材料结构的意义

发布者：cj_yuping   发布时间：2011-12-21 21:14:51   点击数:

在这本书里，结构一词指的是相互关联的方式。在建筑上，结构指的是一座建筑物的各个部件同墙、地板等受到的应力和张力之间的关系，以及这些同该建筑物的功用之间的关系。这种关系的模式在建筑师的蓝图里，在工程师的图纸和计算里得到了形象化的表现。科学教学中的材料的结构，指的是通过操作材料揭示自然现象间的某种关系。这种关系的模式即是描述现象的概念。(概念一词的说明，详见本书第三章。)

磁铁、铁块、镍块和铜块集合到一起就有了一种结构。磁铁和铁、镍相互有关系，因为后两种金属和磁铁能发生相互作用；但磁铁和铜之间却不发生相互作用。这样，我们就有了一个关系的模式：磁铁和某些金属能发生相互作用，和另一些金属则不发生相互作用。人们在支配这些材料时发现的这一现象的概念，便是磁性的特征。

思维也可以有结构。有一套结构大家称之为逻辑。演绎逻辑这一模式表示了三段论的演绎推理关系。归纳逻辑的模式则已在以前由科学的思考方法所说明。据知，科学家们有许多思维的方法。珀西·布里奇曼珀西·布里奇曼(Percy Brigman，1882—1961)，美国物理学家，1946年获得诺贝尔物理学奖，有不少关于现代科学哲学方面的著作。 描述为“怎么说都可以”。最后，在被称为公理假设系统的现代数理逻辑中，关系的模式通过符号逻辑而形象化了，比如ｐ?ｑ这一书写符号表示：“ｐ包含了ｑ”这样一种关系。

上面描写的几种结构都有其内在的固有关系；这种模式是属于整体的。可是也还有外在的，或武断地强加上去的关系。你想一下，假如给你这些材料：一张叶子、一支口红、一枚一角的硬币、一把锥子、一只瓶盖、一块饼干、一根皮带。这些东西不发生任何相互作用也揭示不出任何自然现象；它们相互之间的关系没有什么模式。但是，你可以给它们强加上一个关系。你可以把一些东西放在一个架子上，让它们处于其他东西的上面，或者把它们一个挨一个排成一长排，这些东西就有了一个相当武断的空间位置上的关系。你也可以用不同的方法将它们分类，从而给它们强加上另一个关系──例如，把它们分为天然的和人造的物体，或者按动物、植物或矿物来分类，或者考虑到它们都是固体。把物体这样分成大类和小类，我们就有了一个分类系统──一个便于寻找的、有用的安排，就如国际商用机器公司和其他系统所证明的那样。一旦一组东西建立起一个分类系统，结果就有了一个体现某种模式的关系。因此，从我们所说的“结构”，分类也可被看作是一种结构的模式。

　　因此，结构可以指一种有内在关系的模式(属于全体)，也可以是一种外在的关系(强加给某一组东西的)。科学教学中的材料结构的概念指的是内在的关系──和自然界的现象相关联的一种模式。