物理对社会发展的影响

物理对社会发展的影响
物理对社会发展的影响

附:3、课题研究个人小结

字数500字以上;体验研究过程,总结学习过程中获得的基础知识、基本原理和主要方法。

附:小组成员每人一份个人总结。在此页后面自己添加。

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

科技进步与社会发展

科技进步与社会发展 摘要:科学技术是推动人类社会不断向前发展的重要力量,然而盲目的科技进步也给人类的发展带来种种弊端。推动社会发展应树立正确的思想观念,合理运用科学技术,实现人类社会可持续健康发展。 关键词:科学技术、人类社会发展、可持续发展 社会发展是一个人与自然协调发展的过程,而科学技术一直贯穿于人类与自然协调发展的过程中。在人类发展的整个过程中,科技在各个不同的层次、程度上影响着人类社会发展的进程。 一、科技的进步标志着人类社会的发展程度 (一)科技进步改变了生产力要素,推动了社会生产力的发展。 1.科技进步提高了劳动者的知识水平和素质。劳动者通过学习和教育的方式掌握科技,转化为生产经验和劳动技能,从而能够使其更好地结合起来,最大限度地发挥生产职能。我作为一名人力资源工作者,工作内容全部基于hr系统,这使得员工信息更加完善、系统化;办公流程的信息化让工作更加规范,责任到人,有据可查,提高效率。 2.科技进步创新了生产工具。生产工具的状况是衡量生产力发展水平的最重要的客观尺度,而这也是科学技术的产物。17、18世纪力学和机械技术的发展,带动了一系列工具机和蒸汽机的发明,实现了机械化生产;19世纪电磁学和电气技术的发展,促使了发电机和电机的发明,奠定了电气化基础;20世纪的电子学和微电子技术的发展,直接带动了电子计算机、自动控制机等的发明,推动了生产过程自动化的进程。 3.科技进步扩大了劳动对象的范围。科学技术的进步,使人们可以充分利用自然资源,开发新能源,创造出自然界本来不存在的东西,突破了传统的劳动对象的束缚。 (二)科技进步促进生产关系的变革,推动了社会革命力量的发展。 纵观社会发展史,科学技术的重大发展使社会经济关系的相应变化,甚至产生新的社会形态。马克思指出:“手推磨产生的是封建主为首的社会,蒸汽磨产生的是工业资本家为首的社会。”也就是说,科学技术的发展为生产关系的变革创造了重要的物质基础。 (三)科技进步提升了人类的认知能力,推动人类社会精神文明的发展。 自然科学是人类思想解放和进步的强大精神武器,影响人类的社会生活,促进社会精神文明的发展。科学使人类思维方式科学化,文化观念革命化、精神文化现代化。

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

科学技术的发展与社会的不断进步

科学技术的发展与社会的不断进步,使得人类对精神追求有了更高的要求,不仅仅满足于对空气温度、湿度的限制,还对其居住环境有了进一步的关注。因而从舒适空调迈向健康空调将是空调工程面临的重要任务。在本次课题设计中,该建筑物内空气的温、湿度及清洁程度,有着一定的标准,比如在展览厅中,为妥善保存物品不受霉潮侵害,得以长期保存,必须加以相应的控制;在接待室、办公室、包间等,应及时排除污浊空气,创造舒适的室内环境和卫生要求,提高人类的身体健康,以有利于人们工作、休息,从而提高工作效率。所以,空气品质的好坏直接影响着人们的生活水平。 目前,太阳能空调能显著减低建筑能耗,实现太阳能利用装置与建筑一体化,还具有季节匹配性好及环保的优点。实现太阳能空调制冷具有多种技术方式,将太阳能辐射转化为较高温度的热能再转化为冷量是其中最有前途的太阳能建筑一体化利用方式。自上世纪70年代以来我国多个科研院所追踪发展太阳能制冷技术,吸收式太阳能空调领域研究比较成功的有广州能源所、北京太阳能研究所、上海交通大学及香港大学等科研单位;企业方面,北京天普、山东皇明、长沙远大和珠海兴业等企业都建立了太阳能空调示范系统,开始产业化尝试。其中长沙远大为槽式聚光系统;目前珠海兴业新能源科技有限公司在珠海总部和湖南分公司分别新建了70kW和500kW的智能太阳能空调系统,该系统由真空热管式集热器,热水吸收式制冷机组,蓄能系统,空调终端和控制电路组成,系统调试成功后,已经连续可靠的运行18个月,为目前国内运行最为成功的太阳能空调工程之一,除此之外兴业公司还努力开发光热幕墙等设备及相变蓄能材料,以期更好地与建筑一体化结合及提高太阳能空调的效率。低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。我国节能建筑尚处于起步阶段,建筑耗能持续增长并占社会总耗能的30%左右,采暖、热水及电空调耗能又占建筑耗能的50%以上[1]。传统电空调多以氟氯碳化物为冷媒,而氟碳类物质被公认为是破坏臭氧层和造成温室效应的重要原因;而且电能主要是通过燃烧化石能源达成发电过程,排放的酸性气体严重污染环境,对人类生存环境造成损害。太阳能空调的优点是:直接且容易使用;利用可再生能源且在附加储能系统时具有连续性;维持相同的舒适性品质;安全;运行成本低,无技术专属性;绿色环保;电网削峰功能;良好的季节适应性,供热供冷一体化。因此,太阳能空调被认为是降低建筑能耗和减少温室效应的最佳方案。综上所述,国外太阳能空调研究已经是低碳建筑技术的重要开发方向其研究内容如下: 1.根据设计地点和设计要求进行设计参数的选择 2. 各层冷负荷、热负荷、湿负荷的计算 冷负荷包括建筑围护结构传热负荷、太阳辐射负荷、工艺设备及照明设备散热负荷、人体散热负荷。逐时相加最大值为夏季所需的冷负荷 热负荷可采用《空气调节工程》第二版公式(3.24)。逐时相加最大值为冬季所需的热负荷 湿负荷包括人体散湿和工艺设备散湿。人体散湿根据单位人体散湿量,室内人数,群集系数决定;工艺设备散湿根据其功率决定 3.空气处理方案的选择 根据建筑物的结构,功能,冷热负荷的要求及新风量的要求,合理的选择设计方案。

物理学发展史

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。

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

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

物理学的发展对人类社会的影响上课讲义

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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。

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

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,

物理学的发展

物理学发展和科技革命 BZ07004007 庞锦毅 摘要 本文试图从讨论物理学发展的脉络来研究科技革命的过程。众所周知,物理学是认识世界的学科。她是如何描述世界的?她能将我们的世界解析到何种程度?文章第一章会给出经典物理学框架下,物理学是如何发展并一步步揭示世界本质以及她在解释世界的过程中遇到了哪些困难。第二章会叙述近代物理学一次重要的变革以及阐明物理学是如何通过自我修正重新准确揭示世界本质的过程。第三章会给出近代物理学发展的脉络及其遇到的困难。 关键字:分析力学,自由度,动力学轨迹,统计,相对论,量子理论

第一章经典物理学 很多物理学史学者对于在最近的那次物理学变革来临之前的物理学史倾向于这样一种观点:经典物理学的大厦已经构建完成,剩下的任务只是将一些基本常数测量的更加精确。个人认为这种观点不但不严谨,甚至是谬误的。 众所周知,物理学的终极目标是描述世界。而我们的世界从还原论的角度说,是一个多体系统。仅仅完善基本单元的动力学是远远不够的。经典物理的分析力学只能完全求解单自由度的系统的动力学。一旦超出单自由度情形,看似无所不能的分析力学实际上就变得捉襟见肘了。众所周知的困难就是从两体问题到三体问题的障碍。两体问题由于空间平移对称性和空间转动对称性的缘故,原本的六自由度系统最终能够约化为单自由度问题而得以求解。然而拥有九自由度的三体问题即使经过对称性约化,也还剩余四个自由度。当然,这并不是说分析力学无法分析这些多自由度问题。欧拉-拉格朗日方程能够给出系统自由度的演化方程,但是对于大量的非线性系统我们由于最终无法解耦这些微分方程而不能给出清晰的相空间动力学轨迹。从某种意义上讲,我们对于我们的世界仍旧知之甚少,即使在那个经典物理学如日中天的年代。 随着数值计算的发展,优美的解析物理学开始向数学妥协:既然无法解析求解普遍的动力学轨迹,我们便给出一个具体的动力学轨迹数值解。实际上,随着自由度的增加,这种妥协也开始崩溃。大量自由度与非线性的结合导致了混沌的出现。同一系统的不同动力学轨迹在高维度相空间中的剧烈分化使得单个动力学轨迹的数值解变得毫无意义。这从逻辑上引发了物理学的又一次妥协:统计力学的出现。当然从物理学史的时空观上讲,混沌与统计力学并没有直接的关联。然而对于从认识世界的角度看待物理学的人而言,这两者是紧密相连的。这实际上要归功于微分几何的发展。数学家对于高维度空间拓扑性质的研究使得物理学者把目光从单纯的动力学轨迹转移到了动力学流形上。这可以说是一种妥协,也可以

物理学史 高考真题含答案

物理学史 1.(2013四川成都高三第二次诊断性检测理科综合试题,1)下列说法正确的是() A. 牛顿测出了引力常量 B. 爱因斯坦提出了系统的电磁理论 C. 理想实验不能用于科学研究 D. 公式与采取的定义方式相同 2.(2014山西忻州一中、康杰中学、临汾一中、长治二中四校高三第三次联考理科综合试题,14)在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是() A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法 B.根据速度的定义式,当趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法C.在实验探究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法 D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法 3.(2014山东潍坊高三3月模拟考试理科综合试题,14)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合史实的是() A.伽利略研究了天体的运动,并提出了行星运动的三定律 B.牛顿发现了万有引力定律,并通过扭秤实验测出了引力常量 C.库仑发现了点电荷间的作用规律,并提出了电场的概念 D.法拉第发现了电磁感应现象,并制造了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机 4.(2014山东青岛高三第一次模拟考试理综物理,14)下列说法中正确的是() A. 用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法 B. 牛顿在对自由落体运动的研究中,首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法 C. 法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场 D. 哥白尼大胆反驳地心说,提出了日心说,并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 5.(2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考,14)下列有关电磁学的四幅图中,说法不正确的是()

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。作为自然科学的一联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。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。时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的有力工具,物理学又是一时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的有力工具,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种哲学观和方法论。在人类文明漫长的岁月中,勃的学科为我们造就了一个又一个光辉的里程碑。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,也同人类社会的物理学的进展密切联系着工业,农业等的发展,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;汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;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计算机技术的成熟等等。明的贡献。明的贡献。当今时代,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。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,工业革命便是最好的验证。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构成了认识自然、改造自然的巨大力量,和技能。近一个世纪以来,物理学又有了崭新的进展,带来相应的新和技能。近一个世纪以来,物理学又有了崭新的进展,技术革命。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。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》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定了整个经典物理学的基础,动作用。动作用。牛顿力学的建立,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重大事件,实现了自然科学的第一次大综合,跨进了划时代的一大步。跨进了划时代的一大步。经典物理学的思想方法、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、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,为第一次工业革思辨色彩的落后状态,加快了科学技术的发展步伐,命大规模发明和使用机械打下了基础。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蒸汽技术革命引起了社会的全面变革,飞跃,飞跃,使产业结构发生了巨大变化,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。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。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,电气技术革命发生在十九世纪下半叶,它以电磁理论的建立和发展,开发和应用为基础,极大促进了社会生产力的发展,引起了社会经济开发和应用为基础,极大促进了社会生产力的发展,结构和生产结构的巨大变革。结构和生产结构的巨大变革。同时,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。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,指导着电在电力革命的过程中,电磁场理论规定着革命的方向,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力系统技术体系的建立。发展的先导作用。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,电子和信息技术具有物理基础。信息革命始于年代,以计算机问世为标志,目前方兴未艾。年发明二极管起,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

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