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物理学对社会的推动

物理学对社会的推动
物理学对社会的推动

物理学最讲究实证,以观测和实验为基础;最推崇理性,不单纯满足于观测和实验所揭示的现象,而要深入寻求现象背后隐藏的规律.学物理的人既要善于从对现象的概括和抽象,作出大胆的假设,对现象作出理论解释,又要敢于大胆怀疑,寻根问底,考究已有的假设和理论是否真能符合实际.学了物理学以后,对于自然界许多现象和规律固然会有所了解,可以加以运用,同时更会激发我们,渴望对不了解的现象和规律去进一步研究、探索和思考.更重要的是,从学习物理学得到的训练,会增加我们看待和处理事物时的理性成分.真正学懂物理学中认真,求实和创新的精神,并且使它成为自己的思考习惯和处理事物的原则,对一个人一生一世都是有好处的.即使他以后转业,不再从事物理工作,这种训练和精神所养成的习惯和原则,至少对他判别什么是真的什么是假的,什么是合理的,什么是不合理的,什么是可信的,什么是不可信的,会有相当大的好处,毕生受用无穷.因此,没有物理知识也许可以生活,但是有了物理知识可以生活得更好,所以我们要学习物理。对我有帮助

1,第三次科技革命产生的条件

第三次科技革命产生的条件主要有三方面。第一社会条件是促使新的科技革命加速到来的重要条件。在第二次世界大战中,各国为适应战争的需求都集中全国的物力、财力和人力,研究开发威力巨大的新式武器,这使科技水平迅速提高。战后,主要资本主义国家为了增强在国际市场上的竞争能力,各垄断组织都在科研方面加大投入,大力开发新产品,促使科研水平不断提高;为了与美国竞争,苏联也非常重视科技事业的发展。这些情况加速了第三次科技革命的到来。从理论上说,这是社会实践的需要。第二技术与物质条件是前提条件。科技的发展有历史的继承性和连续性,第二次工业革命所创造的技术与物质条件为第三次科技革命奠定了坚实的基础。第二次世界大战中迅速发展的科学技术,更是新的科技革命的基础。第三,科学理论的重大突破成为新科技革命的理论基础。19世纪末20世纪初的物理学革命,使人类的物质观、时空观、运动观和方法论都发生了变革,二战后初期形成的控制论、信息论和系统论成为第三次科技革命的理论依据。

第三次科技革命的主要内容

第三次科技革命的主要内容以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表,包括人工合成材料、分子生物学、遗传工程等高新技术。如果按照研究领域归类,

主要包括信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术和空间技术等领域的变革。

3,第三次科技革命的特点

与前两次工业革命相比,第三次科技革命有三大特点。科学技术在推动生产力发展方面起着越来越重要的作用,转化为直接生产力的速度加快。第一次工业革命从蒸汽机的发明到瓦特的可以用作机器动力的蒸汽机发明,共用了72年。第二次工业革命从1831年法拉第的发电机模型出现到交流电动机的发明,共用了57年。第三次科技革命的代表电子计算机从1946年正式问世起,仅30年就经历了5代,80年代生产的电子计算机与第一台电子计算机相比,运转速度提高了30多万倍,而体积却缩小为原来的三万分之一。新技术从发明到应用的时间也大为缩短,如无线电为35年、雷达为15年,而第三次科技革命开始以来的科技发明则多在10年以内,如原子能利用为6年、电子计算机为5年、晶体管为4年、激光器仅为1年。人类科学知识的总量也在迅速增加。据联合国科教文组织的《世界科学情报系统》的统计,科学知识的年增长率,在50年代为9.5%,60年代为10.6%,70年代为12.5%。第二,科学与技术密切结合相互促进。随着科学实验手段的进步,科研探索的领域也不断开阔。前两次工业革命主要是以一两种技术的突破为代表,虽然它们也带动了其它技术的发展,但是彼此之间的联系并不密切,连带产生的新技术数量非常有限。第三次科技革命则不然,在核能、电子计算机和宇航技术的带动下,一批批新技术迅速出现并且汇入技术革命的洪流,进而形成宏大的技术群。其中信息技术是带头的核心技术,信息技术又以信息控制为核心,它是优化物流、节约能流、分散人流、降低财流的有效手段,被应用到各个技术领域。信息控制成为主要的控制手段后,使各种技术在发展中的横向关联性、综合性、交叉性突现出来,使各种技术呈现出极强的群体性。第三,科学技术各领域之间相互渗透,出现两种趋势:学科越分越多,分工越来越细,研究越来越深入;学科间的联系越来越密切,科学研究朝综合性方向发展。以上技术之间的群体性,实际上由第三次科技革命的理论和方法论基础——控制论、系统论和信息论所揭示的人类三大系统:技术系统、生命系统和社会系统间的共同控制规律。这导致第三次科技革命与社会的结合比过去的技术革命要紧密得多。美国科技学的专家普赖斯就此提出了“小科学”和“大科学”的概念,他指出二战以前的科学是分散的、个体的、随机组合的研究,属于小科学,二战以后,科学进入大科学时代,所谓大科学,是指以统一的方式把相关的科学事业组织起来加以科学管理的科学,是社会化的集体活动,其研究活动规模越来越大,发展到国家规模,甚至国际规模。例如,美国的“曼哈顿工程”和“星球大战计划”是国家规模的科研行动;现在的太空合作行动更是国际间的科研合作。

第三次科技革命的特点首先是科学技术在生产力发展方面所起的作用越来越重要。其次,科学技术与生产之间、科学与技术之间是一种辩证的关系。它们之间是相互作用、相互促进的关系。这种辩证关系必然引出第三点,科学技术各学科之间的联系,也就是综合性越来越强。另外,随着实践的发展,人们研究越深入,自然导致学科的分工越来越细,由于客观世界是普遍联系的,在越来越深入的研究过程中必然发现单一学科的研究不能满足实践的要求,于是跨学科研究就成为科学研究的发展方向。我们在刚才对第三次科技革命内容的介绍中,已经清楚地看到它对人类社会所产生的影响。

4,第三次科技革命的影响

劳动生产率的提高,主要是通过生产技术的不断进步、劳动者素质和技能的不断提高、劳动对象的不断改进和扩展。第三次科技革命引起了生产力各要素的变革。根据马克思主义原理,一切机器在本质上都是人类劳动的模拟,机器工具是人类双手的延伸,电子计算机则是人类大脑功能的延伸。电子计算机在直接生产过程中的广泛应用,使人类的劳动形态也发生了重大变化,原来必须由人类直接操纵的控制机器动作的机构,变成了由电子计算机操纵机器运行的自动机构,形成了包括管理在内的全盘自动化的机器生产体系。以上是导致作为生产力水平标志的生产工具方面发生的变化。现实生产力最重要的要素是人。第三次科技革命开始后,以电子计算机控制的自动化技术,使人的劳动从直接参加生产转变为对生产过程的控制,这就要求劳动者必须具备相应的文化水平和科技水平,否则无法同现代化的生产资料相结合。这种要求导致最重要的生产力要素——劳动者水平的提高。生产力三要素还有劳动对象。在第三次科技革命的推动下,人类不仅能够以自然界所提供的物质为劳动对象进行生产,还能够制造自然界中所没有的物质材料作为劳动对象新材料技术的发展,使人类能够按照生产的需要创造大量本来在自然界中不存在的物质,这就极大地扩展了人类劳动对象的范围。

5,科技革命对社会经济结构和社会生活结构的影响。

第三次科技革命促进了社会经济结构和社会生活结构的变化。社会经济结构的变化是国民经济中的第三产业的比重上升,超过了第一、第二产业;资本主义国家的国家垄断资本主义普遍强化。由于生产过程的智能化,智能因素在生产过程中的地位越来越重要。产业结构中的“技术密集”企业发展速度大大超过传统的“劳动密集”企业。这种技术密集企业包括微电子、机器人、原子能、宇航等工业以及现代通讯、新能源新材料工业等。1956年美国从事脑力劳动的“白领”职员人数第一次超过了从事体力劳动的“蓝领”工人。1960~1978年美国的脑力劳动者与体力劳动者的比例由0.1∶54.6变为47.8∶49.3;日本由28.2∶71.8变为41.9∶58。从事农业、牧业和渔业生产的人口比重,在二战前,美国为30%、西欧和日本都在40%以上,而1977年,美国则降至3.6%,1975年西欧和日本降至10%左右。第三次科技革命所导致社会生活结构的变化,是使人类日常生活发生变革。第三次科技革命所创造的大量新产品进入人们的生活,给人们带来方便的同时,也在改变着人类的生活,甚至影响着人类的思想道德观念。例如,现代化通讯手段的出现,改变了人们交流信息的传统方式,也在改变着传统的人际交际方式;通过国际互联网,导致人们观察、认识外部世界的方式和方法也在发生变化;试管婴儿的诞生,有利于解决人类优生的难题,但是也给人的婚姻家庭和伦理道德带来新的问题。对人们的家庭生活、乃至人类的伦理道德观念都提出了挑战。

6,科技革命对人类日常生活的影响

第三次科技革命推动国际经济格局的调整。导致发达国家与发展中国家之间的经济差距进一步扩大。发达国家在发展新兴产业的过程中,把原来那些消耗能量大、浪费资源多、污染严重的劳动密集型产业,如钢铁、一般化工、机械制造等转让给发展中国家。这样既减轻了发达国家对发展中国家原料、能源的依赖,又使一些发展中国家进入工业化阶段。国际贸易中的商品结构也发生根本变化。电脑、软件等知识密集型产品的比重上升,矿物、天然橡胶之类初级产品和钢铁、铜之

类商品的比重降低。发达国家的投资比重也随着发生变化,从传统工业转向尖端技术工业。由于投资于这些产业才能够获得高利润,而这些产业需要先进设备、高水平的劳动力和消费水平高的市场,具备这些条件的只有发达国家,所以发达国家之间的相互投资大幅度增加。在1980年国际资本流动总量中,3/4在发达国家之间进行。另外,为了建设大型工程项目,发达国家之间还进行广泛的国际合作,进行高层次的国际分工,使经济国际化的趋势加强。发达国家利用自己控制着尖端技术的优势,大量对发展中国家出口耗资少、附加值高的高技术产品,压低初级产品价格,使发展中国家蒙受巨大的经济损失,造成了发展中国家与发达国家之间经济差距的不断加大。

物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:

1.汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜

利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。

2.汽车头灯里的反射镜是一个凹镜

它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。

3.汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩

汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。

4.轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔

茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。

5.除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的

当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。

再如下面一个例子:

五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。

明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。

另外,有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如,铜片的热膨胀比铁片大,把铜片和铁片钉在一起的双金属片,在同样情况下受热,就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质制成了许多自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片,它随着温度的变化,能够自动屈伸,起到自动开启日光灯的作用。

这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。

谈到物理学,有些同学觉得很难;谈到物理探究,有同学觉得深不可测;谈到物理学家,有同学更是感到他们都不是凡人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现:其实,物理就在身边。正如马克思说的:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料”。物理不

但是我们的一门学科,更重要的,它还是一门科学。

物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利?阿察尔去邮局办事。当时身旁有位外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀。找阿察尔借,阿察尔也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。

物理学也存在于同学们身边。学了测量的初步知识,同学们纷纷做起了软尺。有位同学别出心裁,用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,这样更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包装盒作为软尺的外壳,在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,软尺的末端固定在轴上,这样一个可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。同时,这位同学受软尺自作的启示,用实验解决了一道习题:用软尺测量物体长度时,若把软尺拉长些,测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了“软尺”,用“软尺”不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,并知其所以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上1.5V的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外。当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量“2.4V、0.5A”的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上2.4V的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),进行聚精会神地观察,然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素;……同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。

身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结物理规律,学生听起来熟悉,接受起来也就容易了。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事物,丰富我们的课堂,活跃教学气氛,简化概念和规律。新课标告诉我们“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”

今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。

科技进步经历了原始期、萌芽期、发展繁荣期及纵深发展期四个时期,与之相适应社会发展也从文明孕育、农业文明、工业文明、进入到知识文明。人们对科技的理解也由经验知识、使用科技、工具理性过渡到双刃剑的认识,对人与自然关系的认识也由万物有灵论、天人合一论、人定胜天论发展为天人共生论。从历史的维度来看,科技进步与社会发展的几个构成要素之间呈现出双向互变的关联性关系。但是科技进步与社会发展之间以那种精确的机理惊醒相互作用来互相作用共同发展,这是一个难以说得清楚的问题。但是这个问题却在种种思考中限制着我们思维前进的步伐。这种关联性到底是一种什么样的数学函数或者说是怎么样的一种数学分布关系,也许答案隐藏的浩瀚天空的最深处。

科技进步是社会发展的主要推动力量,从一定意义上来讲社会发展过程就是科技进步的过程,人类社会的文明史就是一部科技演化史。对科技进步与社会发展进行关联性分析,就是从历史的维度对不同发展阶段的科技与社会发展的多种要素如文明形式、经济形态、思想观念等之间的互变关系进行相关联的研究,这既有助于人们理清科技的发展脉络和进程,更有助于人们真实地了解科技进步与社会发展之间的内在联系,从

而树立正确的科技进步观。为了准确地体现社会发展中的科技发展态及其重要作用,我们以科技的发展阶段作为划分社会不同阶段的标准,以从中求解科技进步与社会发展之间的互动关系。

一、科技的原始期:人类社会文明的孕育

科技的发展源远流长,可以追溯到人类文明的史前时期。人类是在制造和使用工具的过程中与动物决裂,将自然界一分为二的,人之为人的一个基本标志便是制造和使用工具。尽管这时期使用的工具木棍、石器等都接近于它的自然形态,但它却是最原始的技术表现形式,里面蕴蓄着人类的意识和智慧。

随着劳动实践的深入和经验知识的积累,原始的技术也在发生着革新,从旧石器时代过渡到新石器时代,由石器、木棒发展到弓箭、取火、造房等技术,还出现了第一种最原始的人工材料———陶器。原始态的科学是以经验知识的形式存在的,是人类运用原始技术于生产、生活的经验积累,这时期的科学是以一种非自觉的潜意识存在的,还没有外在的表现形式,是借助于原始技术载体来完成的。

原始科技还不是真正意义上的科学技术,它只是在人类的生存本能下对外界环境作出的一种积极的适应。它们的制作工艺和操作规程十分简单,几近于自然的流露。正是这些简单浅显的原始科技增强着人类能动地认识和改造自然的能力,同时也改造着人自身,推动着人的体力和智力的发展,使人类积累和掌握了大量的经验知识,对自然事物和自然规律有了最初的认识,为现代意义上的科技萌芽创造了条件。有人估计,现代人衣食住行所需要的技术约有70%可以在原始的技术发明中找到它们的原型。也正是在原始的经验知识基础上产生了后来的力学、生物学、物理学、化学和天文学等知识。可以说没有原始科技的发展就没有现代的人类文明。

在科技的原始期人类的主要劳动对象就是直接的自然物,由于科技水平的低下,人类对自然的理解,对人与自然关系的认识,是通过原始宗教的形式来表达的。原始宗教观念的重要内容就是“万物有灵论”,因而人们对自然进行图腾崇拜。人类虽然还没有认识到人与自然的相互作用,但人也试图通过人的活动来影响自然界,例如,求雨、祈福、庆平安等活动,这些活动的指导思想仍然没有超出“万物有灵论”。所以这时期的天人关系是向天一方倾斜的。但它毕竟是人类认识自然,追问人与自然关系的最初尝试,是科学的认识自然,了解人与自然关系的必要准备。

二、科技的萌芽期:农业文明、实用科技与天人合一

人类经过几百万年的艰苦跋涉,终于结束了原始的蒙昧时代,开始进入了人类的文明时期,与科技的发展状况相适应,首先到来的是人类的农业文明。随着人类劳动实践的增加和经验常识的丰富,劳动产品开始有了剩余,人们把捕捉到的猎物剩余的喂养起来,把采摘的果实剩余的种植起来,并找到了饲养和种植的诀窍,这样就

出现了原始农业。随着饲养和种植方面的知识的增加,人类不再以捕获现成的自然物为生,而是专门从事饲养业和种植业,从而使人类过渡到农业社会,开始了农

业文明时期。农业文明是与科技的进步分不开的,为了进行农业生产,必须要有意识地去考察植物生活的习性和历史,了解气候变迁,选择适宜的土地,这就需要相

关的生物学、天文学、地理学知识,还要有相关的耕作和灌溉技术作保证。这时人类对科技的研究开始从不自觉走向自觉,由潜意识变为显意识。特别是材料技术的变革,极大地推进了农业文明的进程,也使现代意义上的科技得以萌生。

材料技术的变革对于人类向文明时代的过渡有着重要的意义。金属工具的出现是材料技术变革的根本标志,人类最早使用的金属是天然金和铜,冶铜技术又为铁制工具的出现奠定了基础并迎来了铁器时代。铜器和铁器的广泛应用极大地促进了农业的发展,还使得手工业从农业中分离成为专门的行业。农业、手工业的发展又为科技的发展积累着经验知识,成为古代实用科学技术发展的基本力量。农业生产季节的需要催生了古代天文学,农业、手工业在计算面积、产量、交换产品等方面的经济活动又推动了数学的进步。

总之,这一时期被看作科学技术的萌芽期,尽管在天文学、数学、力学、农学等方面有了较完整的理论形式,但还没有形成完整的理论体系。这时的科学是以自然哲学和技术知识的形式存在的,被称为实用科学技术,它植根于农业生产的肥沃土壤,对农业文明和农业生产起着积极的作用。但这时人对科学的理解还主要是人类的知识智慧的象征。农业文明时期尽管有了手工业的大发展,但这时的主要经

济形式是自给自足的农业经济,科技的功能主要是为农业生产和生活服务。科技水平尽管也在实现着提高,但整体水平仍比较低。土地是农业经济的主要支撑点,因此人类文明的痕迹,人对自然的改造主要体现在利用科技对土地的开垦和耕作上。与整体较低的科技水平相适应,这时期的天人关系主要是“天人合一”。人们为了能够风调雨顺,实现农业丰收、生活安定,科技活动不敢去触怒上天,而是积极寻求与自然的协调,顺应自然。北宋张载曾明确提出“天人合一”,从抽象意义上讲天道与人事合为一体。虽然我们还不能把这时的天人合一观念等同于现代的环境保护意识,但这种天人观中又确实包含有很多有益于保护环境和生态平衡的内容,在这种观念主导下的科技就必然带有绿色科技的某些合理特征。

三、科技的发展繁荣期:工业文明、工具理性与人定胜天

科技在经历了农业文明的漫漫长夜之后终于走出了它的萌芽期,而逐渐发展繁荣起来,并对社会、经济、人与自然的关系等各个方面都产生了深远的影响。

科技的发展繁荣,发端于欧洲,盛行于欧美,影响力遍及全球。科技在欧洲虽然经历了中世纪的暗淡期,但仍有着缓慢的发展。在13 世纪中叶以后,手工业技术有了较大进步,推动了生产力的较大发展,并引起了经济形式的变化。在手工业比较发达的意大利的佛罗伦萨、威尼斯等地开始出现了以商品交换为主的商品经济。商品经济象征着平等、自由,它的出现向农业自然经济和农业文明提出了挑战,解放了人的思想观念,为科学技术发展高潮的到来创造了条件。1543 年,哥白尼的《天体运行论》吹响了科学从蒙昧状态醒来的第一声号角,标志着自然科学开始从神学的束缚中走出来,拉开了近代科技发展的序幕,以后科学与技术交相辉映,浪潮

迭起,不断冲击着人的思想观念和生活方式。十六七世纪是近代科学发展的第一个高峰,继哥白尼的日心说掀起了天文学革命以后,哈维的血液循环理论在生物学、医学方面又激起了层层波澜,从伽利略倡导科学实验到实验科学的诞生,从开普勒的行星运动定律到牛顿力学体系的建立,科学也从萌芽时期实用科学的简单理论形式发展为比较成熟的自然科学体系,在天文学、生物学、物理学、数学、化学等领域都得到了较大的发展。与之相适应技术也于18 世纪中叶到19 世纪中叶迎来了它的第一次重大变革,被世人称为第一次技术革命或工业革命。

这次革命以约翰·凯伊发明的飞梭为导火索,以蒸汽动力为标志,以纺织业、机器制造业、钢铁工、交通运输业等方面的重大技术革新为主要内容。工业革命使人类的生产生活面貌一新,极大地促进了生产力的发展,巩固了资本主义制度,开创了

机器大工业的新纪元。工业革命不仅开辟了技术进步的崭新道路,还为自然科学的发展和应用提供了新的基础和条件,使科学与工业的结合、科学对技术的指导成为必要。从而迎来了近代科学的全面繁荣,加速了“科学世纪”的到来。

十八九世纪是自然科学全面发展的时期,尤其是19 世纪被人们喻为“科学世纪”。这一时期天、地、生、数、理、化等各门学科都取得了重大突破,并大都进入到理论综合阶段,为现代科技的发展奠定了理论基础,19 世纪以来的自然科学在各个领域的全面发展还为技术上的新发明提供了科学前提。与自然科学的繁荣相得益彰,技术的发展也迎来了第二次革命。发生于19 世纪下半叶到20 世纪初期的第二次技术革命,以内燃机和电的发明和应用为标志,把人类由蒸汽时代推进到电气时代。科学技术的发展和繁荣对社会的政治、经济、文化、思想道德、价值观

念等都产生了重大的冲击力,对科学技术本身的发展也有着强大的影响力和修补作用。科技的发展与繁荣带来的最大和最直接的后果就是工业文明。科技的发展带来了手工业的极大发展,科技的发展使机器大工业代替了手工业,科技的发展又为经济的繁荣开辟了广阔的渠道。机器的发明和创造、机械动力的出现和革新、能源资源的广泛应用等一切皆得益于科技的发展与繁荣。与工业生产的发展和工业经济的繁荣相与为一,资本主义对封建主义也取得了根本性的胜利。

资本主义民主、平等、自由观念得以张扬。尽管还有着资本主义生产方式的束缚,但与农业文明相比,人在某种程度上获得了更大的解放。科学的发展与繁荣增强了人认识自然和改造自然的能力,使人从自然力的束缚下解放出来。

在第一次科技革命时,科学与技术的联系,还没有真正体现出来,从而,科学与社会经济发展之间还没有多少直接关系,人们对科学的理解仅仅局限于知识的范畴。因此这一时期内推动科学前进的力量还不完全是出于功利主义的目的。第一次科技革命后,科学越来越表现出对技术问题的关切,人们对科学的理解也从知识发展到为人类谋福利的工具理性。到第二次科技革命,技术与科学则走在了一起,科学为技术指明方向和提供理论导向,技术则是科学的具体运用。人们把科技视为改造自然的强大力量和争取自身利益的有力武器。事实证明,人们利用科技武器向自然的进军确实取得了无数次的胜利,并带来了物质财富的增长和生活便利,人在自然界面前的优越和尊贵更加坚定了人改造自然、征服自然的信念。科学理论上的重大突破,技术上的重要发明,实践中的重大胜利等自然就滋生了“人定胜天”的思想。在这一思想的主导下,人对自然无节制地开发利用,对资源绝对性的残酷掠夺,造成了人片面强调人的主体地位和自然的从属地位,自然环境严重的破坏,资

源的大量浪费和短缺的恶劣后果。资源是工业文明赖以发展的支撑点,而众多的自然资源属于不可再生资源。今天资源的过度消耗、浪费,就是明天资源的严重缺乏。科技手段的进步与人定胜天思想的确立使人与自然的关系日益恶化,环境质量每况愈下,社会发展危机四伏,为大规模的全球化问题的到来埋下了隐患。

四、科技的纵深发展期:知识文明、双刃剑与天人共生

科技的发展繁荣期取得的辉煌成果,使科技以骄人的姿态进入了20 世纪。但就在科学家们认为科学即将功德圆满之时,晴朗的物理学天空中却出现了两朵乌云,即当时物理学无法解释的热辐射实验和迈克尔逊—莫雷实验。也正是这两朵小小的乌云降下了20 世纪物理学革命的暴风骤雨,并使整个自然科学的发展步入一个崭新的阶段。以相对论和量子力学的建立为代表的物理学革命带动了整个自然科学的革命,宇宙学、化学、生物学等学科也不断取得突破性进展,科学上的重大突破又引发了以原子能利用和微电子技术为标志的新技术革命,科技进入了纵深发展的新时期。从微观上看,科学研究突破了原子实体进入了质子、中子直至夸克等基本粒子层次;从宏观上来看则建立了新的宇宙模型,空间技术的发展使人类开始向外层空间延伸。科学的技术化和技术的科学化使科学和技术走在了一起,实现了前所未有的一体化。科技一体化发展又迎来了科学发展的更新成果,这就是在信息论、控制论、系统论、系统工程基础上发展而成的系统科学和以耗散结构论、协同学、混沌学等为主要内容的非线性科学。原子弹的研制,卫星上天以及国际空间站的建立等还使科学从理论体系发展为一种建制,并引起人们对科学含义的重新界定。由空间技术、信息技术、新能源新材料技术、海洋技术、生物技

术等组成的现代高新技术群,使技术的发展也焕然一新,给人类带来的巨大变化令人瞠目结舌,特别是20 世纪80 年代信息科技的兴起,使信息产业在不到20 年内就遍布全球,从根本上改变着人类的生产方式和生活方式。

科学技术的迅猛发展也使人类对科学技术的反思前进了一大步,一方面,人们看到了科学技术认识世界和改造世界的重要作用,感受到了知识的巨大魔力,从而把科技作为推动社会发展的直接动力,科学技术是第一生产力已成为人类的共识。因而带来了全社会的崇尚科学、尊重知识。科技不仅有着生产力功能,创造了巨大的物质文明,而且也有着重要的精神塑造功能,能够带来精神文明的提高。另一方面,人们还看到了科技给人类带来的不利影响,使社会发展出现了隐忧和后患,特别是现代高新科技的发展,使人在受环境污染、资源枯竭威胁的基础上,又多了几分恐惧,原子弹的杀伤力、无孔不入的电脑黑客、困扰地球的太空垃圾、使人面目全非的生物工程等等在人们的心目中笼罩了一层抹不去的阴影。而且随着科技的进步,全球性问题的出现,对科技后一方面的思考越来越引起人们的重视。

与高度发达的科技水平相适应,社会发展将进入知识文明期。与农业经济和工业经济不同,知识文明期的主要经济形式是建立在高度发达的科学技术水平基础之上的知识经济。知识文明的主要支撑点是信息,从社会管理、经济运行到生活消费等都是建立在对信息控制、掌握和运用的基础之上的。知识文明期人类应该有相应的高质量的生存环境,较高的思想觉悟和非常融洽和谐的人际关系和天人关系。为实现这一目标,人类做出了长期不懈的努力,可持续发展就是多种努力复合作用的总结果。尽管这一发展道路和发展模式还处在讨论论证阶段,没有完全实现,但它毕竟向人类指明了发展方向,不仅让人认识到科技的重要性,更警醒人类要正确处理好科技进步和社会发展的关系。科技并不是万能的,它是一把双刃剑,在给人类带来福音的同时还会伴随着一些副作用。人类不能只会为科技唱赞歌,还要充分重视科技的负效应;不能为了眼前利益就把科技当作征服自然的武器,还要从人与自然关系的角度出发,使科技对环境的影响真正“从机械时代的破坏自然环境、电子时代的适应环境,转变到信息时代的创建新的环境。”建立和谐的天人关系———天人共生,这才是人类为之努力奋斗的目标。

五、结语:科技进步与社会发展的合理整合

纵观科技进步与社会的发展,我们会不假思索地把二者联系在一起。生产力的每一次重大变革,社会的每一次转型,人的每一次提升都与科技进步有着直接的关系。科技进步通过对生产力的影响而变革着生产关系,并进而作用于政治制度、思想观念、社会风气、文化习俗等社会因素,形成与科技的发展水平相适应的社会形态。当然,社会需要又是科技进步的外部动因,社会需要为科技的进步畅通了渠道,创造了条件,所以二者存在着双向互动关系。

得之于斯,失之于斯。科技进步把人从自然力的束缚下解放出来,而又造成了人与自然的不和谐,用一系列问题困扰人类;科技赋予了人以无比强大的力量,却摆脱不了科技对人的奴役和不良影响。因此,如何正确对待科技,应该树立怎样的科技观和发展观就成为不仅非常必要而且甚为重要的问题。

可持续发展战略已经为人类指明了前进的道路,人与自然的和谐共生才是我们的根本目的。实现可持续发展任重而道远,但只要我们有信心、下决心,坚持不懈,

就能够实现科技进步与社会发展的合理整合,使科技之轮步入可持续发展的正确轨道,实现我们理想的目标。

物理学的发展,促进了科学技术的进步。现代物理学更成为高新技术的基础。1、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。也使中国人“九天揽月”成为可能。(2007

年我们国家要登月,那时就是神州7号)。杨得伟是神州6号。

(学完万有引力定律可窥一斑)

2、带电粒子在电场磁场中的偏转的规律在科学技术中的应用。电视机显像管等。(学完带电粒子在电场磁场中的偏转会了解了。)

3、核物理的研究使放射线的应用成为可能。医疗上的放疗。在医疗上还有很多,如用于治疗脑瘤的 刀。如核磁共振,超声波,X光机等。

4、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。没有量子力学也就没有现代科技。

5、20世纪60年代,激光器诞生。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。大家熟悉的微机光盘就是用激光读的。光导纤维等。

6、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。

7、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。

8、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。

可以说物理学的发展,促进了各个领域科学技术的进步。使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。

物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展。可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。

18世纪中叶,在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机。蒸汽机的广泛使用,促成了手工业向机械化的大生产的转变,并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能。大大推动了社会的发展。古人云:一日千里。火车、飞机的使用使每一个地球人实现了“一日千里”甚至日行万里的梦想。蒸汽机的使用是第一次产业革命。

1840年,法拉弟发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论。在此基础上发展起来的电力工业,使人类进入电气化的时代,给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化。大家想想现在使用的电灯、电话、电视、微机等一切的电力设施就能体会了。这是第二次产业革命。

20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。这是第三次产业革命。

可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步。

浅谈物理在人类文明演进中的作用

一部人类发展的历史就一是部改造自然的历史,每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因,物理在其中扮演着举足轻重的角色。

人类与其他动物很大的一个区别就是能够制造工具并利用所制作的工具进行有计划的生产劳动,是工具在人类和其他动物之间划出了一条界线,而制造工具,就必须要懂得一定的物理知识,尽管我们的祖先在那个时候还没有意识到什么叫做“知识”但是他们俨然已经在利用物理知识了。在人类文明的发展中,物理知识得到了进一步的认识,并且在人类的各个方面发挥了举足轻重的作用。可以说,物理伴随着人类的诞生、发展的整个过程。

且说物理之于生产力:在人类历史上发生的最为影响重大且意义深远的两次工业革命,都是建立在相应的技术成熟的基础上的,这当然离不开物理学的贡献,现在正在进行的信息变革,也是建立在以硅技术为载体的。物理学的技术成果,不断的转化为生产力,已经创造出了越来越多的物质财富。它带领人类进入一个又一个全新的时代,可以这么说,物理学对于生产力的功效基本可以用两个字来概括,那就是━━解放。

再说物理之于军事:统观从古至今,从亚历山大远征到蒙古骑兵横扫欧亚大陆,获胜的一方莫不是在技术上有高度优势的一方,二战时期德军攻占波兰时,德军用的是当时最先进的坦克,而波兰则连TANK是什么都没有听说过,派出的只是传统的作战单位━━骑兵,这场战役从一开始就注定是一边倒的,德军需要做的只是屠杀。希特勒倒台后,俄罗斯运走大量物资,而美国用雄厚的经济待遇挖走大量科学家,其中很大一部分是物理学家,这对美国日后的经济发展起到了很大的作用。

最后说物理之于文化,物理对于一个民族乃至国家的文化会产生巨大影响,在中世纪的西方,教会的权利是非常之大,他们自有一套论断,认为世间万物都是由上帝一手主宰的,其中很有名的一个故事就是《创世纪》说上帝在7天内创造了整个世界,而这个很荒谬的谎言在16实际末的时候受到了置疑,直接的原因就是哥白尼的日心说,它挑战了桎梏人民思想的最大一重枷锁。这粉碎了教会的谎言,从根本上解放了人们的思想,对于自由、平等、给予全新的诠释。

物理学作为一门最基本的自然哲学,是一个充满活力的带头学科,早在封建时代在西方和我国就都有专门的机构和学术中心进行研究。早期的希腊把数学,几何,物理几门自然学科放在一起研究。在亚里士多德及其门徒的影响下,当时的物理可谓盛极一时。而在我国,政府也设“工部”来掌管兴修水利,并在国力学堂内开设“格致”课程。这就是早期的物理学了。

物理学从无到有,从最初浅显常识到今天系统的科学,这是一个漫长的历史年代。出土的早期人类文物显示:在山顶洞时期我们的祖先就学会了利用摩擦生热的办法来取火,这些火种的意义已经不仅仅是光明的象征,它帮助人类驱走了洞穴外徘徊的野兽,使我们的祖先尝到的“熟食”的滋味,“熟食”能有效的减少病菌的入侵,这使人类的平均寿命延长了至少一半。

在我们今天的词汇中“刀耕火种”是生产力极端低下的表现,但在奴隶社会时期“刀耕火种”则是最为先进的生产方式,这意味着我们的祖先在那个年代已经学会了冶炼金属并且保存火种的技术也有了很大的提高,出现了专门的“火镰”等工具。这不得不算是极具创造力的耕作方式。

进入封建时代后,生产力相对奴隶社会有了一个巨大的飞跃,各种技术相继被研发,就拿我国来说:战国时期有地位的人出行的时候都乘马车,而更精巧的是一种叫做“指南车”的装置用来在战争中辨明方向,表明我们祖先在那时已经懂得了

轴传动。春秋末期著成的《考工记》中,有这样的一段记载:“马力既竭, 辙犹能一取焉”意思就是——马拉车的时候,马虽然停止前进,就不是再用力,但车子还能继续冲一段路。这说明我国在2000多年前就注意到了惯性现象。从封建时期留下的大量诗歌就可以看出当时一些基本的物理知识已经是深入人心了。汉朝一位贾姓诗人有一比喻:“且夫天地为炉兮,造化为工,阴阳为炭兮,万物为铜!”这当然不是用来说明如何冶金而是要说明苦难的人生的,但是可以从一个侧面可以说明封建时代利用物理知识进行生产已经是人们日常行为中的一个重要的环节。

而物理学真正的成为一门范围明确、方法严谨的学科,是在16-17世纪学术大发展的时候,由当时的一些激进的学科带头人,诸如哥白尼、缔谷·布拉赫、开普勒、伽利略、等人的推动下,逐渐形成的,同时他们也奠定了现代物理学坚实的基础。

物理学步入近代物理后,便一直以惊人的速度发展,相对论、量子理论、相继被提出。而且出现了各种分支学科,应用在天文、军事、运输、建筑、等领域。一方面使人们的对自然界的认识已经深入到了“宇观”和“微观”的领域,另一方面又极大的促进了现代科学技术和生产里的发展,大批的新型精密的实验装置和设备,如电子显微镜、射电望远镜、高能加速器、电子计算机应用于现代物理,给自身的发展注入新的活力,同时给其他学科的发展带来方便。

2005年是世界物理年,我们应大力宣传物理学与现代文明的关系,使千家万户从切身享受物质文明体会出发去理解物理科学,感受物理文化,欣赏物理文化,从而使全社会走近物理、崇尚物理、拥抱物理。

特写此蝇头小文,以志纪念。

文中用浪线标注并倾斜的是一些物理学的基本现象及原理

哥白尼(Copernicus)

缔谷·布拉赫(Tycho Brahe)

开普勒(Kepler)

伽利略(Galileo)

摘要:物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。

关键词:物理贡献各个领域科学意识实验科学思维方式

1物理学对人类文明的贡献:

在人类在几百万年的历史长河中,文明社会数千年里程中只是缓慢地前进,到最近几个世纪却发生如此翻天覆地的变化呢回顾300多年来从哥白尼开始,从牛顿

力学到现代物理学发展,对照联合国大会关于国际物理年的决议,结论是很清楚的:物理学做出了重要的贡献,物理学的发展使人类认识了自然界,是物理学为技术的发展提供了理论基础和思想源泉,是物理学发展了现代人类文明.如果我们做一个简要的回顾:

是物理学推动了人类历史上两次工业革命.

1687年,牛顿奠定经典力学的基础 .1750年,蒸汽机,纺织机械发明.1804年,蒸汽火车出现在欧洲大陆.——以动力革命为推动的工业革命, 形成了规模化生产,铁路的发展形成了更大的市场.没有经典力学和热力学的发展,就不会有一代一代热机的改进和发展,不能创造出汽车,火车,飞机,不能有火箭和人造卫星以实现飞离地球,奔向太空探索的梦想.

1831年,法拉第"电磁感应"奠定了机械能转化为电能的基础:1840年,焦耳"能量守恒定律",揭示了各种不同形式之间转化的规律.形成了第二次工业革命.第二次产业革命本质上就是电力技术革命,是用大规模电气化生产替代以蒸汽机和内燃机为动力的规模工业化生产.没有电磁感应理论,就没有电力技术.

1895年,贝克内尔发现放射性,人们开始进入物质的分子,原子,原子核内部;1900年,普朗克提出量子论;1905年,爱因斯坦提出相对论力学,十年后又提出"广义相

对论". 1944年,原子弹试验成功;1948年,维那,香农"信息论,控制论,系统论".——出现核武器,核发电,信息科学和自动化理论和应用,人类社会进入成熟工业化.

建立在物理学重要分支电子学基础上,1946年电子管计算机ENIAC诞生,数字技术出现;1948年,Bell Lab发明了二极管;1958年,第一块集成电路出现;1978年,

微计算机8086出现;1995年,Internet开通.———信息技术经过50年的助跑,进入高增长的辉煌时期.由信息技术带动一系列高技术兴起,知识经济和经济全球化

初见端倪.电子技术,激光技术,超导技术,微电子技术,信息技术,纳米技术等划时

代技术革命,构筑起了雄伟,壮丽的现代科技大厦.

物理学的贡献还不止如此,物理学一些相邻较远的科学也产生了重大的影响."生

命是什么" 生命科学的初期,是以观测,解剖,分析为主要手段的科学,物理学为生

命科学提供了越来越精细的观测手段,直到进入分子水平.开始介入到生命的本质. "人类基因组"启动,借助了大量的分析,测量,计算工具都是物理学的成果.从生命

科学的产生历史,当今的现实和今后的发展,无可争议地表明,离开物理学理论和

实验方法,手段,离开物理学家直接投入和共同努力,生命科学的发展将遭遇不可

克服的困难.

现代生态学,地理学,借助于物理学对地球看到更早,更高,更远,更精细.显微镜,光

学和射电望远镜这些来源于光学,电子学原理的仪器已经成为常规观测手段.这是物理学方法对现代生态学,地理学,古人类学,历史学的重要贡献.而现代3S技术(Remote Sense System,Global Positioning System,Geography Information system)可以从空间对地球上的环境和生态的变化进行从厘米波段电磁波到X射线,红外,多波段的定量扫描和观测,使生态学,地理学,地质学进入了自己全新的辉煌时期.

物理学对近代技术的贡献也是直接的,没有量子力学的创立,就没有固体电子理论和半导体物理学,就不能创造出晶体管,集成电路,因而就没有现代信息技术.类似的例子还很多:"没有激光物理,就没有激光照排为基础的现代化出版业";"没有物

理学,就没有电视,广播,网络"等.

建立在基因研究基础上的生命科学,本身就是物理学家和生物学家携手共同努力的伟大创举.现代医学的诸多诊治方法,如X光,B超,CT,核磁共振r射线,激光刀等都是直接应用现代物理学的成果.

物理学不断追求的前沿问题,带动人类不断前进和走向未来.已经形成一种不断追求真理的物理文化.已经成为我们人类不断发展向上的思想体系的一部分.

2生活中的物理:

物理是一门历史悠久的自然学科.随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人

类生活的各个领域; 物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边. 物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响.从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质,科学精神

以及科学思维的有形体现.

例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:1. 汽车驾驶室外面的观后镜是

一个凸镜:利用凸镜对光线的发散作用和成正立,缩小,虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全. 2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜:它是利

用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的.3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩:汽车头灯由灯泡,反射镜和灯前玻璃罩组成.根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体.在

夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人,路标,岔路口等.透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散

到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散

光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全.4. 轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔:茶色玻璃能反射一部分光,

还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱.要看清乘客的面孔,必须要从面孔

反射足够强的光透射到玻璃外面.由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所

以很难看清乘客的面孔.5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的:当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在窗的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉.大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆.再如下面一个例子五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美.细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你

急于剥壳吃蛋,就难免连壳带"肉"一起剥下来.要解决这个问题,有一个诀窍,就是

把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来.

一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性.可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同.一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩.鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白,蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的.在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了.把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快

收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤

到蛋的空头处.随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带"肉"一起下来了. 明白了这个道理,对我们很有用处.凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是

用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好.工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固. 这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产,日常生活有着极为密切的联系.物理规律

本身就是对自然现象的总结和抽象.

物理学存在于物理学家的身边.勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清"天神发怒"的本质,在一个电闪雷鸣,风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将"上帝之火"请下凡,由此发明了避雷针. 身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结

物理规律.只要时时留意,经常总结,就会不断发现有不少的物理知识.

今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊,因特网,核电站,航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的.在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察,思考,实践,创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础.

郭奕玲,沈慧君,《物理学史》,清华大学出版社郭奕玲等,《物理实验史话》,科学出版

物理学对人类的影响

魅力科学论文 题目物理学对人类的影响 姓名吴赐恩 专业交通运输 学号 201334012 指导教师张志强 郑州科技学院车辆与交通工程系 二O一六年六月

摘要:从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理 中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。 关键词:渗入;各个领域;科学意识;科学学习方法 一、物理学对生活的影响 物理是一门具有悠久历史的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入人类生活的各个领域;物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于我们身边;在学习中,我们要应树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式。 科学思维方式物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。 例如,日常生活中的雨衣。下雨天,外出的人们不是打伞,就是穿雨衣。雨衣为什么不透水呢?奥妙就在制作材料上。就拿布制雨衣来说吧,它是用防雨布(经过防水剂处理的普通棉布)制成的。防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆。石蜡乳化以后,变成细小的粒子,均匀地分布在棉布的纤维上。石蜡和水是合不来的、水碰见石蜡,就形成椭圆形水珠,在石蜡上面滚来滚去。可见,是石蜡起了防雨的作用。物理学上把这种不透水的现象,叫做“不浸润现象”。而水一旦遇到普通棉布,就通过纤维间的毛细管渗透进去,这就叫做“浸润现象” 物体是由分子组成的。同一种物质的分子之间的相互作用力,叫做内聚力;而不同物质的分子之间的相互作用力,叫做附着力。在内聚力小于附着力的情况下,就会产生“浸润现象”;反之,则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水,正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。 再如下面一个例子:五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。 一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收

物理学的进步对社会发展的贡献

物理学的进步对社会发展的贡献 早在1000多年前,马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆,看成是最高意义上的革命力量。其中,物理学研究提高了我们对自然界的基本认识,产生了对人类有深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此,物理学的每一次革命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学 古希腊曾创造过灿烂的科学文化。从公元5世纪起,西方进入了黑暗的中世纪。此后,“科学只是教会恭顺的婢女”。地心说的思想博大精深并计算精确,基督教将它与神学融为一体,形成了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏,在此后1000多年的历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末,先进的思想家们发起了文艺复兴运动,同时宗教界也兴起了改革。这二者的结合,为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学,从此开始了艰难的革命。 1543年,哥白尼提出了日心说。日心说与地心说比较,最大的区别就是把宇宙的中心由地球换成了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面,哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好”。另外,日心说还存在两个无法解答的问题:如果地球在运动,第一,为什么看不到恒星的视差?第二,竖直上抛的物体为什么会落回原处所以直到临终前,哥白尼才出版了《天体运行论》。但日心说在客观上产生了向宗教神学挑战的效果。

对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷·布拉赫大量的精确有天文观测资料中,总结出了行星运动三定律。其第一定律指出:行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来,开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”,但长期领不到薪俸,只能靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说:“如果‘占星术’女儿不争来两份面包,那么‘天文学’母亲就准会饿死。”1630年11月,开普勒因贫病交加而死。 伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。 首先,伽利略用自制的望远镜进行天文观测,有力地证实了地球在宇宙中并不比其他星球特殊。1610年,他发行了《星界信使》,公开了自己的观测成果。1632年,他又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》,对亚里士多德进行了批判,在书中,他为日心说的两大困难做了辩护:指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远;他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成,又是以对话的形式出现,通俗易懂,使哥白尼学说广为传播。 在1615年,伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年,教会传讯了他并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身,《对话》也列为禁书。相传伽利略被迫公开认错之后,还自语道:“可是,地球是在运动。”在监禁之中,他又完成了《两门新科学的对话》——这是近代自然科学诞生的标志性著作。 日心说与地心说进行了残酷的较量,直到1687年,牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,才取得了历史性的胜利。《原理》建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律和万有引力定律,揭示了行星绕太阳运动的根本原因,完成了物理学发展史上的第一次

物理学发展简史

物理学发展简史 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

一、古典物理学与近代物理学: 1、古典物理学:廿世纪以前所发展的物理学称为古典物理学,以巨观的角度研究物理,可分为 力学、热学、光学、电磁学等主要分支。 2、近代物理学:廿世纪以后(1900年卜朗克提出量子论后)所发展的物理学称为近代物理学, 以微观的角度研究物理,量子力学与相对论为近代物理的两大基石。

一、古典物理学对人类生活的影响: 1、力学:简单机械(杠杆、轮轴、滑轮、斜面、螺旋、劈) …… 2、光学: (一)反射原理: (1)平面镜:镜子…… (2)凹面镜:手电筒、车灯、探照灯…… (3)凸面镜:路口、商店监视镜…… (二)折射原理: (1)凸透镜:放大镜、显微镜、相机…… (2)凹透镜:眼镜、相机…… 3、热学:蒸汽机、内燃机、引擎、冰箱、冷(暖)气机…… 4、电学: (一)利用电能运作:一般电器用品,如:电视机、冰箱、洗衣机…… (二)利用电磁感应:发电机、变压器…… (三)利用电磁波原理:无线通讯、雷达…… 二、近代物理学对人类生活的影响: 1、半导体: (一)半导体:导电性介于导体和绝缘体间之一种材料,可分为元素半导体(如:硅、锗等)和 化合物半导体(如:砷化镓等)两种。 (二)用途: (1)半导体制成晶体管,体积小、耗电量少,具有放大电流讯号功能。 (2)半导体制成二极管具整流能力。 (3)集成电路(IC): (A)1958年发展出「集成电路」技术,系利用长晶、蚀刻、蒸镀等方式于一小芯片上容 纳上百万个晶体管、二极管、电阻、电感、电容等电子组件之技术,而此电路即称为 集成电路。 (B)IC之特性:体积小、效率高、耗电低、稳定性高、可大量生产。 (C)IC之应用:计算机、手机、电视、计算器、手表等电子产品。 (4)计算机信息科技之扩展大辐改变了人类的生活习惯,故俗称第二次工业革命。 2、雷射: (一)原理:利用爱因斯坦「原子受激放射」理论,诱发大量原子由受激态同时做能态之跃迁 并放射同频率之光子,藉以将光加以增强。 (二)特性:聚旋光性好、强度高、光束集中、频率单一(单色光)。 (三)应用:

物理学与人类未来

著名物理学家王恩哥云南畅谈“物理学与人类未来” 2015年04月28日20:56 来源:中国新闻网参与互动(1) 1 图为著名物理学家王恩哥正在进行演讲

图为王恩哥与云师大老师学生合影 中新网昆明4月28日电(和晓莹)28日,著名物理学家、中国科学院副院长王恩哥做客云南师范大学“西南联大讲坛”第十七讲,并作“物理学与人类未来”的主旨演讲,与各界人士分享物理学给人类生活带来的变化和影响。 王恩哥主要从事凝聚态物理研究,在纳米新材料探索及其物性、原子尺度上的表面生长动力学以及受限条件下水的复杂形态等方面做出 有重要影响的工作。其曾获第三世界科学院物理奖、德国洪堡学术奖、国际华人物理学会“亚洲成就奖”及国家自然科学二等奖等一系列国内外重要的物理奖项。 “为什么要学物理?这么枯燥的学科对未来生活有什么用?今天我们就来谈谈这个问题。”王恩哥说,物理是一门不断改变人类生活和推动社会进步的科学。当下正处在一个日新月异高科技的时代,人们身边发生的很多事情都与科学技术的新发现、新发明相关。但是人们并不一定会意识到这些新发现的原理可能会建立在物理学的基础之上。 “我一直在想,物理究竟离一个普通人的生活有多远,对未来的生活将会造成什么样的影响。”在演讲中,王恩哥围绕经典物理学、近代物理学、电磁学和电动力学、量子力学等内容,用朴实的语言向听众讲解物理学发展历史、及其和人类生活有关的方方面面。 王恩哥説,物理学与未来信息科技、未来能源清洁等密切相关。 他指出,当今的科学技术正悄然影响着人们的思维方式和生活方式,并将为人类未来的生活带来各种可能性。

为了让听众能够获得更多的收获,王恩哥在讲述物理学悠久的历史及各个阶段取得的成就时,不断举例诠释各种复杂原理。两个多小时的演讲结束后,来自云南各界的听众及云南师范大学的老师和同学围绕物理学与人类的话题与其进行现场互动。 “20年前,为了报效祖国,王恩哥院士主动放弃在海外优裕的生活和工作条件,作为中科院‘百人计划’学者回国投入祖国科技教育事业。他的许多思想对于我们今天如何追求梦想、如何办好高等教育、如何做好科学研究都有很好的指导意义。”云南师范大学校长蒋永文表示,王恩哥重返西南联大故园所带来精彩的演讲,是对边疆高校师生和广大科研工作者最好的鞭策激励。(完)

物理学对人类社会的贡献

物理学对人类社会的贡献 物理学是一门探究一切物质的组成及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。作为自然科学的一门重要基础科学,物理学历来是人类物质文明发展的基础和动力。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的有力工具,物理学又是一种哲学观和方法论。在人类文明漫长的岁月中,这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个又一个光辉的里程碑。 物理学的进展密切联系着工业,农业等的发展,也同人类社会的进步息息相关。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。 物理学对科学技术和生产力的发展起着最直接地推动作用,几次工业革命便是最好的验证。其都是由于物理学深刻地揭示了自然规律,构成了认识自然、改造自然的巨大力量,为科技发展提供了方法和技能。近一个世纪以来,物理学又有了崭新的进展,带来相应的新技术革命。 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。牛顿力学的建立,是自然科学从自然哲学中分化出来的第一

重大事件,实现了自然科学的第一次大综合,使人类对自然界的认识跨进了划时代的一大步。经典物理学的思想方法、定量规律及实验基础,使科学技术的发展摆脱了当时多少还带有经验式的、工匠式的、思辨色彩的落后状态,加快了科学技术的发展步伐,为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。 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。 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。 电子和信息技术具有物理基础。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

物理学与人类文明

物理学与人类文明 摘要:作为一门历史悠久的自然学科,在长久的发展与进步下,物理已渗入到人类生活的各个领域;物理学不仅是物理学家的物理学,也是我们大家的物理学,所以我们要重视它,不要以为物理离我们很远,其实生活中处处都能发现蕴含着物理知识的现象;在学习物理的中,我们要树立科学意识,注重观察、思考与实践,才能逐步掌握科学的学习方法,锻炼出科学的思维方式,从而理解物理学,找到还未被人发现的物理学原理。 关键词:物理学人类文明中国物理 从古至今,物理学每一次的重大突破都会大幅度地推进人类文明的进步。在漫长的人类文明进程中,古老而又充满生机的物理学为我们创造了一个又一个的辉煌,实现了人类一个又一个的梦想。从最原始的步行,到火车、汽车,乃至如今的磁悬浮列车,飞机;从烽火台、驿站,到电报、电话,乃至如今的网络世界;从往日的巨无霸晶体管计算机到电子管计算机,乃至今天的超大规模集成电路计算机。物理学给人类带来了无数的奇迹,促进着人类文明迅速发展。而当今时代,物理学前沿领域的重大成就又在引领着人类文明进入一片新天地。物理学就像人类手中的一盏明灯,撕碎前方道路的黑暗,指导着人类走向辉煌的明天。 人类社会经历了五千多年的农业文明时代,又经历了三百多年的工业文明时代再到生态文明,这一段漫长的发展史里其实就是物理学的进

化史。就最基础的使用工具来看物理,原始文明的人只是使用简单的木器和骨器,而从原始文明进入到农业文明,开始出现青铜器、铁器、陶器、文字、造纸、印刷术等先进的科学技术。经济活动开始主动转向生产力发展的领域,开始探索获取最大劳动成果的途径和方法。从农业文明转向工业文明,人类运用科学技术的武器来控制和改造自然取得空前的胜利。蒸汽机、电动机、电脑和原子核反应堆,每一次科技革命都建立新的里程碑,改变着人们的生活方式和社会的进程。所以说,物理学和人类文明的进步有着密不可分的联系。 物理学的发展还引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展。第一次工业革命开创了以机器代替手工工具的时代,实现了牛顿力学和生产技术的完美结合,还导致热力学理论的诞生。第二次工业革命又让电磁学应用到了现实生活中,使发电机和电动机得以诞生,为人类找到了新的能源,打开了电力时代的大门。而在第三次工业革命中,晶体管的发明促进了集成电路的发展,使计算机业飞速发展在更多领域得到广泛应用,也带来了新能源的应用,又使人类步入以电子计算机为特征的信息时代。总之,人类社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。 然而物理学对人类文明的贡献并不仅仅局限于这三次工业革命。其实,物理学跟许多学科之间都有着非常密切的关系,比如生命科学、信息科学、材料科学、地球科学、思维科学、哲学等多项学科。这些学

物理学的发展对人类社会的影响

物理学的发展对人类社会的影响 中国民间有句俗话称“时势造英雄”,这虽然过份夸大了客观因素的作用,而忽视了个人的智慧和创造力,但也从另一侧面提示了客观历史背景对事物发展的积极推进作用。 一、物理学发展的一些历史背景 在古代,人类自身因为生存的需要而不得不有效地利用畜力、风力、水力和人力,因此发明了许多机械,促进了物理知识的不断积累。经典力学的诞生,也是当时人们在先人已积累的知识体系中遇到了矛盾,为解决矛盾而对实践进行充分的检验,从此促进物理学新体系的形成:首先是伽利略对亚里士多德运动理论的检验和批判为起点,对阿基米德静力学理论进行了继承和发展,以1632年出版的《关于两大世界体系的对话》和1638年出版的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》两本书为标志;其次是牛顿的的经典力学,他概括了伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯、胡克等人的研究成果以及他自己的创造,在1687年著名的《自然哲学的数学原理》中,首次创立了一个地面力学和天体力学统一的严密体系,成为经典力学的基础,实现了物理学史上的第一次大综合。二次大战中核武器的应用,加速了人们对核物理世界的认识,使人们对物质的认识越来越细微和深入。同样,为解决物理学晴朗的天空中漂浮着的两朵令

人不安的“乌云”,狭义相对论和量子力学便因运而生,为当代物理学的发展叩开了大门。在物理学发展的历史上,诸如此类的突破不胜枚举,充分说明人类在探索自然过程中,一方面是自身知识积累的必然——从量变到质变;另一面,客观的历史背景给予我们足够的推动力。换言之,物理学发展的背后蕴涵着人类社会进步的历史动力。 二、物理学的发展对人类社会的价值 一部人类发展的历史就是一部改造自然的历史,每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因,物理在其中扮演着举足轻重的角色。物理学作为一门最基本的自然哲学,是一个充满活力的带头学科,其具有的价值也是多方面的。 1、美学价值 物理学研究的是物质世界最基本最普遍的规律,回答的是人类对于物质世界中原始而又最深刻的问题,面对的是客体世界对人类的主观世界平台上的投影——物理模型世界。物质世界在最原始的层面上是按美学原理构筑的,所以庄子说:“判天地之美,析万物之理。” 在西方古代,毕达哥拉斯学派把对自然奥秘的探索与对自然美的追求统一起来,自那时起,寻求自然界的和谐成为推动天文学发展的基本路标。20世纪以来,以相对论和量子力学为代表的现代物理学革命的兴起在更大的程度上推动

论文-物理学与人类社会

目录 摘要 1 Abstract 1 1 概述 1 2 物理学发展与科技进步 1 2.1 蒸汽机的发明导致了第一次工业革命 1 2.2 电磁理论的发现使人类进入了电气化时代 2 2.3生物技术的物理学基础 3 3 物理学发展与人类社会文明 3 3.1 物理学带来的物质财富 3 3.2精神文明的发展 4 4 物理学的学科地位及发展方向 4 4.1物理学在自然科学群体中的地位 4 4.2 物理学的发展趋势 5 5 结束语 5 参考文献 5

物理学与人类社会 摘要:物理学是一种古老的、基础的学科,它的发展经历了很长的一段历史,从古代物理学发展到经典物理学,再发展到现代物理学,它的每一个发展、每一次革命都对人类文明和科技进步起到了不可估量的作用。 关键词:物理学;基础学科;发展;科技进步;人类文明 Physics and society Abstract:The physics is an ancient basic science, its developments has experienced very long phase of history, it developed from the ancient physics to the classical physics,then to the modern physic, its every development, each time the revolution of human civilization, science and technology progress plays an immeasurable role. Key words:physics; basic science; developed; progress of science and technology; human culture 1 概述 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。 2 物理学发展与科技进步 2.1 蒸汽机的发明导致了第一次工业革命 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。18世纪开始的几十年间确实集中了当时世界上最优秀的科学家,又最先完成了资产阶级革命,所以来一场工业革命是势在必行了。 直到1698年,英国的赛维利(Thomas Savery,1650~1715)才研制成功实用的蒸汽水泵。1705年,英国的纽可门(Thomas Newcoman,1663~1729),发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。瓦特(James Watt,1736~1819)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。蒸汽机的研制是以力学和热学为基础的。那时,对温度计、量热学(比热、潜热)、热传导及热的本质的研究等都取得了重大发展。瓦特在改革蒸汽机的过程中,就得到布莱克(J. Black,1728~1799)的理论指导。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。蒸汽机的发明,使人类进入了机械化时代[1]。 2.2 电磁理论的发现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。 历史上第一个对电磁现象进行系统研究的是英国的吉尔伯特(William Gilbert,1540~1603),1820年,丹麦的奥斯特(Hans Christian Oersted,1777~1851)发现了电流的磁效应,首次得出了电磁统一的思想。不久,法国的安培(Andre Marie Ampere,1775~1836)提出了电流相互作用的安培定律,为电动力学的创立作了开创性的工作。后来,在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,并且发现了电磁感应现象,并在实验的基础上创建了力线思想和场的概念。1837年英国物理学家惠斯通(C. Wheatstone 1802 - 1875)制造了第一个磁电机。1865年曼彻斯特的维尔德(H. Wilde)用电磁体代替永磁体,使前一个电机产生的电流来激发后一个电机的电磁体,从而获得了较强的电流。1866年,德国

物理学的发展对人类社会的影响上课讲义

精品文档 物理学的发展对人类社会的影响 中国民间有句俗话称“时势造英雄”,这虽然过份夸大了客观因素的作用,而忽视了个人的智慧和创造力,但也从另一侧面提示了客观历史背景对事物发展的积极推进作用。 一、物理学发展的一些历史背景 在古代,人类自身因为生存的需要而不得不有效地利用畜力、风力、水力和人力,因此发明了许多机械,促进了物理知识的不断积累。经典力学的诞生,也是当时人们在先人已积累的知识体系中遇到了矛盾,为解决矛盾而对实践进行充分的检验,从此促进物理学新体系的形成:首先是伽利略对亚里士多德运动理论的检验和批判为起点,对阿基米德静力学理论进行了继承和发展,以1632年出版的《关于两大世界体系的对话》和1638年出版的《关于力学和局部运动两门新科学的谈话和数学证明》两本书为标志;其次是牛顿的的经典力学,他概括了伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯、胡克等人的研究成果以及他自己的创造,在1687年著名的《自然哲学的数学原理》中,首次创立了一个地面力学和天体力学统一的严密体系,成为经典力学的基础,实现了物理学史上的第一次大综合。二次大战中核武器的应用,加速了人们对核物理世界的认识,使人们对物质的认识越来越细微

和深入。同样,为解决物理学晴朗的天空中漂浮着的两朵令精品文档. 精品文档 人不安的“乌云”,狭义相对论和量子力学便因运而生,为 当代物理学的发展叩开了大门。在物理学发展的历史上,诸如此类的突破不胜枚举,充分说明人类在探索自然过程中,一方面是自身知识积累的必然——从量变到质变;另一面,客观的历史背景给予我们足够的推动力。换言之,物理学发展的背后蕴涵着人类社会进步的历史动力。 二、物理学的发展对人类社会的价值 一部人类发展的历史就是一部改造自然的历史,每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因,物理在其中扮演着举足轻重的角色。物理学作为一门最基本的自然哲学,是一个充满活力的带头学科,其具有的价值也是多方面的。 1、美学价值 物理学研究的是物质世界最基本最普遍的规律,回答的是人类对于物质世界中原始而又最深刻的问题,面对的是客体世界对人类的主观世界平台上的投影——物理模型世界。物质世界在最原始的层面上是按美学原理构筑的,所以庄子说:“判天地之美,析万物之理。” 在西方古代,毕达哥拉斯学派把对自然奥秘的探索与对自然美的追求统一起来,自那时起,寻求自然界的和谐成为推

物理学发展史

我所认知的物理学发展史 经典物理学的发展古希腊时代的阿基米德已经在流体静力学和固体的平衡方面取得辉煌成就,但当时将这些归入应用数学,并没有将他的成果特别是他的精确实验和严格的数学论证方法汲入物理学中。从希腊、罗马到漫长的中世纪,自然哲学始终是亚里士多德的一统天下。到了文艺复兴时期,哥白尼、布鲁诺、开普勒和伽利略不顾宗教的迫害,向旧传统挑战,其中伽利略把物理理论和定律建立在严格的实验和科学的论证上,因此被尊称为物理学或科学之父。 研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的一门学科。实验手段和思维方法是物理学中不可或缺和极其重要的内容,后者如相对性原理、隔离体(包括系统)法、理想模型法、微扰法、量纲分析法等,在古典和现代物理学中都有重要应用。物理学一词,源自希腊文physikos,很长时期内,它和自然哲学(naturalphilosophy)同义,探究物质世界最基本的变化规律。随着生产的发展。社会的进步和文化知识的扩展、深化,物理学以纯思辨的哲学演变到以实验为基础的科学。研究内容从较简单的机械运动扩及到较复杂的光、热、电磁等的变化,从宏观的现象剖析深入到微观的本质探讨,从低速的较稳定的物体运动进展到高速的迅变的粒子运动。新的研究领域不断开辟,而发展成熟的分支又往往分离出去,成为工程技术或应用物理学的一个分支,因此物理学的研究领域并非是一成不变的,研究方法不论是逻辑推理、数学分析和实验手段,也因不断精密化而有所创新,也难以用一个固定模式来概括。在19世纪发行的《不列颠百科全书》中,早已陆续地把力学、光学、热学理论和电学、磁学,列为专条,而物理学这一条却要到1971~1973年发行的第十四版上才首次出现。为了全面、系统地理解物理学整体,与其从定义来推敲,不如循历史源流,从物理学的发生和发展的过程来探索。 伽利略的成就是多方面的,仅就力学而言,他以物体从光滑斜面下滑将在另一斜面上升到同一高度,推论出如另一斜面的倾角极小,为达到同一高度,物体将以匀速运动趋于无限远,从而得出如无外力作用,物体将运动不息的结论。他精确地测定不同重量的物体以同一加速度沿光滑斜面下滑,并推论出物体自由下落时的加速度及其运动方程,驳倒了亚里士多德重物下落比轻物快的结论,并综合水平方向的匀速运动和垂直地面方向的匀加速运动得出抛物线轨迹和45°的最大射程角,伽利略还分析“地常动移而人不知”,提出著名的“伽利略相对性原理”(中国的成书于1800年前的《尚书考灵曜》有类似结论)。但他对力和运动变化关系的分析仍是错误的。全面、正确地概括力和运动关系的是牛顿的三条运动定律,牛顿还把地面上的重力外推到月球和整个太阳系,建立了万有引力定律。牛顿以上述的四条定律并运用他创造的“流数法”(即今微积分初步),解决了太阳系中的二体问题,推导出开普勒三定律,从理论上解决了地球上的潮汐问题。史称牛顿是第一个综合天上和地上的机械运动并取得伟大成就的物理学家。与此同时,几何光学也有很大发展,在16世纪末或17世纪初,先后发明了显微镜和望远镜,开普勒、伽利略和牛顿都对望远镜作很大的改进。 20世纪的物理学到19世纪末期,经典物理学已经发展到很完满的阶段,许多物理学家认为物理学已接近尽头,以后的工作只是增加有效数字的位数。开尔文在19世纪最后一个除夕夜的新年祝词中说:“物理大厦已经落成,……动力理论确定了热和光是运动的两种方式,现在它的美丽而晴朗的天空出现两朵乌云,一朵出现在光的波动理论,另一朵出现在麦克斯韦和玻耳兹曼的能量均分理论。”前者指的是以太漂移和迈克耳孙-莫雷测量地球对(绝对静止的)以太速度的实验,后者指用能量均分原理不能解释黑体辐射谱和低温下固体的比热。恰恰是这两个基本问题和开尔文所忽略的放射性,孕育了20世纪的物理学革命。 化工二班 许尚志 12071240073

对物理学的认识

对物理学的认识 物理学的主要研究对象就是力、光、电等。物理学可以分为力学、光学、热学、量子力学、核物理学等。物理学所研究的内容与人类的生活息息相关。在人类社会的发展历程中,物理学起着非常重要的作用。物理学的发展推动了社会的进步,可以说:物理学不就是一切,但就是一切都离不开物理学。物理学的终极目标就就是来量化解释世界。(法国皮埃尔·迪昂在她的《物理理论的目的与结构》中提出的观点) 牛顿建立了经典力学以后带来了第一次工业革命,因此人类进入了近代化。而蒸汽机的发明与应用就是第一次工业革命的标志,可以瞧出物理学的作用就是巨大的。随着物理学的发展,电学得到了应用,带来了第二次工业革命,电学的应用拉近了人们之间的距离,电力、汽车工业蓬勃发展。在第二次世界大战的刺激下,原子能技术、计算机技术与航天技术发展迅速,并成为第三次技术革命兴起的标志.随着 量子力学相对论等理论的建立,在20世纪,以核能、电子计算机等的应用为标志,人类社会开始进入现代化。20世纪前半期科学技术的重大突破又引起社会经济、产业结构、生活方式等方面的重大变化,并为战后第三次技术革命的深入发展奠定了基础。 从原始社会到现代社会,物理学始终不停地演进。过去大家相信太阳绕着地球转,十六世纪时哥白尼提出地球绕着太阳转,十七世纪 时布鲁诺发扬此学说,便被罗马教廷处死了。这可以说就是物理学上的一次革命。后来牛顿继承地动说,发展出她的运动定律。大家本以为此定律无懈可击。可就是到了二十世纪,又被爱因斯坦的相对论将

它涵盖过去。由此可知,一切理论都就是人为创造来解释自然的现象,充满了各种可能性。但就是必须要能够解释已经发生的事实,并且要能够预测未发生的事件,才算就是一个经得起考验的理论。科学便就是在不断的探索中,寻找最圆满的答案。过去的物理学偏重于对观察物的研究,把观察者忽略。但自从“测不准原理”提出后,观察者对被观察物的影响便受到重视,未来对于“人”与“物”关系的研究将引起另一场科学的革命。 物理学就是实验的科学,就是透过种种的仪器来研究宇宙万象。物理学上的实验结果具备一致性,但就是在解释上就是可以提出各式理论模型的。然而各种理论模型就是由物理学家建立起来的,也就就是依靠人的心智创造出来的,也因此受限于人的心智。 物理学就是古老而前沿的学科。在天体物理学当中有两个非常重要的概念,一个就是新星,一个就是超新星,新星的亮度大概就是太阳 亮度的几万倍,超新星的亮度就是太阳亮度的百万万倍。这两个都就是在中国发现的。对宇宙的探索,未知多于已知,我们已知的物质大约只占5%,还有95%就是暗物质与暗能量。从引力场我们知道暗物质的存在,从宇宙膨胀的加速度我们判断有暗能量、李政道认为,之所以有暗能量就是因为天外有天,我们的宇宙之外可能还有宇宙!暗物质暗能量的研究就是物理学研究最大的挑战。 物理学就是理论与实验紧密联系的科学,就是一门应用学科。物理学就是严密严谨的科学。物理学追求真理、造福人类、引领未来、支撑发展。物理学就是认识世界的先锋,物理学引领世界!

物理学发展简史

物理学发展简史 摘要:物理学的发展大致经历了三个时期:古代物理学时期、近代物理学时期(又称经典物理学时期)和现代物理学时期。物理学实质性的大发展,绝大部分是在欧洲完成,因此物理学的发展史,也可以看作是欧洲物理学的发展史。 关键词:物理学;发展简史;经典力学;电磁学;相对论;量子力学;人类未来发展 0 引言 物理学的发展经历了漫长的历史时期,本文将其划分为三个阶段:古代、近代和现代,并逐一进行简要介绍其主要成就及特点,使物理学的发展历程显得清晰而明了。 1 古代物理学时期 古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。 物理学的发展是人类发展的必然结果,也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来,便从未停止过对于外部世界的思考,即这个世界为什么这样存在,它的本质是什么,这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此,最初的物理学是融合在哲学之中的,人们所思考的,更多的是关于哲学方面的问题,而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里,物理学没有什么大的进展。 古代物理学发展缓慢的另一个原因,是欧洲黑暗的教皇统治,教会控制着人们的行为,禁锢人们的思想,不允许极端思想的出现,从而威胁其统治权。因此,在欧洲最黑暗的教皇统治时期,物理学几乎处于停滞不前的状态。 直到文艺复兴时期,这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播,与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致科学逐渐从哲学中分裂出来,这一时期,力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。 2 近代物理学时期 近代物理学时期又称经典物理学时期,这一时期是从16世纪至19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。 近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”,即认为地球位于宇宙的中心。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。

物理学发展史上的里程碑式的人

物理学发展史上的里程碑式的人

物理无处不在。它在遥远的宇宙边缘,它在星系中央的超大质量黑洞,它在构成万物的基本粒子,它甚至存在于看起来是空的空间内。物理学家的目的就是要去研究在这个物质世界中所发生的一切:掉落的苹果,行星和恒星的运动,以及微观世界中亚原子粒子的行为等等。 我们对我们所身处的这个宇宙已经有了越来越多的了解。而这一切都离不开下面这些物理学家的深刻洞察力,他们的理论、想法及发现彻底地改变了我们对宇宙的认知。 △伽利略(Galileo Galilei, 1564 - 1642)在物理学上最著名的贡献之一是他对物体运动的研究。在1630年代,他证明了所有在做自由落体运动的物体都有相同的加速度。换句话说,在没有空气阻力的情况下,羽毛和铅球将同时落地。霍金说:“自然科学的诞生要归功于伽利略。 △基于伽利略在物体运动的研究,牛顿(Isaac Newton, 1643 - 1727)在1687年发表了《自然哲学的数学原理》,阐述了三大运动定律和万有引力。他通过论证开普勒定律与他的引力理论间的一致性,证明了地球上的物体与天体的运动都遵循着相同的物理定律。

△对电和磁的研究是法拉第(Michael Faraday, 1791 - 1867)最著名的工作。在1831年,他发现了电磁感应现象;1839年,他提出了电学和磁学之间存在着基本关系。 △1864年,麦克斯韦(James Clerk Maxwell, 1831 - 1879)发表了他的电磁学理论,他提出了将电、磁和光统归为电磁场中的现象。麦克斯韦指出电场和磁场以波的形式在空间中以光速传播,同时从理论上预测了电磁波的存在。

论物理学与社会科学的关系

论物理学与社会科学的关系 (广西师范学院物电学院物理课程与教学论邓小雄) 【摘要】:本文介绍了物理学与社会科学的区别和联系。重点论述了社会科学对物理学的促进作用以及物理学的统计力学、耗散结构论和相对论对社会科学的促进作用。自然科学应该和社会科学结合起来以解决各种复杂的问题。 【关键词】:物理学;社会科学;关系 引言 随着社会的发展,出现了许多综合性问题。对于研究综合性社会问题而言,需要“各种有关的专家”或“各方面的专家”以及“各种学科的科学理论”。而这些专家就包括了自然科学家和社会科学家;“各种学科的科学理论”包括自然科学中有关学科的科学理论和社会科学中有关学科的科学理论。本文就自然科学中的物理学与社会科学的区别和联系进行探讨。 1 物理学与社会科学的区别 物理学是一门自然科学,它研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转换的规律。社会科学是关于社会事物的本质及其规律的系统性科学。社会科学是科学的研究人类社会现象的模型科学。广义的“社会科学”是人文学科和社会科学的统称。社会科学是以社会现象为研究对象的科学。它的任务是研究与阐述各种社会现象及其发展规律。社会科学所涵盖的学科包括:经济学、政治学、法学、伦理学、历史学、社会学、心理学、教育学、管理学、人类学、民俗学、新闻学、传播学等。世界是由人和物两大方面组成,物理研究的对象是物质,是客观世界;而社会科学研究的对象是人,是主观世界。物理回答“是什么”, 其成果具有世界性,没有民族性和地域性;社会科学回答“应该怎样”,因而具有价值导向,其成果具有民族性和本土性。“是什么”具有

惟一性, 因而物理是逻辑的、实证的、一元的;“应当怎样”不具惟一性, 因而社会科学往往是非逻辑的、非实证、非一元的[1]。 2 物理学与社会科学的联系 人类社会是大自然进化的产物,亦是大自然发展的高级阶段。一部社会发展史,同时也是一部自然发展史。人类社会有其社会性质,这就是社会系统在长期进化过程中所呈现出来的新质。研究这种新质的科学,叫做社会科学。人类社会亦有其自然本质,这就是构成社会系统的诸要素的自然属性[2]。 近些年来,不仅在自然科学内部,而且在自然科学与社会科学之间,各种类型的交叉影响、交叉研究和交叉学科层出不穷。象城市科学、环境科学、管理科学、思维科学等等高度综合性的学科,都体现了自然科学与社会科学的综合。 从现代科学的研究对象看,除了纯自然现象和纯社会现象外,具有两者交叉性质的现象日益增多。事实上,随着社会生产的不断进步,人类制造出许许多多日趋复杂的人工产品,这些都是纯自然界或天然自然界所没有的,人们把它们称为第二自然或人工自然。这种人工的自然界正在日益扩大范围,因为科学技术的发展和人类创造能力的提高,使得天然自然或第一自然越来越多为人类所改造和利用而转化为人工自然。由于人类还通过自己的各种实践活动对所居住的地球施加着日益深广的影响,以致于天灾和人祸在某些情况下已无绝对分明的界限。有时看来是天灾,然而溯其根源,又往往包含有人祸,即包含有人类生产活动破坏了生态环境方面的原因。在人类改造社会的活动中也不能忽视来自自然条件和环境的影响。从现代科学的研究方法看,一方面,自然科学中一些常用的方法乃至一些概念和思路正越来越多地渗入社会科学;另一方面,社会科学中的一些思想方法以及价值、伦理概念也日益浸入自然科学的许多部门[3]。 2.1 社会科学对物理学的促进作用 (1)社会科学促使自然科学的诞生 “文艺复兴”运动的主要思潮是人文主义,它的宗旨是反对中世纪的宗教观,

物理学发展简史

物理学发展简史 专业:物流工程111 学生:吴建平 学号:2011216031 老师:代群

摘要:物理学的发展大致经历了三个时期:古代物理学时期、近代物理学时期(又称经典物理学时期)和现代物理学时期。物理学实质性的大发展,绝大部分是在欧洲完成,因此物理学的发展史,也可以看作是欧洲物理学的发展史。 关键词:物理学;发展简史;经典力学;电磁学;相对论;量子力学;人类未来发展

引言 物理学的发展经历了漫长的历史时期,本文将其划分为三个阶段:古代、近代和现代,并逐一进行简要介绍其主要成就及特点,使物理学的发展历程显得清晰而明了。 一古代物理学时期 古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。 物理学的发展是人类发展的必然结果,也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来,便从未停止过对于外部世界的思考,即这个世界为什么这样存在,它的本质是什么,这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此,最初的物理学是融合在哲学之中的,人们所思考的,更多的是关于哲学方面的问题,而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里,物理学没有什么大的进展。 古代物理学发展缓慢的另一个原因,是欧洲黑暗的教皇统治,教会控制着人们的行为,禁锢人们的思想,不允许极端思想的出现,从而威胁其统治权。因此,在欧洲最黑暗的教皇统治时期,物理学几乎处于停滞不前的状态。 直到文艺复兴时期,这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播,与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致来,这一时期,力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。 二近代物理学时期 近代物理学时期又称经典物理学时期,这一时期是从16世纪至19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。 近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”,即认为地球位于宇宙的中心。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。 公元15世纪,哥白尼经过多年关于天文学的研究,创立了科学的日心说,写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》,对地心说发出了强有力的挑战。16世纪初,开普勒通过从第谷处获得的大量精确的天文学数据进行分析,先后提出了行星运动三定律。开普勒的理论为牛顿经典力学的建立提供了重要基础。从开普勒起,天文学真正成为一门精确科学,成为近代科学的开路先锋。 近代物理学之父伽利略,用自制的望远镜观测天文现象,使日心说的观念深入人心。他提出落体定律和惯性运动概念,并用理想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的“重物下落快”的错误观点,发现自由落体定律。他提出惯性原理,驳斥了亚里士多德外力是维持物体运动的说法,为惯性定律的科学逐渐从哲学中分裂出建立奠定了基础。伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上

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