物理学史

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物理学史的读后感

物理学史的读后感（一）

物理学史是人类对自然界中各种物理现象的认识史，它研究的是物理学发生、发展的规律，说明了物理学中的基本概念、定律和理论体系的酝酿、产生和发展的辩证过程。它是一座知识财富的宝库，不仅展示了物理学理论形成的前因后果、来龙去脉，而且深刻的揭示了物理学的研究方法；它也是一块精神财富的宝地，物理学的发展极大地改变着人们的自然观、世界观，升华了人们对人与自然，人与社会的认识。与此同时，物理学家在探求真理的过程中展现出的人格魅力，不畏艰险献身科学的高尚品格，也给后人增添了无穷的榜样力量。物理学不仅以其知识、方法和思想极大的促进了自身的发展，而且在更广阔的领域深刻的影响着人类文明的进程，成为人类文化的一部分。

学习物理学史就是为了了解物理学所走过的道路，它将有助于我们更深刻地认识物理学，更有效地应用和发展物理学。过去很多人总是在说“以史为鉴”，但我们认为对物理学史的学习仅仅“以史为鉴”还远不能满足时代的要求，更应该在“以史为鉴”的基础上“以史为器”去发展、去创新。物理学史和自然科学史告诉我们，历史上的一些发明、创造并不是前人研究内容的简单重复，而往往是前人研究方法、思维特征的重现，并且它更是螺旋形上升的。

在物理教学中适当引入物理学史教育，让学生更多的了解科学发2

展的历程，并从前人的经验中受到启发、教益，从而感悟科学方法，提升人文素养，培养创新意识，是素质教育全面发展观的基本要求，也是落实新课标“三维目标”的必然选择。

下面，从几个方面简述物理学史的作用：

一、感悟科学方法

物理学的发展史是一部物理学方法论的发展史，物理学在发展过程中，不仅产生了宝贵的理论成果，更留给后人值得深思的物理学的研究方法。物理发展的历史证明，每一次重大科学理论的突破，往往都伴随着新的科学方法的诞生，而新的科学方法又反过来促进物理学的发展。

力学是物理学中发展最早的一个分支，机械运动是力学中最直观、最简单、也是最便于观察因而也最早得到研究的一种运动形式。然而，和物理学的其他部门相比，力学的研究却经历了更为漫长的过程。从古希腊时代算起，这个过程几达二千年之久。只所以会如此漫长，一个很重要的原因就是人类缺乏经验，缺乏正确的科学研究方法，因而也就难以得出正确的科学结论。亚里士多德是古希腊时代人类历史上少数百科全书式的大哲学家，而且是通过观察自然，运用形而上学的哲学思想方法试图解释自然，奠定物理学思想萌芽的人。然而，由于历史的局限，亚里士多德对自然的研究仅仅停留在“观察”和“思辩”的层面上，致使像“力是维持物体物运动的原因，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢”等错误长期统治着人们的思想。

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。

世界物理学史

世界物理学史（history of physics）是物理学在历史进程中的发生、发展过程。近代意义的物理学诞生于欧洲15—17世纪。人们一般将欧洲历史 作为物理学史的社会背景。从远古到公元5世纪属古代史时期；5—13世纪为中世纪时期；14—16世纪为文艺复兴运动时期；16—17世纪为科学革命时期，以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生，从此之后，科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪，人们按照物理学史特点，将其发展大致分期如下：①从远古到中世纪属古代时期。②从文艺复兴到19世纪，是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰，其 时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科，甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。③随着20世纪的到来，量子论和相对论相继出现；新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念，人们称此时期为近代物理学时期。

大约在公元前4000—前2000年间，在底格里斯河、幼发拉底河、尼罗河、印度河和黄河各流域，逐渐形成了古代文明的中心。公元前7世纪到前2世纪，古代科学在希腊和中国均获得较大的进展。鉴于中国的历史进程与欧洲有别，有关物理学在中国古代的情形见中国物理学史。

物理学来源于古希腊理性唯物思想。早期的哲学家提出了许多范围广泛的问题，诸如宇宙秩序的来源、世界多样性和各类变种的起源、如何说明物质和形式、运动和变化之间的关系等。尤其是，以留基波、德谟克利特为代表，后又被伊壁鸠鲁和卢克莱修发展的原子论，以及以爱利亚的芝诺为代表的斯多阿学派主张自然界连续性的观点，对自然界的结构和运动、变化等作出各自的说明。原子论曾对从18世纪起的化学和物理学起着相当大的影响。

古希腊和古罗马的物理学实际上最好的是静力学，其真正代表人物是阿基米德。他建立了杠杆定律、浮体定律，发明了后来以他名字命名的螺旋抽水机。更重要的是，他将欧几里得几何学和逻辑推理用于解决物理问题，这为经典物理学的兴起在方法上提供了一个榜样。至于亚里士多德的物理学，实质上大部分是由错误判断、逻辑集合而成的几个概念。他将宇宙分成天上的和地上的两种截然不同的领域，将运动分为“自然的”和“非自然的”两类，“非自然运动”需要恒常的外因等。今天看来，奇怪的是，占有整个中世纪的形而上学不是阿基米德的物理学，而是亚里士多德的物理学。这不仅与宗教的需要有关，大概亦与亚里士多德论证问题的巧妙方式有关。此外，泰利斯观察到琥珀吸引现象；毕达哥拉斯可能知道某些音程的数字比例；欧几里得探讨了凹面镜的反射现象；托勒玫发现光线入射角和折射角成比例，他构建的洋葱式宇宙模式（托勒玫体系）对中世纪影响颇大。

1 高中物理学史归纳

力学：

伽利略：1638年，在《两种新科学的对话》中，论证重物体和轻物体下落一样快，并在比萨斜塔做实验证明；推翻亚里士多德关于物体运动的观点，提出力是改变物体运动的原因，而非维持物体运动的原因。

马德堡半球实验：1654年，德国马德堡市进行的证明大气压存在的著名实验。

牛顿：1687年，在《自然哲学的数学原理》中提出三条运动定律（牛顿三大运动定律）；提出万有引力定律。

开普勒：提出开普勒行星运动三定律，为万有引力定律奠定基础。

卡文迪许：1798年，利用扭秤实验装置比较准确地测出引力常量。

胡克：提出胡克定律，关于弹簧弹力与形变量的关系。

电磁学：

库仑：1785年，利用扭秤实验发现电荷之间的相互作用规律，即库仑定律。

富兰克林：1752年，进行风筝实验，验证闪电是放电的一种形式，发明避雷针。

法拉第：1837年，引入电场概念，提出用电场线表示电场；1831年，发现电磁感应定律。

密立根：1913年，通过油滴实验精确测定元电荷的电荷量。

欧姆：1826年，通过实验得出欧姆定律。

奥斯特：1820年，发现电流磁效应。

安培：提出安培分子电流假说，总结安培定则判断电流与磁场的相互关系。

洛仑兹：提出运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。

热学：

焦耳和楞次：19世纪，先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦

2 耳-楞次定律。

布朗：1827年，发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象，即布朗运动。

开尔文：1848年，提出热力学温标，指出绝对零度（-273.15℃）是温度的下限。

波动学、光学、相对论：

惠更斯：提出光的波动学，发明摆钟；确定了单摆周期公式。

麦克斯韦：1864年，预言电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定基础。

赫兹：1887年，用实验证实电磁波的存在，并测定电磁波的传播速度等于光速。

伦琴：1895年，发现X射线（伦琴射线）。