物理学和现代科学技术的关系
物理学是一门探究一切物质的组成及其运动规律，揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着工业，农业等的发展，也同人类文明的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信；从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行；从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。
物理学的发展与完善导致了历史上三次工业革命,现代工业及科学发展离不开物理学理论。物理学实验既为物理学发展创造条件,同时也为现代工农业生产技术的研究打下了物质基础。当前我国为了积极跟踪世界新科学技术,要努力在生物工程、电子技术、自动化技术、新材料、新能源、航空航天、海洋工程、激光、超导、通讯等新技术领域取得新的科技发展。这些科技发展,都是与物理学的应用有着非常密切关系的,物理学是科学技术的基础。
物理学作为一门基础科学,可以使人们很好地认识世界、了解自然。同时,它对人们改造自然、推动社会发展也起着极其重要的作用。技术体现了生产力的进步,与物理学有着十分密切的关系,它们之间总是相互作用,共同发展,从而共同改变了人类的生活,乃至整个世界。
蒸汽机的发明和牛顿力学的建立，导致了第一次工业革命
17世纪，牛顿完成了划时代的伟大巨著《自然哲学之数学原理》，其奠定了整个经典物理学的基础，并对其他自然科学的发展起了极大的推动作用。
17世纪，英国的资本主义生产大发展，采矿业，航海业甚至战争等的规模扩大都遇到了一定的困难。然而，它们都涉到动力机问题。1705年，英国的纽可门，发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。瓦特对蒸汽机的改革取得了历史性的突破。1765年，他把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行，实现了汽缸的恒温。这是对原始蒸汽机的关键改革。蒸汽技术革命引起了社会的全面变革，带来了社会生产力的极大飞跃，使产业结构发生了巨大变化，机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。
电磁理论的发现和建立, 使人类进入了电气化时代
第二次工业革命发生在十九世纪下半叶，它以电磁理论的建立和发展，电气技术开发和应用为基础，极大促进了社会生产力的发展，引起了社会经济结构和生产结构的巨大变革。同时，电磁场理论的发展拓展了科学研究领域，带动了一些新兴学科和相关交叉学科的发展。
电磁感应现象的发现奠定了电力工业最重要的基础；对电磁波运动规律的研究也是电讯技术发展所不可缺少的。19世纪80年代，欧洲各国的物理学家相继发明了交流发电机、变压器、交流感应电动机和输电系统。这些研究和发明, 为建造
大容量电机，获得强大电力提供了技术上的可能性；实验室里成功的技术开发，引发了电力技术的广泛应用，导致第二次工业革命。在电力革命的过程中，电磁场理论规定着革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次证实了科学包括物理学对生产力发展的先导作用。
量子理论与信息技术革命
信息革命始于20世纪40年代，以计算机问世为标志，目前方兴未艾。从1904年发明二极管起，到1946年世界上第一台电子管计算机研制成功止，是信息技术史上的“电子管时期”。1947年随着半导体晶体管问世，信息技术史进入了“晶体管时期”。此后，集成电路的发明，打破了电路与元件分离的传统观念，使电子设备微形化。经过大规模集成电路阶段后，超大规模集成电路又在迅猛发展。而计算机就是由这些物理元件组成的信息处理工具。网络时代随即到来，新物理技术，如光纤的应用，掀起了信息技术革命的又一次高潮。
技术的发展,是以自然科学为理论基础的.19世纪末和20世纪初,在物理学方面,由于电子,X射线,放射性元素的发现,以及相对论和量子论的创立,导致了物理
学和其他自然科学的革命性变革,在此基础上使物理学,化学,生物学,天文学和地学等基础科学从经典形态发展到现代形态.产生了一批崭新的交自然科学,使自然科学理论发展到新的现代水平,为第三次技术革命创造了良好的实验基础与理论基础.这一庞大的现代自然科学群为高技术的诞生和发展提供了基础理论背景和前提条件.第三次技术革命是以20世纪40年代开始发展的原子能,电子技术,激光,生物工程等应用时代.是以微电子技术,信息技术,生物工程技术,新材料,新能源,航天,海洋,和核技术等新兴技术的发展和广泛应用为特点.这些技术发展将使社会的生产和生活发生巨大的影响.新的科学技术项目不断地还在增长,突出地显示出了第三次技术革命所出现的科学发展盛况.
二十一世纪的物理学与高科技
物理学在自然科学群体中的地位是由自然科学群体的知识结构决定的,是长期的、稳定的。在自然科学群体中,物理学处于基础的领导地位。
这一观点会招致来自其他学科的争议。对这些争议的回答是:(1)对于数学:首先,数学本身不能回答其本身的数学形式逻辑体系的客观真实性的问题,数学形式体系的真实性要靠物理学体系去认证。其次,数学的发展有两个动力,即数学内部逻辑发展需要和外部的物理学等学科的发展需要。然而,数学是定量的语言,是人类交流和表达思维的工具,对现代科学技术,它更是不可缺少的工具。(2)对于化学:量子力学和统计物理学是表述化学定律的基础,现代化学在理论上离不开量子力学,在实验上离不开现代物理学测量技术。③对于生物学:量子力学和统计物理学是在分子层次上认识生命现象的基础,生物物理学是生物学更定量、更准确。
物理学在科学技术发展中的作用与地位
现代科学技术正以惊人的速度发展.而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础.
首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能;第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向;
第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系.若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展.
在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代,蒸汽机的不断提高改进,物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的.19世纪中期开始,电力在生产技术中日益发展起来了,这是与物理中电磁学理论建立与应用分不开的.
现代原子能的应用,激光器的制造,人造卫星的上天,电子计算机的发明以及生物工程的兴起等等.都是与物理学理论有着千丝万缕的密切联系的.
物理学本身就是以实验为基础的科学,物理学实验既为了物理学发展创造条件,同时也为了现代工农业生产技术的研究打下了物质基础.从20世纪初开始,超高压装置,超低温设备,油扩散真空泵的先后发明,为现代创造极端物质材料提供了条件.随着电力和电子技术的广泛应用,出现了各种用途重大的精确计量的电动装置和电子仪器.自伦琴发现X光,汤姆逊发现电子以后,相继又有阿普顿质谱仪的发明以及同位素测定,红外线光谱,原子光谱等仪器的产生.30年代发明的电子示波器,电子显微镜,40年代发明的电子计算机等等,不但使物理学家可直接观察到电子运动规律和物质结构等微观现象,而且亦为生产技术开拓了一条技术研究及自动化控制的新途径.
现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。
第三章声 第4节声与现代科技 一、选择题 1.下列事例是利用声传递能量的是（） A．医生用听诊器诊断病情 B．利用超声波排除人体内的结石 C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置 D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置 2. 关于声现象，下列说法正确的是 A．调节手机音量是为了改变声音的音调 B．考场附近禁止鸣笛，是在声源处减弱噪声 C．超声波的传播不需要介质 D．医生通过听诊器给病人诊病是利用声波可以传递能量3．(2019·西宁)关于声现象，下列说法中错误的是（） A．人们利用超声波能够测出海底的深度 B．发声体的振幅越大，响度越大 C．声音在各种介质中的传播速度一样大 D．“禁鸣喇叭”是在声源处减弱噪声 4．(2019·朝阳)下列有关声现象的叙述正确的是（） A．摩托车安装消声器，是在传播途径中控制噪声 B．能够分辨出不同乐器的声音，主要是因为它们的音调不同C．利用B超检查身体，说明声音可以传递能量 D．手机铃声是通过空气传到人耳的 5. 如图，是四个与声现象相关的图形，下列说法正确的是（）
A ．图甲可以说明真空能够传声 B ．图乙可以探究音色与频率的关系 C ．图丙可以探究响度与振幅的关系 D ．图丁的倒车雷达可以说明声能够传递能量 6. 下列有关声现象的说法正确的是（ ） A ．通过响度分辨不同乐器演奏的声音 B ．笛子发出的声音是由笛子振动产生的 C ．教室内安装噪声检测装置，学生可以免受噪声干扰 D ．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 7. 下列关于声现象的说法正确的是（ ） A ．在真空中，声音的传播速度是3×108m/s B ．调节电视机的音量，是为了改变声音的响度 C ．医生借助“B 超 ”诊断疾病，说明声波能传递能量 D ．中考期间禁止鸣笛，是在人耳处减弱噪声 8．（2019·绥化）关于声现象，下列说法正确的是（ ） A ．声音在空气中传播速度是340m/s B ．地震、火山爆发只有超声波产生 C ．工厂用的防噪声耳罩是在声源处减弱噪声 D ．用超声波排除人体内的结石是利用了声可以传递能量 9. 下列与声现象有关的说法中正确的是（ ） A. 高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生 B. 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的 C. 医生用听诊器检查病情时，提高了声音的音调 D. 太空中的宇航员能对话，表明声音能够在真空中传播 10. 下列说法中，错误的是（ ） 甲 乙 丙 丙
题目：浅谈物理学与科学技术的关系姓名：李焘 专业：物理学类 学号：20112200207
浅谈物理学与现代科学技术的关系 摘要：科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的．从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 关键词：物理学科学技术关系 一、物理学在现代科学技术发展中的作用与地位 现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产 方法改进的基础。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时 代，蒸汽机的不断提高改进，物理 学中的热力学与机械力学是起着相 当重要的作用的。 19世纪中期开始，电力在生产技术 中日益发展起来了，这是与物理中 电磁学理论建立与应用分不开的。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创
了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 …… 物理学本身就是以实验为基础的科学，物理学实验既为物理学发展创造了条件，同时也为了现代工农业生产技术的研究打下了物质基础。
一、 单选题（题数：50，共 50.0 分）
1
无限长导线周围的磁场分布为（）。(I 是电流强度，r 是到电流心的距离,u 是磁常数)（1.0 分）
1.0 分
?
A、
u 乘 r 除以 I
?
B、
u 乘 I 除以周长
?
C、
u乘I
?
D、
u 乘 I 再乘周长的一半
我的答案：B
2
哥本哈根学派的量子力学统计诠释是由下列哪位科学家提出的？（）（1.0 分）
1.0 分
?
A、
波尔
?
B、
波恩
?
C、
波色
?
D、
玻尔兹曼
我的答案：B
3
热力学概率与熵的关系是（）。 （设熵为 S，热力学概率为 v,k 为波尔兹曼常数） （1.0 分）
1.0 分
?
A、
熵等于 k 和 v 的对数乘积
?
B、
熵等于 k 和 v 的乘积
?
C、
熵等于 k 平方和 v 的乘积
?
D、
熵等于 k 和 v 的对数平方的乘积
我的答案：A
4
焦耳证明了热是物质运动的一种形式，从而否定了（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
经典力学
?
B、
光的波动性
?
C、
相对论
?
D、
热质说
我的答案：D
5
刚体有几个自由度？（）（1.0 分）
1.0 分
?
A、
2
?
B、
3
?
C、
6
?
D、
9
我的答案：C
6
现代物理学在航天技术中的应用 我国航天技术持续的不断发展，为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究，而且将引领我国航天技术水平的进一步提高，有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始，我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星，在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究，取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划，将利用返回式卫是进行微重力科学实验，同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题，在科学上极为重要，在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长，应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作: 1、空间等效原理实验检验(TEPO); 2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS); 3、激光天文动力学空间计划(ASTROD); 4、空间引力波探测。 二、空间的冷原子物理和原子钟研究 冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一，它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解，同时具有重要的应用前景。此外，高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础，在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景，它不仅可以改进卫星定位导航系统，而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度，增加测量时间，以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象，在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作: 1、空间实验室中的物质波及其相干性研究; 2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限; 3、空间超高精度微波原子钟; 4、空间高精度光钟。 三、微重力流体物理 微重力流体物理是微重力科学的重要领域，它是微重力应用和工程的基础，人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面，微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件，诸如非浮力的自然对流，多尺
《走向未来》丛书书目 《走向未来丛书》，四川人民出版社出版，从1983年开始，到1989年因众所周知或不知的原因结束，共出版约74种。因介绍西方现代思潮特别是“三论”（控制论、信息论、系统伦）、融会文理、倡导科学理性而著称，被誉为中国新思想启蒙运动的先锋和主将。 1984年出版： 《人的发现》李平晔著 《增长的极限》（罗马俱乐部关于人类困境的研究报告）李宝恒译 《激动人心的年代》李醒民著 《GEB--一条永恒的金带》道.霍夫斯塔特著乐秀成译 《现代物理学和东方神秘主义》根据F.卡普拉的《物理学之道》编译灌耕编译 《现实与选择》朱家明吕政著 《经济控制论》何维凌邓英淘编著 《探险与世界》于有彬编著 《看不见的手》杨君昌编著 《语言学与现代科学》陈明远编著 《在历史的表象背后》金观涛著 《让科学的光芒照亮自己》刘青峰著 1985年出版： 《人的现代化》[美]阿历克斯.英格尔斯等著殷陆君编译 《大变化时代的建设者》汪家溶编著 《没有极限的增长》朱利安.林肯.西蒙原著黄江南朱嘉明编译 《西方社会结构的演变》金观涛唐若昕著 《在国际舞台上》陈汉文编著 《昨天今天明天》邓正来编著 《摇篮与墓地》陈越光陈小雅著 《择优分配原理》茅于轼著 《第三次数学危机》胡作立著 《凯恩斯革命》杨君昌编著 《艺术魅力的探寻》林兴宅编著 《西方文官系统》杨百揆陈子明陈兆刚李盛平缪晓非著 《动态经济系统的调节与变化》邓英淘何维凌编著 《新的综合》[美]爱德华.奥尔本.威尔逊著李昆峰编译
1986年出版： 《富饶的贫困》王小强白南风著 《定量社会学》郭治安姜璐沈小峰编著 《儒家文化的困境》萧功秦著 《系统思想》[美] 小拉尔夫.弗.迈尔斯主编杨志信葛明浩译 《日本为什么成功》[日]森岛通夫著胡国成译 《悲壮的衰落》金观涛王军衔著 《弗洛伊德著作选》约翰.克里曼编贺明明译 《西方的丑学》刘东著 《十七世纪英国的科学、技术与社会》[美]R.K.默顿著范岱年吴忠蒋效东译《画布上的创造》戴士和著 《梁启超与中国近代思想》[美]约瑟夫.阿.勒文森著刘伟刘丽姜铁军译《新教伦理与资本主义精神》[德]马克斯.韦伯著黄晓京彭强译 《信息革命的技术源流》宋德生著 《增长、短缺与效率》[匈]亚诺什.科内尔著崔之元钱铭今译 1987年出版： 《走向现代国家之路》钱乘旦陈意新著 《竞争中的合作》陈汉文编著 《计量历史学》[苏]科瓦尔琴科主编闻一肖吟译 《哲学的还原》麦克斯韦.约翰.查尔斯沃斯著田晓春译 《凯恩斯理论与中国经济》林一知著 《人的创世纪》张猛顾昕张继宗编著 《社会研究方法》[美]艾尔.巴比著李银河译 《发展社会学》胡格韦尔特著白桦丁一凡编译 《上帝怎样掷骰子》陈克艰著 《空寂的神殿》谢选骏著 《震撼心灵的古旋律》郑凡著 《以权力制约权力：西方分权论和分权制评述》朱光磊著 《整体的哲学》金观涛著 《人体文化》谢长葛岩著 《人心中的历史》刘昶著 《探寻新的模式》罗首初万解秋著 《发展的主题》周其仁杜鹰邱继成著 《社会选择与个人价值》[美]K.J.阿罗著陈志武崔之元译 《对科学的傲慢与偏见》[英] 查.帕.斯诺著陈恒六刘岳译 《马克斯.韦伯》[英]弗兰克.帕金著刘东谢维和译 1988年出版： 《波兰危机》王逸舟著
宇宙大爆炸 摘要：宇宙大爆炸形成了宇宙 关键词：大爆炸粒子恒星宇宙 宇宙的本来概念是指屋檐和栋梁或指时间和空间。《淮南子?览冥训》：“凤凰之翔，至德也……而燕雀佼（骄）之，以为不能与之争于宇宙之间。”高诱注：…宇，屋檐也；宙，栋梁也。?《淮南子?原道训》高诱注：…四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地地球是处于宇宙的那个部位，宇宙有没有起源，何时起源，又将何时毁灭。宇宙大爆炸形成了宇宙。大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。 宇宙最开始，没有物质只有能量，大爆炸后物质由能量转换而来，当代粒子物理学告诉我们，在足够高的温度下，物质粒子可以由光子的碰撞产生出来。下面是宇宙物质进化的详细过程： 宇宙诞生第1/10000秒，温度达几十万亿开，大于强子和轻子的阈温，光子碰撞产生正反强子和正反轻子，同时其中也有湮灭成光子。在达到平衡状态时，粒子总数大致于光子总数相等，未经湮灭的强子破碎为“夸克”，此时夸克处于没有任何相护作用的“渐进自由状态”。宇宙中的粒子品种有：正反夸克，正反电子，正反中微子。最后，有十亿分之一的正粒子存留下来 时标0.01秒温度1000亿开，小于强子阈温大于轻子阈温。光子产生强子的反应已经停止，强子不再破碎为夸克，质子中子各占一半，但由于正反质子正反中子不断湮灭，强子数量减少。中子与质子不断相护转化，到1.09秒时，温度100亿开，质子：中子=76：24 时标13.82秒，温度小于30亿开，物质被创造的任务完成。中子衰变现象出现，衰变成质子加电子加反中微子。这时质子：中子=83：17 时标3分46秒，温度9亿开，反粒子全部湮灭，光子：物质粒子=10亿：1，中子不再衰变，质子：中子=87：13；这时出现了一个非常重要的演化：由2个质子和2个中子生成1个氦原子核，中子因受核力约束而保存下来。宇宙进入核合成时代。 时标30万—70万年，温度4000—3000开，能量和物质处于热平衡状态。开始出现稳定的氢氦原子核，宇宙进入复合时代。在后期宇宙逐步转变为以物质为主的时代。时标4亿—5亿年，温度100开。物质粒子开始凝聚，引力逐渐增大，度过“黑暗时代”后，第一批恒星星系形成。 随着第一批恒星的形成，原子在恒星的内部发生了核聚变反应，进而出现了氦，碳、氧、镁，铁等元素原子核。核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。 通过广义相对论将宇宙的膨胀进行时间反演，则可得出宇宙在过去有限的时间之前曾经处于一个密度和温度都无限高的状态，称之为奇点，奇点的存在意味着
现代物理基础丛书 1《现代声学理论基础》马大猷著 2《物理学家用微分几何》（第二版）侯伯元、侯伯宇著 3《数学物理方程及其近似方法》程建春编著 4《计算物理学》马文淦编著 5《相互作用的规范理论》（第二版）戴元本著 6《理论力学》张建树、孙秀泉、张正军编著 7《微分几何入门与广义相对论》（上册）（第二版）梁灿彬、周彬著8《物理学中的群论》（第二版）马中骐著 9《辐射和光场的量子统计理论》曹昌祺著 10《实验物理中的概率和统计》（第二版）朱永生著 11《声学理论与工程应用》何琳、朱海潮、邱小军、杜功焕编著12《高等原子分子物理学》（第二版）徐克尊著 13《大气声学》（第二版）杨训仁、陈宇著 14《输运理论》（第二版）黄祖洽、丁鄂江著 15《量子统计力学》（第二版）张先蔚编著 16《凝聚态物理的格林函数理论》王怀玉著 17《激光光散射谱学》张明生著 18《量子非阿贝尔规范场论》曹昌祺著 19《狭义相对论》（第二版）刘辽、费保俊、张允中编著 20《经典黑洞和量子黑洞》王永久著
21《路径积分与量子物理导引—现代高等量子力学初步》侯伯元、云国宏、杨战营编著22《量子光学导论》（第二版）谭维翰著 23《全息干涉计量——原理和方法》熊秉衡、李俊昌编著 24《实验数据多元统计分析》朱永生编著 25《微分几何入门与广义相对论》（中册）（第二版）梁灿彬、周彬著 26《中子引发轻核反应的统计理论》张竞上著 27《工程电磁理论》张善杰著 28《微分几何入门与广义相对论》（下册）（第二版）梁灿彬、周彬著 29《经典电动力学》曹昌祺著 30《经典宇宙和量子宇宙》王永久著 31《高等结构动力学》（第二版）李东旭编著 32《粉末衍射法测定晶体结构(上册)X射线衍射结构晶体学基础》（第二版）梁敬魁编著32《粉末衍射法测定晶体结构(下册)X射线衍射在材料科学中的应用》（第二版）梁敬魁编著 33《量子计算与量子信息原理》[意] Giuliano Benenti、Giulio Casati、Giuliano Strini 著王文阁李保文译 34《近代晶体学》（第二版）张克从著 35《引力理论》王永久著 36《低温等离子体——等离子体的产生、工艺、问题及前景》[俄]В. М. 弗尔曼、[俄]И. М. 扎什京编著邱励俭译 37《量子物理新进展》（第二版）梁九卿、韦联福著 38《电磁波理论》葛德彪、魏兵著
考点一、科学和技术的概念 一、科学的基本概念 1、科学是一种特殊形式的社会活动，即知识生产活动，是一种创造性智力活动； 2、其次，科学是一种知识体系。科学是关于自然界、社会和思维的知识体系"。 3、第三，科学是社会发展的实践力。科学不仅是知识生产活动和知识体系，而且是社会发展的实践力量。科学作为实践力量，通过被人们掌握、利用而发展着，起到改造客观世界的作用。 二、技术的基本概念 1、狭义的理解，只把技术限制在工程学的范围内，如机械技术、电子技术、化工技术、建筑技术等； 2、广义的理解，则把技术概念扩展到社会、生活、思维的领域。人类在为自身生存和社会发展所进行的实践活动中，为了达到预期目的而根据客观规律对自然、社会进行调节、控制、改造的知识、技能、手段、规则方法的集合。"三、科学与技术的关系 科学与技术既有内在的联系也有重要的区别，从本质上看，科学是反映客观事物属性及运动规律的知识体系，回答"为什么"的问题。技术是利用客观规律，创造人工事物的过程、方法和手段，回答"怎么做"的问题。二者既有原则性的区别，又有着相互依存、相互转化的密切关系。 1、科学与技术的内在联系 现代科学与技术是一个辩证统一的整体。科学离不开技术，技术也离不开科学，它们互为前提、互为基础。科学中有技术，技术中有科学。 现代科学技术的关系表现在： A、现代科学是高技术之母，是技术的先导和发源地，科学为技术研究提供了理论基础，开辟了新的技术研究领域，为技术创新作好了各种知识准备。 B、技术的发展为科学研究提供了物质基础和新的探索手段，科学研究成果通过技术应用物化为直接的生产力。 2、科学与技术的区别 A、科学与技术的构成要素不同
生活中的光学应用 摘要：物理中的光学是一门与生活紧密相关的学科。现代光学原理的应用使科技迅速发展，也让我们的生活更加绚丽多姿。浅析生活中的光学应用，懂得物理与现代科技的密切联系。 关键词：光学；增透膜；光的干涉;光子晶体 The optical application in life Fang Neng (Dalian Maritime University, Thermal Energy and Power Engineering 2011, Class 2,2220113746) Abstract: The physical optics is an interesting and life closely related discipline. The application of modern optical principle has made the development of science and technology, and make our life more colorful. In life, the authors optical applications, understand that physics and modern science and technology are closely related. Keyword: optical; anti-reflection coatin; anti-reflection coatin; photonic crystal; 目录
第一章概述 第二章当前生活中的光学应用 2.1 概述 2.2浅析应用 2.2.1 增透膜 2.2.2 全息投影 第三章远望未来的光学应用 3.1 光子晶体 3.2 光子晶体生活中应用 3.2.1 光子晶体天线 3.2.2 光子晶体光纤 主要参考文献 生活中的光学应用
1.物理学与现代科技 物理学（physics）一词起源于古希腊，拉丁文原意是“自然”。自公元前七世纪，物理 学就以自然哲学的形式从人类的生产劳动中萌芽出来，先后经历了古代物理学、经典物理学、近代物理学和现代物理学四个阶段。物理学是研究物质的最基本、最普遍的运动形式以及物 质的基本结构的科学。 20世纪50年代以来的当代物理学已经发展成为一个相当庞大的学 科群，包括了高能物理（粒子物理）、原子核物理、等离子体物理、凝聚态物理、原子分子 物理、光物理、声学、计算物理和理论物理等主体学科以及难以数计的分支学科。物理学内 部各个分支学科的渗透和交叉，物理学和化学、生物学、材料科学、天文学等其他学科的渗 透和交叉，又产生了许多新的、富有生命力的边缘学科，形成了众多极有发展前途的科学前沿。当代物理学还呈现出高速发展的趋势，现代物理学中90%的知识是1950年以后取得的。其发展之快，分支之多，变化之大，已使人们很难及时作出全面的概括。近、现代物理学革 命带来了科学图景的巨大变革：相对论打破了经典力学的绝对时空观，量子力学打破了可控 测量过程的梦想，混沌粉碎了拉普拉斯的机械决定论……。无论从外延还是从内涵上看，当 今物理均处于较高地位，从经典物理不能线性导出当今物理。这其间的范式转换，不仅涉及 具体科学知识的变化，更主要的体现在基本思想、基本观念的变革。 当代物理学研究的综合性、深入性、复杂性、创新性和可应用性，都呈现出鲜明的时代特点。物理学在21世纪发展的全景，人们无法作出全面的预测。只能根据我们目前的认识水平，根据当代物理学发展的状况和特点，对21世纪最初几十年的发展趋势作“豹斑之窥”。大体说来，在科学技术整体发展的推动下，物理学仍将加速地发展和分化，同时又会出现更多的渠道，增强各个分支之间的交叉和非线性作用，导致更为广泛和深刻的综合，朝着各个分支学科不断深入而整体领域综合交叉的整体化方向进展。p.c.w戴维斯指出：“物理学是最自负的一门科学，物理学家把理解宇宙的奥秘视为自己的职责。而其他科学家只局限于研究一些具体的东西……像神学家一样，物理学家不承认任何系统在原则上处于他们的研究范围之外。” 物理学作为精密科学的典范，并以其探索视野的广阔性、研究层次的广谱性、理论适用的广泛性，在今后很长时期内仍将发挥其中心科学和基础科学的作用。它也仍将不断地推出新思想、新原理和新方法，孕育出功能奇特、威力巨大的新技术，成为新技术和新兴产业部门的源泉和生长点。物理学与未来高新技术将更加紧密地发生融合，互相促进，协同发展，成为科学技术革命深入发展的主旋律；物理科学技术领域愈来愈频繁出现的突破性进展，将会更加吸引社会公众对物理学事业发展的热切关注。 近10多年来，关于非平衡统计物理学的研究前景也十分诱人，非平衡相变、耗散结构、协
浅谈物理学与科学技术的关系 -----高一（13）班李倩 在目前的新世纪，科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能；第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向；第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代，蒸汽机的不断提高改进，物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年，西门子发明电机，1876年贝尔发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路，电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初，激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……
浅谈物理学与科学技术的关系 在目前的新世纪，科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能；第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向；第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代，蒸汽机的不断提高改进，物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年，西门子发明电机，1876年贝尔发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路，电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初，激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……
2、现代物理学的辉煌成就 二十世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献：第一，相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法，使人们从绝对的决定论的宇宙观变为辩证的唯实的宇宙观。第二，二十世纪物理学是带头的学科，它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展，它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法。物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础。它推动了高技术产业的发展，引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命，由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷，从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。第三，通过计算机的帮助，应用古典物理理论讨论流体运动和气象预报时，发现了自组织、混沌和分形等现象。随后发现，这是普遍存在于非线性相互作用的开放系统中的现象，生命系统和社会系统也不例外。物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。这种运动和转变应有两种。一是早期人们通过感官视觉的延伸，二是近代人们通过发明创造供观察测量用的科学仪器，实验得出的结果。物理学从研究角度及观点不同，可分为微观与宏观两部分，宏观是不分析微粒群中的单个作用效果而直接考虑整体效果，是最早期就已经出现的，微观物理学随着科技的发展理论逐渐完善。现今物理学（狭义与广义相对论、量子力学和量子场论及其发展如标准模型（包含弱电统一理论和量子色动力学））已经把目前实验能触及到的领域都涵盖进去了。从尺度讲，包含从10-17米的极微观到1026米的宇观范围；从能量角度讲，已经到达现在LHC的TeV能标。所以现在的新物理，都只能出现在：（1）10-17米以下尺度（检验超对称、超弦是否存在，检验超引力及量子引力）；（2）从星系尺度到1026米的宇观尺度（检验所谓的暗物质、暗能量是否存在及其本质）；（3）在LHC的TeV 能标之上，解决标准模型（弱电统一理论和量子色动力学）中出现的一些疑难。虽然标准模型整个框架已经确定，应该也不存在什么问题，但模型本身提出了不少更为本质的疑问，暗示着新的发展路线。标准模型现在的情况就好比1900－1926年的旧量子论，未来还将存在TeV能标以上的新物理，包括弱、电、强力三者的统一（大统一理论）。（4）超低能低温下的丰富的对称破缺。这是凝聚态物理的事情。能量标度上升，对称性增高及得以恢复，各种力都走向同一，物理学趋向统一，所以大统一理论（弱、电、强力三者的统一）以及四种力（弱、电、强、引力）的统一，都必然是在极高能标下完成的；能量标度下降，对称破缺产生，四种力（弱、电、强、引力）都逐渐分离，表现不同行为。总之，高能量标度使得对称性恢复，物理世界变得简单及统一；能量标度下降，世界变得复杂，丰富多彩。超低能低
数学知多少 ├─初等数学│几何的有名定理（矢野健太郎）.pdf │几何变换第二册（U.M.亚格龙）.pdf │几何不等式（O.Bottema等）.pdf │美国新数学丛书几何学的新探索（H.S.M.考克瑟特S.L.格雷策）.pdf │美国新数学丛书几何变换3（U.M.亚格龙）.pdf │奇妙和几何世界（H·N·鲍里斯基）.pdf │美国新数学丛书连分数（C·D·奥尔德斯）.pdf │九种平面几何（И·M·雅格龙）.pdf │世界数学名题欣赏丛书哥德尔不完全性定理（朱水林）.pdf │世界数学名题欣赏丛书斐波那契数列（吴振奎）.pdf │├─代数、数论、组合│├─组合和离散数学││拟阵（刘桂真陈庆华）.pdf ││图论导引教程（B.布鲁巴斯）.pdf ││图论（F·哈拉里）.pdf ││图论及其应用（J.A.邦迪U.S.R.默蒂）.pdf ││图论及其应用习题解答（张克民林国宁张忠辅）.pdf ││现代组合论（Peter Frankl 秋山仁）.pdf ││组合数学基础（李乔）.pdf ││组合数学简介（陈景润）.pdf ││组合学导引（Brualdi，R.A.）.pdf │││├─数论││代数数论入门（冯克勤）.pdf ││初等数论II（陈景润）.pdf ││初等数论III（陈景润）.pdf ││初等数论100例（柯召孙琦）.pdf ││代数数论（冯克勤）.pdf ││代数数论（叶哲志陈弘毅译）.pdf ││初等数论I（陈景润）.pdf ││素数定理的初等证明（潘承洞潘承彪）.pdf ││数论教程（J·-P·塞尔）.pdf ││数论导引（华罗庚）.pdf ││简明数论（潘承同潘承彪）.pdf ││数论的方法（上册）（闵嗣鹤）.pdf │││└─代数│代数曲线（P·格列菲斯）.pdf │Lie群及其Lie代数（严志达许以超）.pdf │布尔代数（R·L·古德斯坦因）.pdf │抽象代数学（谢邦杰）.pdf │代数几何（R·哈茨霍恩）.pdf │代数结构与拓扑结构（Cartan）.pdf │Hilbert 第十七问题（戴执中曾广兴）.pdf │李代数及其表示理论导引（J·E·汉弗莱斯）.pdf │代数学（THOMAS W.HUNGERFORD）.pdf │对称性群及其应用（W.密勒）.pdf │伽罗华理论（E·阿丁）.pdf │广义逆矩阵及其应用（王松桂杨振海）.pdf │交换代数基础（冯克勤）.pdf │近世代数（第二版）（熊全淹）.pdf │矩阵论（第二版）（程云鹏）.pdf │代数特征值问题（J.H.威尔金森）.pdf │连续群上、下册（Л.С.邦德列雅金）.pdf │幂零与可解之间（Henry G.Bray W.E.Deskins等）.pdf │模与环（F.卡施）.pdf │群论（上册）（A.г.库洛什）.pdf │群论（下册）（A.г.库洛什）.pdf │群论基础（М.И.КАРГАПОЛОВ 等）.pdf │线性代数题库上、下册（方世荣）.pdf │实半单李代数（严志达）.pdf │线性代数（第二版）（Serge Lang）.pdf │线性代数导论问题详解（弗里德伯格英塞尔）.pdf │线性代数基础（J·索普P·佩尔）.pdf │群论引论（W·莱德
化学电子书合集，好东西哇(转帖） 2009-07-25 02:20 | (分类:默认分类) 物理化学 1、高等物理化学.pdf 2、高等学校教材物理化学（第四版）上册.pdf 3、物理化学（第二版）（上册）.djvu 4、物理化学（第二版）下册.djvu 5、物理化学_上册.pdf 6、物理化学_中册.pdf 7、物理化学_下册.pdf 8、物理化学习题大连理工.pdf 9、物理化学习题大连理工.pdf 10、物理化学习题详解.pdf 11、物理化学习题.pdf 12、物理化学实验武汉大学.pdf 13、物理化学实验.pdf 14、物理化学实验崔献英.pdf 15、物理化学.pdf 16、物理化学例题与习题.pdf 17、物理化学简明教程薛万华.pdf 18、物理化学王光信.pdf 19、基础物理化学（下册）湖南大学.pdf 20、计算物理化学.pdf 21、Physical Chemistry_ Third Edition.pdf 分析化学 1、原子荧光谱分析.pdf 2、电分析化学.蒲国刚袁倬斌吴守国.pdf 3、分析化学手册（第二版）第二分册_化学分析.pdf 4、分析化学手册（第二版）第四分册_电化学分析.pdf 5、分析化学手册（第二版）第一分册_基础知识与安全知识.pdf 6、分析化学丛书-第三卷-第三册-高效液相色谱法-邹汉法-张玉奎-卢佩章.pdf 7、分子发光分析法(荧光法和磷光法)_彭采尔等.pdf 8、核磁共振基础简论.pdf 9、分析化学武汉3版.pdf 10、激光光谱分析法.pdf 11、实用荧光分析法_夏锦尧.pdf 12、原子荧光光谱学.pdf 13、分析化学武汉3版.pdf 14、分析化学（张正奇）.pdf 15、分析化学（钟佩珩）.pdf
物理学与现代科学技术发展 1.科学技术 1.1 科学 科学和文化一样，是个难以界定的名词，人们更多地是从一个侧面对其本质特征加以揭示和描述。以英国著名科学家J．D．贝尔纳·（1901—1971）为代表的科学家们认为，科学在不同时期、不同场合有不同意义。科学有若干种解释，每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征。到目前为止，也还没有任何一个人给科学下的定义为世人所公认。由于科学本身也在发展，人们对它由认识不断深化，给科学下一个永世不变的定义，是难以做到的。现在，让我们沿着历史的轨迹，把众多的科学定义、解释加以概括，提出为多数人可以接受的共同概念，通过这一概念的阐述以加深我们对“科学”的理解和认识。 1.1.1 科学是人对客观世界的认识，是反映客观事实和规律的知识 准确掌握科学这个概念的实质，主要的是加深对“事实”和“规律”的认识。 事实可以是历史事实、社会事实、自然界的事实和其他事实，科学就是发现人们未知的事实，如化学家发现的新元素，经济学家发现的资本主义经济危机，都是事实。发现这些人所未知的事实的人，就是科学家。美国科学家H.戴维（1778－1829）发现的钾和钠，尽管它在世界上早就存在，但过去没有人发现过，那是因为以前没有电解技术能把它们分离出来，戴维把它们分离出来了，使人们看到了，所以他成了科学家。又如居里夫人（1867－1934）发现镭、钋等天然放射性元素。原苏联经济学家N．D．康德拉季耶夫（1892－）发现的资本主义经济“长波理论”，至今还被许多经济著作引用，这是因为大家承认他发现的是事实。 什么是规律呢？人类在生产生活实践中发现事物之间有千丝万缕的联系，这种联系就是规律。这种反映客观事实之间联系的准确判断就是发现了规律，这种规律，就是学问，就是知识，也就是科学了。这里所说的联系或规律，也称法则，即事物发展过程中事物之间内在的、本质的、必然的联系。它是在一定条件下可以反复出现的，是客观的。人们只能发现它，但不能创造它。 早在19世纪30年代，首创进化论学说的生物学家达尔文用5年（1831－1836）时间，遍游四大洲三大洋之后，对收集的大量事实进行分类比较研究，于1859年发表《物种起源》巨著。1888年，他以自己的感受给科学下了定义，在《达尔文的生活信件》中提到：“科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结论。”达尔文也是通过网罗事实和发现规律取得科学伟绩的。 1.1.2 科学是反映客观事实和规律的知识体系 20世纪初，人们认识到科学是由很多门类交织组成的知识体系。此时，数学、物理、化学、天文、地理、生物等基础科学和电力、机械、建筑、钢铁、医药等工程科学及管理科学都比较成熟了。科学已不只是事实或规律的知识单元，而是由这些知识单元组成学科，学科又组成学科群，形成了一个多层次组成的体系。 科学家是系统掌握某一方面知识并能利用这些知识对诸多现象作出解释的人。科学史表明，科学家不只是知识的发现者，更重要的还是知识的综合者。古今中外的大学问家，都是在综合知识中创造，在发现知识中综合成为科学家的。在综合化过程中，按照内在逻辑关系把已知知识（或定理）条理化、系统化，发现矛盾或空白，再作观察，试验论证，得出新的原理，补充和完善了知识体系，这是一种科学过程。 因此，大部分辞书给科学下的定义都强调“科学是知识体系”，认为“科学是关于自然、社会和思维的知识体系”，科学是反映客观事实和规律的知识体系。 1.1.3 科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的事业 第二次世界大战以后，人们的科学概念发生了巨大变化。那种把科学概念仍停留在本世
现代科学技术革命的诞生、特征和影响 一、现代科学技术革命的诞生 （一）20世纪的科学革命 1.现代科学革命产生的背景：到19世纪，机械决定论和还原论仍然影响着物理学、化学、生物学、医学、心理学。它已经根深蒂固地渗透到自然科学的各个研究领域，甚至人类的文化方面。人们在研究复杂事物的过程中，主要采取从实体上进行还原的方法，“试图在所有复杂的现象中找到共同具有的物质实体（如原子），将其作为差异性的共同基础。”爱因斯但指出：“从希腊哲学到现代物理的整个科学史中，不断有人力图把表面上极为复杂的自然现象归结为几个简单的基本观念和关系。”近代科学在诸如力的分解、元素的离解，生物的解剖等方面取得的成功，使人们坚信“机械分割”的思想是无往不胜的，并试图把这种方法推广到对生命现象和社会现象的研究上。机械还原论者坚信，任何复杂的运动形式，都可以最终分解为机械的或力学的运动形式。尽管19世纪的自然科学取得的某些成就已经部分地揭露了机械决定论和机械还原论的局限性，但是要动摇和突破这种规范是不容易的，因为它们是构成近代科学赖以产生和发展的基础。恩格斯说：“把自然界分解成各个部分，把自然界的各种过程和事物分成一定的门类，对有机体的内部按其多种多样性的解剖形态进行研究，这是最近400年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件。” 19世纪末，许多科学家都认为，以力学为基础的经典物理学大厦已经峻工，人们在对这幢雄伟大厦表示赞叹之余，又多少流露出满足和无所作为的情绪。著名的德国科学家基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）表示：“物理学将无所作为了，至多只能在已知规律的公式的小数点后加上几个数字罢了”。英国大物理学家W.汤姆逊在刚跨入20世纪的第一天的《元旦献辞》中也说：“在已经建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作。” W?汤姆逊在对科学大厦赞叹的同时，又不得不承认在物理学晴朗的天空还有两朵小小的令人不安的乌云。这两朵乌云是什么？为什么它们会引起这位著名物理学家深深的忧虑呢？物理学进入19世纪80年代以来，人们在实验中发现了一系列令人困惑的现象，经典理论对此显得无能为力。其中现象之一，就是迈克尔逊——莫雷实验。 1880年，美国物理学家迈克尔逊和化学家莫雷利用光学干涉仪进行了一项搜索“以太风”的著名实验来测量所谓的“以太漂移”。“以太”是根据牛顿经典力学观点所设想的用来传播光的介质，经典力学认为以太充满整个宇宙空间，而且是静止不动的。在牛顿力学中，任何机械运动都是相对于一个参考系进行的。地球相对太阳运动，必然能测得所谓的“以太飘移速度”（即地球和以太之间的相对运动速度）。迈克尔逊和莫雷经过不懈努力，昼夜不停地观察了五天，试验的精密度达到四十亿分之一，也没有找到“以太风”或地球相对于“以太”漂移的运动迹象，于1887年12月宣布实验测得以太“漂移速度”为零的结果。这一否定性的实验结果说明地球和以太之间不存在相对运动。这就是物理学史上有名的“零结果”，人们曾试图从各个角度对此作出说明，但都难以自圆其说。看来，人们原先对光传播所构想的物理图象是不正确的，使许多持有光是以太波动观点的物理学家大失所望。这一现象被称之为19世纪末20世纪初飘浮在物理学上空的一朵乌云。另一朵乌云与绝对黑体辐射的实验有关。热辐射是普遍的自然现象，物体在任何温度下都会以电磁波的形式向外辐射能量，其量值可以通过实验测定出来。由于绝对黑体在受光照达到热平衡时将会把能量全部以热辐射的形式发送出去，黑体的热辐射要比相同温度下其他任何物体的热辐射强，所以黑体是研究热辐射的理想模型。通过研究黑体辐射来揭示热辐射现象的本质和规律，是19世纪末物理学的一个重要课题。德国物理学家维恩（w?wien）发现随着辐射体温度的升高，辐射的峰值会向短波方向移动，即所谓的“位移定律”。1896年，他依据热力学，用半经验半理论的方法找到了“维恩公式”，用以说明黑体辐射谱。发现这个公式在短波段（高频辐射部分）同实验吻合，但在长波段（低频辐射部分）却系统地低于实验值。以后，英国物理学家瑞利（Lord Rayleign）根据经典统计物理学推出另一公式，它在长波段（低频辐射部分）与实验相符合，但在短波段（高频辐射部分——紫外光区）完全不能适用。按公式计算的预测值，在紫外一端辐射应趋向无穷大，而实验数据的结果却趋于零。这显然是荒谬的。经典物理学的理论在这里陷入困境和危机。这就是有名的“紫外灾难”。“紫外实验”成为飘浮在物理学上空的又一朵乌云。英国著名物理学家凯尔芬勋爵在1900年的讲演中把这两大疑难称之为经典物理学天空中的两朵乌云。他说：“动力学理论断言“热”和“光”都是运动的方式，现在这一理论的优美性和明晰性被两朵乌云遮蔽的黯然失色了。实际上，当时物理学天空并非只有两朵乌云，例如被称之为19 世纪末物理学的三大发现，即1895年德国物理学家“伦琴”发现X射线，1896年波兰物理学家居里对放射性元素的发现,以及1897年英国物理学家汤姆逊对电子的发现，都是对经典物理学理论的极大冲击：X射线可以穿透物体，说明“不可入性”不是物质的固有属性，而传统观念认为物质是不可入的；放射性辐射表明化学元素会蜕变为其他元素；发现比原子更小的电子，说明原子并非是不可再分的最小实体。原子不可再分的观念由此而发生了根本动摇，面对一系列无法纳入旧理论框架的新事实，一些物理学家感到惊恐万分，他们惊呼：“物理学的危机来临了”“科学破产了”。他们在牛顿力学体系与一些实验发生明显矛盾时，依然坚持牛顿力学必定正确的观点，从而在物理学界造成更大的思想混乱。然而在当时著名的科学家中，也不乏有远见卓识者，如法国科学家彭加勒（H.poincare），他认为，物理学理论与试验事实出现矛盾是好事而不是坏事，它预示着一种行将到来的变革，是物理学进入新阶段的前兆，他指出：要摆脱危机，就要在新实验事实基础上重新改造物理学。可惜的是，他没有跳出旧理论的框架，尽管他的电子动力学在数学形式和实验预言与以后爱因斯但的狭义相对论等价，但在物理解释上却大相径庭，他那富丽堂皇的理论，不过是经典物理学最后的宏伟建筑物而已。19世纪末的三大发现，使人类的认识第一次深入到了原子内部，彻底打破了原子不可分、元素不可变的传统物理学观念。以太漂移实验的零结果和黑体辐射研究中的“紫外灾难”，使经典物理学陷入不可克服的矛盾，成为推动这一时期科学发展的重要机制。 2.世纪之交物理学革命的产生 物理学危机是物理学革命的前夜，经典物理学天空上的乌云倾刻化为狂风暴雨，冲击和洗刷着经典物理学的基础。世纪之交，1900年量子理论的提出和1905年狭义相对论的建立，是现代物理学革命的重要标志。量子论的提出者是德国物理学家普朗克。1894年，他从研究黑体辐射问题开始，从维恩推出的有关黑体辐射能量密度的半经验公式得到启示，把电磁学方法和热力学中熵的概念结合起来，得到电磁熵的定义式。1900年10月，他经过不懈努力，应用娴熟的数学技巧，借助内插法，得到了一个与黑体辐射实验无论在短波段或长波段都吻合得非常好的新的辐射公式。在导出这个公式时，他大胆地提出了一个和“经典物理学关于能量过程必定是连续的”结论截然相反的假说，即能量的交换是不连续的，是一份一份进行的，能量的交换只能是hv的整倍数。h是普朗克常数，V是组成黑体的带电谐振子的频率，hv为能量交换的最小单位。称为“能量子”。1900年12月14比普朗克在德国物理学会年会上公布了他的这一工作。从能量子假说出发,普朗克成功地解释了他自己提出的辐射公式，解决了“紫外灾难”的问题。量子论的诞生，是对经典物理学理论的重大突破，它把经典物理学中一切因果关系都是在连续的基础上所建立的物理思想方法彻底地变革了。尽管在当时的物理学界对这一假说的反应冷淡，但在爱因斯坦、玻尔等科学家的推动下，量子理论获得了飞速发展，成为举世公认的科学理论。到20世纪30年代，经过德布罗意、薛定愕、海森伯、玻恩、狄拉克以及泡利等青年物理学家的努力，形成了量子力学的完整体系。量子力学的建立，是继相对论之后对古典物理学的又一次严重冲击。它使人们从根本上改变了只承认连续性和机械力学决定论的经典观念，揭示了连续与间断统一的自然观，揭示了自然规律的客观统一性，为各门科学的量子化奠定了理论基础。在普朗克提出能量子假说的第五年，即1905年的夏天，德国物理学家爱因斯坦完成了一篇名为《论运动物体的电动力学》的论文，这篇论文奠定了狭义相对论的基础。爱因斯坦在这篇论文中，针对经典物理学同新的实验事实之间的矛盾，批判了牛顿力学的超距作用观点，坚持电动力学中电磁场的近距作用观点