是学生发展为本；二是比结论更重要的是过程；三是把思考还给学生。

二、内容分析与学情简析

《欧姆定律》一节编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念，电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，这既符合由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻三者间的相互关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是电学的教学重点，也是新课标规定的重点内容之一。

学生通过电阻和串、并联电路的学习已初步掌握了实验探究的基本程序：观察现象—提出问题—猜想假设—方案设计—实验探究—归纳总结—解释现象，初步具备了设计实验方案的能力、动手操作能力和思考与质疑、交流与讨论的学习习惯，对“自主·探究·合作”教学模式已初步适应并产生了兴趣。了解学生的学习现状和发展潜能，便于确定学生的“最近发展区”，从合适的教学起点出发，有针对性地进行教学。

三、探究案例与设计解读

（一）学习目标

1.知识与技能。①掌握欧姆定律及其表达式，并能进行简单的计算；②学习运用“控制变量法”研究问题，培养知识迁移的能力；③进一步学会使用电压表、电流表和滑动变阻器。

2.过程与方法。①进一步实践实验探究的一般程序和方法；②注重实验探究方案设计的思考与改善。

3.情感态度与价值观。①培养学生的科学态度和探索精神；②联系欧姆定律的发现史，渗透锲而不舍科学精神的教育；③体验分工合作、团结互助精神。

解读：依据新课标倡导的三维教学目标设计学习目标，把传统的“教学目标”改为“学习目标”更能突现学生的主体地位。这里的学习目标是指：“学生从学习的起点出发，在教师的引导、支持和促进下，通过自己积极、主动和创造性的学习能够达成和检测的目标。”学习目标的编写和描述要具有针对性和可操作性。

（二）重点与难点

1.教学重点。探究实验的操作，用数学方法正确得出实验结论；理解欧姆定律的内容及其表达式、变换式的意义。

2.学习难点。运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律；运用欧姆定律解决简单的实际问题。

解读：以知识为本的传统教学观注重教师教的重点与难点，而以学生发展为本的新课标教学观，则注重学生学的重点和难点，注重探究电流和电压、电阻关系的过程和方法，体现了“比结论更重要的是过程”这一新课标理念。

（三）教学媒体

1.教师用具。投影设备、多媒体课件等。

2.学生用具。多媒体教学软件，干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，阻值不同的定值电阻3只、导线若干。

解读：投影设备主要用于展示各组设计的探究性实验方案和实验数据的处理，以利于小组间交流、沟通与提升。多媒体课件包括：演示实验电路图的动画幻灯片；数据处理的表格和图像；调光电灯工作原理。

（四）教学过程

1.复习设疑，激发探究欲望。（1）提出问题：①既然电压是形成电流的原因，那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢？②既然电阻对电流起阻碍作用，那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢？（学生举手或随机点名回答。）（2）猜想设疑：同学们对电流与电压、电阻的关系作了各种猜想，那么这三者究竟有怎样的数量关系呢？点出本课主题“欧姆定律”。

解读：①在学生猜想的过程中，教师耐心倾听而不要急着下结论，可让学生互评，以面向全体学生，体现多元评价，发挥评价的发展。②复习旧知是为了导入新知，引起认知冲突，激发探究欲望，为后续的科学探究活动提供“脚手架”，体现了“教师是学生学习的组织者”。

2.设计实验方案，进行实验探究。（1）知识准备：教师向学生介绍“控制变量法”，说明研究电流与电压、电阻间的关系时，必须保持其中一个变量（例如电阻）不变，再通过改变电压，观察电流是如何变化的。设问：在研究电流与电阻关系时，必须保持 不变，通过改变 ，来观察 的变化。（2）方案设计和交流：在学生了解科学实验的设计过程（明确研究目的，确定研究方法，设计合理的实验方案）后，通过同桌讨论，利用提供的仪器，设计一个实验方案。选派几组学生上台交流设计的实验方案，教师简单评析后，投影实验电路图，介绍有关仪器，特别强调滑动变阻器在实验中的作用。（3）实验探究：学生分组实验，实践和体验“控制变量法”，加深对欧姆定律的感性认识。（4）各组处理实验数据，进行分析、归纳得出初步结论。新教材增加了利用实验数据描绘函数图像的方法，理解成正比、成反比的意思，体会构建数学模型在物理研究中的运用，培养学生的科学思维能力。

解读：①把教材中的教师演示实验改为学生分组实验，一是因为学生已初步具备做此实验的基本技能，二是使全体学生都能动手操作，参与体验“控制变量法”，突出学生的主体地位。②本节探究课把重点放在利用“控制变量法”设计与完善实验方案上，以初步培养学生的实验设计能力和创新能力。③选派小组上台交流实验设计方案，旨在引导学生发散思维，相互取长补短，促进创新思维。④教师在这阶段应不断巡视、引导，倾听学生讨论，及时给予评价和指导，以体现“教师是学生学习的参与者”。

3.总结交流，合作共享。（1）各组汇报实验结果，归纳得到两个结论：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。（2）引导得到欧姆定律及其表达式。（3）强调：欧姆定律中两处用到“这段导体”，这是强调同一导体，即电流、电压、电阻对应同一导体，而且具有同时性。

解读：这一环节以师生互动、生生互动为主。通过总结交流使学生的认识从感性认识向理性认识飞跃，学生的情感在全班共享中得到升华。同时对教师的教和学生的学进行评价反馈。这一阶段将在教师的引导下完成，以体现“教师是学生学习的引导者”。

4.巩固反馈，知识迁移。“模拟调光台灯”的工作原理，作为实验探究的有效补充。学生通过模拟实验，学会选择仪器、设计简单电路、掌握工作原理，加深对常用仪器的认识。

解读：调光台灯的模拟实验，让学生明白物理知识就在身边，物理和生产生活有密切的联系。让学生参与学习的全过程，体现“一切为了学生发展”的理念。

四、感悟与反思

（一）课堂教学设计应是一个动态生成方案

传统的课堂教学设计是以教师的教和书本知识为本位，从教师的主观判断或经验出发，侧重于教学过程的程式化、细节化的准备，这种“静态教案”不能适应动态生成的实际教学过程，不利于促进学生的发展。新课标理念下的课堂教学设计以学生发展为本，从学生的“现有发展区”出发，通过对教材内容的“二次开发”，精心设计动态生成方案，促进学生过渡到“最近发展区”。

（二）探究性学习的真谛是做到“形散而神不散”

虽然全班分成很多小组分散进行探究实验，但各组都围绕“探究电流和电压、电阻的关系”有条不紊地进行，看似无序实是有序。在这中间，教师的组织、引导和参与十分关键。教师一定要遵循“组内异质，组间同质”的原则进行分组，并对组内成员的分工提出责任分工。教师一定要给小组内每位学生分配一个角色，诸如主持人、操作者、记录员、噪音控制者、汇报人等，使每个小组成员在各司其职中自主、合作、探究学习，使每位学生都能在原有基础上有所发展。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大