物理学史--补充--中国古代物理成就总汇共45页文档
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中国古代物理学-中国古代物理学史概述从远古到西周时期在原始社会时期,当人们学会用火、学会制造石器时,人们就在劳动实践中播下了物理学的种子。
据古籍记载,这时期的人们“刳木为舟、剡〔yan演〕木为楫”,“断木为杵、掘地为臼”,“弦木为弧、剡木为矢”,船、杵臼和弓箭的制造,可知力学中有关浮力、杠杆、弹性的知识开始萌芽。
“燧人氏钻木取火”的记载,也表明人们开始懂得热学中摩擦生热的道理。
夏、商、西周时期,交通运输工具的制造,用以计量时间的壶漏的发明,贸易交换中必备的权衡器,杠杆和桔槔在生产中的应用,烧陶和冶铜中控制火候的技术,铜镜和阳燧(凹面铜镜)的铸造,各种乐器的创制,这些技术的发展为物理学知识的积累创造了条件,也为其后总结物理学理论打下了坚实的基础。
春秋战国时期历史学家一般把这个时期称之为从奴隶制向封建制过渡的社会变革时代。
这个时期也完成了我国从青铜时代向铁器时代的过渡。
随着冶铁和铁制工具的使用、农田水利的发达、都邑建筑的兴盛,以及列国兼并战争的刺激,以《墨经》和《考工记》两书为标志,中国古代物理学开始了它的形成时期。
墨子(约公元前468—前376年)是这个时期具有唯物主义倾向的哲学家,也是我国古代最早的物理学家。
墨子,名翟,鲁国人,他和他的弟子组成的墨家,是春秋战国时期物理学成就最大的学派。
其代表作《墨经》一书,记载了有关力学、声学、光学等方面的知识。
尤其是在光学方面,它以八条文字连续有序地记述了光、影、镜面成像的光学问题。
它不仅是中国最早的几何光学著作,而且在世界古代文化史上也是一篇很难得的和较全面的光学杰作,比欧几里得光学还早百余年。
《考工记》是春秋末年齐国人的著作。
它论述了当时手工业的主要工种,是一部关于我国古代手工技术规范的总汇集。
尤为可贵的是,该书在记述各种手工技术的同时,还分别阐明了它们的科学道理。
其中包括许多力学、声学和热学方面的物理知识,堪称为集我国古代物理学知识在工艺技术上应用的大成。
物理学史4[编辑]相对论亨德里克·安东·洛伦兹[编辑]相对论产生的历史背景迈克耳孙-莫雷实验对以太风观测的零结果表明,或者所有有关以太的理论需要修改,例如像洛伦兹那样引入长度收缩因子,这样会带来一系列的修补工作;或者认为以太存在的理论根本就不成立。
其实早在1865年麦克斯韦就已经证明电磁波传播速度只和介质有关,1890年赫兹在研究电磁理论时也得出了电磁波波速与波源速度无关的结论。
然而,这个结论显然是不符合伽利略变换的,这说明对于运动中的物体需要一种新的电动力学。
洛伦兹曾经在维持以太存在性的前提下发展过这样一种电磁理论,这被称作洛伦兹以太论。
在这一理论中,以太和其他物质被严格区分开,以太是绝对静止的,这也是牛顿的绝对时空观的反映;然而有别于机械观的以太,洛伦兹的以太是一种"电磁以太":洛伦兹假设电磁场是以太状态的体现,但他对此没有做更多的解释。
洛伦兹用这一理论解释了塞曼效应,为此获得了1902年的诺贝尔物理学奖。
1895年,洛伦兹给出了长度收缩的假设,并通过他的相关态定理提出了所谓"本地时"的概念[50],运用这一概念他解释了光行差现象、多普勒频移和斐索流水实验。
相关态定理是说相对于以太运动的观察者在他的参考系中观测到的物理现象应当和静止坐标系中的观察者看到的是相同的。
本地时的概念在数学上相当于狭义相对论中同时性的相对性,但在洛伦兹的理论中它只是一种数学上的辅助工具,没有实在的物理意义。
同一年,洛伦兹引入了一组适用于麦克斯韦电磁理论在相对以太运动的坐标系中时空变换的方程,即洛伦兹变换,并于1899年和1904年对洛伦兹变换进行了补充和修正[53],他的1904年的论文《以任意小于光速的系统中的电磁现象》给出的洛伦兹变换已经非常接近于现代的定义[54]。
法国数学家、科学家昂利·庞加莱一直是洛伦兹观点的阐释者及批判者,1900年他对洛伦兹的本地时概念的起源作出了具有物理意义的解释[55],即本地时来自不同坐标系间通过光速进行的时钟同步,这就是狭义相对论中同时性的相对性的概念。
高中物理中出现的所有物理学史资料的总结1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F 弹=kx)2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S 正比于t2 并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。
后由牛顿归纳成惯性定律。
伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。
3、牛顿:英国物理学家;动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。
4、开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律,奠定了万有引力定律的基础。
5、卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。
6、布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”。
7、焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2 焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。
研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律。
8、开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标。
9、库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律”。
10、密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡,得到了基本电荷e 。
11、欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系。
12、奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场。
13、安培:法国科学家;提出了著名的分子电流假说。
14、汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,发现电子,测得了电子的比荷e/m;汤姆生还提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象。
15、劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
中国古代物理学的成就中国古代自然科学与自然哲学经历了几个时期:春秋战国时期(前770~前221)为形成时期;从秦、汉经三国、晋、南北朝到隋、唐、五代(前221~960)是发展时期;宋、元至明初(960年至15世纪)是鼎盛时期。
在漫长的2000多年中,中国古代物理学在世界上一直处于领先的地位,只是到了明、清时期,由于欧洲近代物理学的兴起,它才显得落后了,可以称为衰落时期。
从五四新文化运动开始,中国物理学汇合于世界物理学,呈现出不同于古代物理学的新面目。
先秦时期的伟大哲学家墨翟(约前468~前376)及其墨家学派(4世纪~前3世纪),在他们的论著《墨经》中记述了大量的物理知识,这是春秋战国时期物理学成就最大的学派。
《墨经》自然科学的主要成就在力学与光学方面。
它探讨了力的定义,叙述了惯性运动,研究了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等装置省力的原因,以及浮力与平衡原理;指出了光的直线传播及反射规律以及小孔、平面镜、凹凸面镜的成像情况;观察了温度与火色的关系。
《论衡》书影同时期的《考工记》是应用力学、声学方面的书籍,记载了滚动摩擦、斜面运动、惯性现象、抛物轨道、水的浮力、材料强度以及钟、鼓、磬的发音、频率、音色、响度及乐器形状的关系。
这时期的《管子·地数篇》、《鬼谷子》、《吕氏春秋》等书中还记载了天然磁石的吸铁现象以及最早的指南针“司南”。
汉代王充(27~约97)的《论衡》是中国中古时期的百科全书。
在力学方面,《论衡》指出外力能改变物体的运动状态,改变运动速度;而内力不能改变物体的运动。
同时,《论衡》还讨论了相对运动,在声学方面研究了声的发生、传播与衰减,并用水波作比喻。
在热学方面,《论衡》研究了热的平衡、传导及物态变化;在光学方面,阐述了光的强度、光的直线传播及球面聚焦现象;在电磁学方面,记录了摩擦起电及磁指南器。
在唐代,有人进行了大规模的大地测量,这实际上是世界上第一次进行的子午线的实际测量。
在《孙真人丹经》中记述了火药的配方:硫黄、硝石和木炭。