物理学的发展史ppt课件

物理学发展史公元1638年，意大利科学家伽利略的《两种新科学》一书出版，书内载有斜面实验的详细描述。

伽利略的动力学研究与1609～1618年间德国科学家开普勒根据天文观测总结所得开普勒三定律，同为牛顿力学的基础。

公元1643年，意大利科学家托利拆利作大气压实验，发明水银气压计。

公元1646年，法国科学家帕斯卡实验验证大气压的存在。

公元1654年，德国科学家格里开发明抽气泵，获得真空。

公元1662年，英国科学家波义耳实验发现波义耳定律。

十四年后，法国科学家马里奥特也独立的发现此定律。

公元1663年，格里开作马德堡半球实验。

公元1666年，英国科学家牛顿用三棱镜作色散实验。

公元1669年，巴塞林那斯发现光经过方解石有双折射的现象。

公元1675年，牛顿作牛顿环实验，这是一种光的干涉现象，但牛顿仍用光的微粒说解释。

公元1752年，美国科学家富兰克林作风筝实验，引雷电到地面。

公元1767年，美国科学家普列斯特勒根据富兰克林导体内不存在静电荷的实验，推得静电力的平方反比定律。

公元1780年，意大利科学家加伐尼发现蛙腿筋肉收缩现象，认为是动物电所致。

不过直到1791年他才发表这方面的论文。

公元1785年，法国科学家库仑用他自己发明的扭秤，从实验得静电力的平方反比定律。

在这以前，英国科学家米切尔已有过类似设计，并于1750年提出磁力的平方反比定律。

公元1787年，法国科学家查理发现了气体膨胀的查理-盖·吕萨克定律。

盖·吕萨克的研究发表于1802年。

公元1792年，伏打研究加伐尼现象，认为是两种金属接触所致。

公元1798年，英国科学家卡文迪许用扭秤实验测定万有引力常数G。

公元1798年，美国科学家伦福德发表他的摩擦生热的实验，这些实验事实是反对热质说的重要依据。

公元1799年，英国科学家戴维做真空中的摩擦实验，以证明热是物体微粒的振动所致。

公元1800年，英国科学家赫休尔从太阳光谱的辐射热效应发现红外线。

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。

物理学发展史物理学是伴随着人类的生存、生产活动发展起来的一门学科，它研究物质及其行为和运动的科学，也早形成的自然科学之一，如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。

最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》。

形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究，而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。

16世纪以前，封建制度和欧洲宗教神学的统治，使得人们对物理学知识的积累只是零碎的。

物理学未能形成一门独立的学科。

进入16世纪，随着思想的解放和生产力水平的提高，物理学的发展有了新的手段：实验。

而数学的迅速进步，使物理学发展成为一门独立的学科。

以下，我将具体介绍力学，热学，电磁学，光学，量子力学的发展。

1、力学发展史力学是最原始的物理学分支之一，而最原始的力学则是静力学。

静力学源于人类文明初期生产劳动中所使用的简单机械，如杠杆、滑轮、斜面等。

古希腊人从大量的经验中了解到一些与静力学相关的基本概念和原理，如杠杆原理和阿基米德定律。

但直至十六世纪后，资本主义的工业进步才真正开始为西方世界的自然科学研究创造物质条件，尤其于地理大发现时代航海业兴起，人类钻研观测天文学所花费的心力前所未有，其中以丹麦天文学家第谷·布拉赫和德国天文学家、数学家约翰内斯·开普勒为代表。

对宇宙中天体的观测也成为了人类进一步研究力学运动的绝佳领域。

1609和1619年，开普勒总结了老师第谷毕生的观测数据，先后发现了开普勒运动三大定律。

在十七世纪的欧洲，自然哲学家逐渐展开了一场针对中世纪经院哲学的进攻，他们持有的观点是，从力学和天文学研究抽象出的数学模型将适用于描述整个宇宙中的运动。

被誉为“现代自然科学之父”的意大利（或按当时地理为托斯卡纳大公国）物理学家、数学家、天文学家伽利略·伽利莱就是这场转变中的领军人物。

伽利略所处的时代正值思想活跃的文艺复兴之后，在此之前列奥纳多·达芬奇所进行的物理实验、尼古拉斯·哥白尼的日心说以及弗朗西斯·培根提出的注重实验经验的科学方法论都是促使伽利略深入研究自然科学的重要因素，哥白尼的日心说更是直接推动了伽利略试图用数学对宇宙中天体的运动进行描述。

经典物理学发展史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。

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。

法国在大革命的前后，人才辈出，以P.S.M.拉普拉斯为首的法国科学家(史称拉普拉斯学派)将牛顿的力学理论发扬光大，把偏微分方程运用于天体力学，求出了太阳系内三体和多体问题的近似解，初步探讨并解决了太阳系的起源和稳定性问题，使天体力学达到相当完善的境界。

物理学发展史公元前600年以前公元前650-前550年，古希腊人发现摩擦琥珀可使之吸引轻物体，发现磁石吸铁。

公元前600--1年公元前480-前380年间战国时期，《墨经》中记有通过对平面镜、凹面镜和凸面镜的实验研究，发现物像位置和大小与镜面曲率之间的经验关系(中国墨子和墨子学派)。

公元前480-前380年间战国时期，《墨经》中记载了杠杆平衡的现象(中国墨子学派)。

公元前480-前380年间战国时期，研究筑城防御之术，发明云梯(中国墨子学派)。

公元前四世纪，柏拉图学派已认识到光的直线传播和光反射时入射角等于反射角。

公元前350年左右，认识到声音由空气运动产生，并发现管长一倍，振动周期长一倍的规律(古希腊亚里士多德)。

公元前三世纪，实验发现斜面、杠杆、滑轮的规律以及浮力原理，奠定了静力学的基础(古希腊阿基米德)。

公元前三世纪，发明举水的螺旋，至今仍见用于埃及(古希腊阿基米德)。

公元前250年左右，战国末年的《韩非子·有度篇》中，有“先王立司南以端朝夕”的记载，“司南”大约是古人用来识别南北的器械(或为指南车,或为磁石指南勺)。

《论衡》叙述司南形同水勺，磁勺柄自动指南，它是后来指南针发明的先驱。

公元前221年，秦始皇统一中国度、量、衡，其进位体制沿用到二十世纪。

公元前二世纪，中国西汉记载用漏壶(刻漏)计时，水钟使用更早。

公元前二世纪，发明水钟、水风琴、压缩空气抛弹机(用于战争)(埃及悌西比阿斯)。

公元前一世纪，最先记载过磁铁石的排斥作用和铁屑实验(罗马卢克莱修)。

公元前31年，中国西汉时创用平向水轮，通过滑轮和皮带推动风箱，用于炼铁炉的鼓风。

1—400年一世纪左右，发明蒸汽转动器和热空气推动的转动机，这是蒸汽涡轮机和热气涡轮机的萌芽(古希腊希隆)。

一世纪，发现盛水的球状玻璃器具有放大作用(罗马塞涅卡)。

300年至400年，中国史载晋代已有指南船，可能是航海罗盘的最早发明。

401-1000年根据敦煌等地出土文物，在公元七、八世纪，中国唐朝已采用刻板印书，是世界上最早的印刷术。

物理学的历史与发展物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的性质、运动和相互作用规律，是我们理解世界的基础。

下面我将为大家介绍物理学的历史和发展。

一、早期物理学的发展物理学的起源可以追溯到古代的希腊时期。

古希腊哲学家如泰勒斯、安纳克西曼德和毕达哥拉斯等人开始探索自然界的真相。

毕达哥拉斯提出了数学与自然之间的联系，并发现了音乐和数学之间的关系。

这一时期的物理学主要集中在对自然界现象的观察、实验和推理。

进入中世纪，阿拉伯学者的贡献对物理学的发展起到了推动作用。

他们翻译和传播了古希腊的著作，使这些知识在欧洲得以传播。

此外，他们还进行了一些探索，如阿拉伯数学家阿尔哈齐进行了对浮力和光学的研究。

随着文艺复兴的到来，物理学的研究得到了进一步的推动。

伽利略·伽利莱是物理学史上的重要人物之一，他通过实验和观察，建立了运动规律和测量的方法，为经典物理学奠定了基础。

伽利莱的研究为我们认识运动和力的基本规律提供了重要的线索。

二、经典物理学时期伽利略的工作为牛顿的发现铺平了道路。

伊萨克·牛顿通过对物体运动的研究，提出了万有引力定律和三大运动定律，这些定律解释了地球和天体的运动。

牛顿的工作极大地推动了物理学的发展，形成了经典力学的基础。

在18世纪，物理学的研究领域不断扩展。

拉普拉斯提出了著名的拉普拉斯行星形成假说，开辟了宇宙学研究的新领域。

欧姆定律的发现推动了电学的发展，研究者们开始关注电流、电磁场等现象。

Maxwell的电磁学理论成果将电磁学发展到了一个新的高度。

他的方程组统一了电磁学的各个方面，提出了电磁波的概念，为后来无线电通信的发展起到了重要作用。

此外，克劳修斯和卡尔·费尔迪南·韦尔兹尔等研究者们的热力学理论也为物理学领域的发展带来了重要贡献。

三、现代物理学的发展20世纪初，物理学的研究领域发生了革命性的变化。

爱因斯坦的相对论理论在理解光的行为和运动的基础上取得了重要突破。

对学科的发展脉络进行梳理有助于了解其现状，展望其未来。

物理学的历史很长，不能样样都谈到，仅从牛顿开始，牛顿以前的很多先驱性的工作只好从略了。

20世纪前物理学的三大综合17世纪至19世纪，物理学经历了三次大的综合。

牛顿力学体系的建立标志着物理学的首次综合，第二次综合是麦克斯韦的电磁理论的建立，第三次则是以热力学两大定律确立并发展出相应的统计理论为标志。

第一次综合——牛顿力学17世纪，牛顿力学构成了完整的体系。

可以说，这是物理学第一次伟大的综合。

牛顿将天上行星的运动与地球上苹果下坠等现象概括到一个规律里面去了，建立了所谓的经典力学。

至于苹果下坠启发了牛顿的故事究竟有无历史根据，那是另一回事，但它说明了人们对于形象思维的偏爱。

牛顿力学的建立牛顿实际上建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律。

运动定律描述在力作用下物体是怎么运动的；万有引力定律则描述物体之间的基本相互作用。

牛顿将两个定律结合起来运用，因为行星的运动或者地球上的抛物体运动都受到万有引力的影响。

牛顿从物理上把这两个重要的力学规律总结出来的同时，也发展了数学，成为微积分的发明人。

他用微积分、微分方程来解决力学问题。

由运动定律建立的运动方程，可以用数学方法把它具体解出来，这体现了牛顿力学的威力——能够解决实际问题。

比如，如果要计算行星运行的轨道，可以按照牛顿所给出的物理思想和数学方法，求解运动方程就行了。

根据现在轨道上行星的位置，可以倒推千百年前或预计千百年后的位置。

海王星的发现就充分体现了这一点。

当时，人们发现天王星的轨道偏离了牛顿定律的预期，问题出在哪里呢？后来发现，在天王星轨道外面还有一颗行星，它对天王星产生影响，导致天王星的轨道偏离了预期的轨道。

进而人们用牛顿力学估计出这个行星的位置，并在预计的位置附近发现了这颗行星——海王星。

这表明，牛顿定律是很成功的。

按照牛顿定律写出运动方程，若已知初始条件——物体的位置和速度，就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度。