研究的时间尺度
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观察现象,揭示本质——物理学研究的特点
物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析,不断揭 示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系。
例如:地心说与日心说的争论
地心说-----托勒密建立和完善。
基本观点: 1.地球是球体。 2.地球是静止不动的,而且处 于宇宙的中心,从地球向外,依 次有月球、水星、金星、太阳、 火星、木星和土星,再外面是镶 嵌着所有恒星的天球——恒星 天。最外面,是推动天体运动 的原动天。 3.所有日月星辰都围绕地球匀 速转动。
进入20世纪以后,物理学的研究范围更加广阔。
原子物理
激光研究
固体中电子 运动的研究
中国天眼
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前景广阔,充满挑战——物理学的未来
物理学的两朵“乌云”
物理学发展到19世纪末期,可以说是达到相当完美、相当成熟的程度。一切物理现 象似乎都能够从相应的理论中得到满意的回答。例如,一切力学现象原则上都能够从经 典力学得到解释,牛顿力学以及分析力学已成为解决力学问题的有效的工具。对于电磁 现象的分析,已形成麦克斯韦电磁场理论,这是电磁场统一理论,这种理论还可用来阐 述波动光学的基本问题。至于热现象,也已经有了唯象热力学和统计力学的理论,它们 对于物质热运动的宏观规律和分子热运动的微观统计规律,几乎都能够做出合理的说明。 总之,以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建 成,而且基础牢固,宏伟壮观!在这种形势下,难怪物理学家会感到陶醉,会感到物理 学已大功告成,因而断言往后难有作为了。这种思想当时在物理界不但普遍存在,而且 由来已久。
阿基米德证明物体在液体中所受浮力等于它所排开液体 的重量(浮力定律),这一结果后被称为阿基米德原理。他 还给出正抛物旋转体浮在液体中平衡稳定的判据。阿基米德 发明的机械有引水用的水螺旋,能牵动满载大船的杠杆滑轮 机械,能说明日食,月食现象的地球-月球-太阳运行模型。 但他认为机械发明比纯数学低级,因而没写这方面的著作。 阿基米德还采用不断分割法求椭球体、旋转抛物体等的体积, 这种方法已具有积分计算的雏形。