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

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经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,形成为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为了太阳。
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” 。
此外,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,那末‘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。
物理学对社会发展的贡献

物理学对社会发展的贡献物理学是一门研究物质、能量以及它们之间相互作用的科学学科,它在社会发展中起到了重要的作用。
通过研究物理学,人类探索了自然界的奥秘,取得了众多的科学技术成果,从而为社会的各个领域带来了巨大的贡献。
本文将从能源发展、通讯技术、医疗科技和社会进步等多个方面,论述物理学对社会发展的贡献。
1. 能源发展能源是社会发展的基石,而物理学在能源领域的研究为社会提供了多种有效的能源解决方案。
首先,核能技术在电力生产中发挥着重要作用。
通过核裂变和核聚变技术,人类能够从核反应中释放出巨大的能量,从而满足社会对电力的需求。
其次,物理学还为可再生能源的开发做出了贡献。
太阳能、风能和水能等可再生能源的研究与应用,不仅减少了对传统化石燃料的依赖,还为环境保护做出了积极贡献。
2. 通讯技术物理学在通讯技术领域的研究为社会的信息传递和交流提供了重要的支持。
首先,无线通信技术的发展离不开物理学的贡献。
物理学家通过对电磁波、射频和微波等的研究,创造了无线通信技术,使得人们可以通过移动电话、无线网络等实时连接和交流。
其次,物理学的量子力学理论为信息加密和信息安全提供了基础。
量子密钥分发、量子电子签名等技术的出现,使得信息传输变得更加安全可靠。
3. 医疗科技物理学在医疗科技领域的研究为疾病治疗和医学影像诊断提供了重要的支持。
例如,放射性同位素在肿瘤治疗中的应用,通过物理学原理实现对恶性肿瘤的定位和治疗。
此外,物理学的成像技术在医学影像诊断中发挥了重要作用。
X射线、CT扫描、核磁共振等技术的发展,使得医生可以更准确地观察和诊断病症,提高了医学的治疗水平。
4. 社会进步物理学不仅为能源、通讯和医疗等领域带来贡献,还对社会进步起到了推动作用。
首先,物理学的研究方法为人类提供了科学思维和逻辑推理的基础。
通过物理学的学习,人们培养了严谨的思维能力和科学的探索精神,促进了社会科学的发展。
其次,物理学在教育领域的应用,不仅提供了科学教育的基础,同时也培养了人们对于自然界和科学事物的兴趣和热爱。
物理知识对社会进步的作用与贡献

物理知识对社会进步的作用与贡献物理学作为一门自然科学,研究物质和能量之间的相互关系,对社会的进步和发展起到了重要的作用。
它不仅推动了科学技术的发展,还对人类生活产生了深远的影响。
首先,物理知识为科学技术的进步提供了基础。
物理学的发展推动了科学方法的不断完善,为其他学科的研究提供了范例。
例如,物理学的实验方法和定量分析方法被广泛应用于化学、生物学等领域的研究中,促进了这些学科的发展。
同时,物理学的理论体系也为其他学科提供了重要的理论基础。
例如,物理学的量子力学理论为化学研究提供了重要的指导,推动了化学反应的解释和预测。
物理学的电磁理论也为电子技术的发展奠定了基础,推动了通信技术、计算机技术等领域的进步。
其次,物理知识对能源领域的发展做出了巨大贡献。
能源是社会发展的重要支撑,而物理学为能源的开发和利用提供了关键的理论和技术支持。
例如,热力学的发展推动了煤炭、石油等化石能源的利用,为工业革命的发展提供了动力。
而核能的开发和利用则依赖于物理学的核物理理论,为人类提供了一种清洁、高效的能源选择。
此外,物理学的光学理论为太阳能的利用提供了重要的依据,推动了可再生能源的发展。
此外,物理知识对交通运输的发展也有着重要贡献。
交通运输是现代社会的重要组成部分,而物理学为交通运输技术的发展提供了理论和技术支持。
例如,物理学的运动学理论为交通工具的设计和优化提供了基础。
物理学的力学理论为车辆的运动和碰撞等问题提供了解决方法,提高了交通运输的安全性和效率。
此外,物理学的电磁理论也为电动车、高速列车等新型交通工具的发展提供了重要的指导。
最后,物理知识对环境保护和可持续发展也具有重要意义。
随着人类活动的不断扩张,环境问题日益突出,而物理学为环境保护提供了理论和技术支持。
例如,物理学的光学理论为大气污染的监测和治理提供了手段。
物理学的热力学理论为能源的节约和利用提供了方法,推动了节能减排的实施。
此外,物理学的材料科学研究为环境友好型材料的研发提供了基础,推动了可持续发展的实现。
对物理的贡献

对物理的贡献
物理学是一门研究自然界基本规律和物质结构的科学,对人类社会的发展和进步做出了重要贡献。
以下是物理学对人类社会的几个重要贡献:
1. 技术发展:物理学为技术的发展提供了理论基础和实验方法。
例如,电磁学的研究促进了电力工程和电子技术的发展,量子力学的研究推动了计算机和通信技术的进步,核物理学的研究带动了核能和放射性技术的应用等。
2. 能源利用:物理学在能源领域的研究对人类社会的发展起到了重要作用。
例如,核能的开发与利用为人类提供了一种高效、清洁的能源选择,太阳能、风能等可再生能源的研究也为能源可持续利用提供了新的方向。
3. 医学与健康:物理学在医学和健康领域的应用也非常重要。
例如,核医学技术可以用于肿瘤的早期诊断和治疗,医学成像技术如X射线、CT、MRI等都是基于物理原理,帮助医生观察和诊断疾病。
4. 环境保护:物理学的研究对环境保护和可持续发展也有一定贡献。
例如,研究大气物理学可以帮助我们了解大气污染的形成和传播,研究光学可以帮助我们开发更节能的照明技术,研究材料科学可以帮助我们开发更环保的材料等。
5. 科学思维:物理学对培养科学思维和创新能力也有重要作用。
物
理学的研究强调实证观察、理论建模和实验验证,培养了人们的逻辑思维、问题解决能力和实验设计能力,这些能力在其他学科和领域也具有重要意义。
总的来说,物理学的贡献不仅体现在技术和应用领域,还体现在对人类认识自然和推动科学进步的促进作用上。
物理学与社会发展

物理学与社会发展物理学作为一门自然科学学科,一直以来都对社会发展起着举足轻重的作用。
通过深入研究和应用物理原理,人类在各个领域取得了巨大的进步和发展。
本文将以物理学在科学、技术、能源和环境等方面的应用为主线,探讨物理学如何与社会发展相互影响和促进。
一、科学研究的推动力物理学作为自然科学的重要组成部分,通过对物质和能量的研究,揭示了大自然的奥秘。
物理学家们通过不断实验和理论的探索,推动了科学知识的积累和认识的深化。
物理学的发展,不仅为其他学科提供了理论基础,还为科技创新和社会发展提供了源源不断的动力。
二、技术创新的支撑物理学在技术创新和发明中扮演着重要的角色。
无论是电子技术、通信技术还是信息技术,都得益于物理学的发展。
物理学家们研究电磁波、半导体材料等物理现象,为电子产品的制造和应用打下了坚实的基础。
例如,物理学的电子导向理论为计算机的发展提供了理论依据,而微电子技术的突破则极大地推动了信息化社会的发展。
三、能源与环境的保障物理学在能源和环境领域的应用也非常重要。
能源问题一直是制约社会发展的重要因素,而物理学的能源研究可以帮助人们更高效地利用和开发能源资源。
太阳能、风能、核能等能源的利用,都与物理学相关。
同时,物理学研究也帮助人们理解和应对环境问题,促进了可持续发展的理念的提出和推广。
例如,物理学的光谱分析技术可以用于环境监测和污染治理,以保护环境和改善生态。
四、社会进步的催化剂物理学的发展推动着社会的不断进步。
物理学研究成果的应用,带来了社会生产力和劳动生产率的大幅提高。
从电力工业到航天技术,从交通运输到医疗设备,无不受益于物理学的进步和应用。
同时,物理学也培养了一大批科学人才,他们为社会的发展作出了重要贡献。
他们的创新思维和解决问题的能力不仅改变了我们的生活方式,也带动着社会结构的变革。
总结:物理学与社会发展相互影响,共同推动着人类文明的进步。
物理学在科学研究、技术创新、能源与环境、社会进步等方面的应用,为现代社会的发展提供了基础和支持。
物理学对社会发展的贡献与影响

物理学对社会发展的贡献与影响物理学是科学中的一支重要学科,通过研究物质的本质和性质,探索自然世界的规律。
它不仅为我们提供了关于宇宙、能量和物质的深刻理解,还对社会发展产生了巨大的贡献和影响。
本文将探讨物理学在各个领域中所做出的重要贡献,并分析其对社会进步的深远影响。
第一部分:物理学在能源领域的贡献物理学对能源的研究和应用,对社会的发展具有重要的意义。
首先,在能源生产领域,物理学为我们提供了电力、核能和太阳能等多种清洁、高效的能源解决方案。
例如,理论物理学家对电动力学的研究促进了电力的发展,使我们能够实现远距离的电力输送和分配。
核能的开发和应用也是物理学的重要成果,为世界各国提供了大量的清洁能源。
此外,太阳能技术的发展也得益于物理学的研究,为可再生能源的利用提供了新的途径。
第二部分:物理学在通讯领域的贡献物理学在通讯领域的贡献同样不可低估。
研究电磁波和光学的物理学为通讯技术的发展提供了理论基础。
电磁波理论的研究使得我们能够实现无线通信,改善了人们的日常生活和工作环境。
光学的应用不仅让我们能够传输和储存大容量的信息,还推动了光纤通信技术的发展,使得全球互联变得更加便捷和快速。
另外,物理学在卫星通信、雷达以及无线电技术的创新和应用方面也做出了重要的贡献。
第三部分:物理学在医学领域的贡献物理学在医学领域的研究和应用,为人类的健康和医疗技术提供了重要的支持和发展。
例如,核磁共振成像(MRI)技术正是基于物理学原理,通过对人体组织的磁共振现象进行成像,提供了高清晰度的病理诊断。
光学显微镜和激光技术也应用在医学领域,使医生能够观察和处理细胞和组织的微观结构,提供更准确和有效的医疗诊断和治疗手段。
此外,物理学在放射治疗和医学成像领域的发展也为癌症治疗和疾病检测提供了更多的选择。
第四部分:物理学在工程领域的贡献物理学在工程领域的贡献远远超出了材料科学领域的应用。
物理学通过研究力学、热学和流体力学等学科知识,为各类工程项目提供了基础理论和实际指导。
物理学对社会的影响

物理学对社会的影响物理学是一门研究自然界各种现象和规律的科学,它对社会的影响是多方面的。
本文将从以下几个方面来探讨物理学对社会的影响。
一、科技创新物理学作为自然科学的基础学科,为科技创新提供了坚实的理论基础。
众所周知,科技创新是推动社会进步的重要力量,而物理学的发展为科技创新提供了重要的支撑。
比如,电子技术的发展离不开对电子物理的研究,光纤通信技术的应用离不开对光学的研究,而现代信息技术的迅猛发展也离不开对量子力学的研究。
因此,可以说,物理学对于科技创新起到了至关重要的作用。
二、能源与环境能源问题一直是全球面临的挑战之一,而物理学在能源领域的研究对于解决能源问题具有重要意义。
例如,太阳能、风能等可再生能源的开发利用离不开对光学、力学等物理学原理的研究。
物理学还推动了核能的发展,核能作为清洁能源的一种,对减少化石燃料的使用、减少温室气体排放具有重要意义。
此外,物理学在环境保护方面也发挥着重要作用,比如对环境污染的监测和治理,通过物理学的手段可以对大气、水体等环境进行精确的监测和分析,为环境保护提供科学依据。
三、医学与健康物理学在医学和健康领域的应用也不可忽视。
医学成像技术如X射线、CT、MRI等都是基于物理学原理的。
这些技术的发展使得医生能够更加准确地诊断疾病,为患者提供更好的治疗方案。
物理学还在放射治疗、核医学等领域发挥着重要作用,为癌症等疾病的治疗提供了有效手段。
此外,物理学的发展也推动了生物医学工程的兴起,通过物理学的手段可以研究和设计生物医学材料、生物传感器等,为医学和健康领域的发展带来新的机遇和挑战。
四、科学普及与教育物理学作为一门基础学科,对科学普及和科学教育具有重要意义。
物理学的研究成果和理论知识可以通过科普活动、科学展览等形式向公众普及,提高大众的科学素养。
此外,物理学的教育也是培养人才的重要环节,培养出的物理学人才不仅可以为科技创新和社会发展做出贡献,也可以在教育领域传播和传承物理学的知识。
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首先,物理学的发展推动了科技的飞速发展。
物理学的研究包括对能量、力、电磁等基本现象的研究,这些研究为工程技术的发展提供了基础。
例如,牛顿的力学原理为工程师们设计机械和运输工具提供了指导,麦克斯韦的电磁理论推动了电子技术和通信技术的突破。
物理学的发展推动了工业和农业生产的自动化与智能化,缩短了人类的劳动时间和减轻了工作负担。
其次,物理学的发展对医学和生物学的进步起到了重要作用。
物理学的影响不仅体现在研究生命科学中的物质结构和运动机制,还延伸到医疗和生物技术的应用领域。
例如,X射线的发明使得医生可以通过观察内部组织和骨骼来诊断疾病。
核磁共振成像(MRI)技术提供了非侵入性的身体内部图像,帮助医生进行病理诊断和治疗。
生物物理学的发展则有助于深入了解生命起源和演化的基本规律,为新药研发和遗传工程提供了理论支持。
此外,物理学的发展也对环境保护、能源开发和可持续发展有着重要的贡献。
随着对能源问题的关注与需求的增加,人们借助物理学的知识开发了太阳能、风能、水能等可再生能源,减少了对传统能源的依赖,改善了环境污染问题。
核能的利用也成为解决能源问题的一种替代方案,物理学的核反应原理是实现核能利用的重要基础。
此外,物理学的量子力学原理推动了新材料的开发,提高了能源转换效率和储存技术。
最后,物理学的发展对人类社会的教育和文化也有着深远的影响。
物理学作为自然科学的一门重要学科,涉及了人类认识自然世界的基本问题。
物理学通过培养学生的科学思维和实验能力,提高他们的问题解决能力和创新能力,培养了许多杰出的科学家和技术人才。
各国的教育体系将物理学作为必修课程,而且物理学的研究成果也广泛应用于科学教育和科普宣传中,使公众对科学的理解和认知得到提高。
物理学的发展对于人类文化的繁荣和进步具有促进作用。
因此,物理学的发展对人类社会的影响是多方面的。
从科技创新、医学进步、环境保护到教育和文化,都离不开物理学的贡献。
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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。
伽利略为扞卫、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着作。
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大综合。
于是,传统的地上与天上世界的分隔自然与超自然的划分都被抛弃或者动摇了。
牛顿的《原理》不仅仅是在知识体系上继承和发展了“巨人”们的成果,在研究方法上也是一样。
因此,达朗贝尔认为牛顿将数学、实验以及观察统一起来,创造了一门真正的新科学。
牛顿的《原理》被分认为科学史上最伟大的着作。
这场革命对人类的整个思想文化都产生了历史性的影响。
“牛顿思想影响是巨大的;不管这些思想是否被正确理解,整个启蒙运动的纲领(尤其是在法国)是自觉建立在牛顿原理和方法的基础上的,并且从牛顿的辉煌成就派生出启蒙运动的信心及其广泛的影响。
这在后来转变为西方现代文化。
道德、政治、技术、历史、社会等等的某些中心概念和发展方向,没有哪一个思想和生活领域能够逃脱这种文化的影响。
”无怪乎后来的一两百年中,不仅仅是自然科学界,连心理学、经济学和社会学工作者都企图用力学或准力学的方式来解决他们所研究的问题。
二、力学热学与第一次工业革命第一次工业革命是刚取得统治地位的英国资产阶级进行的一次生产方式的革命。
它开始于17世纪,高潮在18世纪,发展在19世纪。
这场革命的标志是蒸汽机的使用。
17世纪,英国的资本主义大发展遇到了三大难题。
第一是采矿;随着采矿量的急剧上升,矿井越挖越深,排水、空气供给和矿物的提升阻挠了采矿业的进一步发展。
第二是武器的研制;资本主义的特点是虐夺,虐夺就要打仗;要想打胜仗就得提高枪炮的射击精度和打击力量。
第三是航海;要对外扩张,就得远航;航海首先是对船只定位,其次是提高船速,另外还要增加船的强度。
于是英国皇家学会、国王和贵族们号召人们研究“有用的东西”。
当时,物理学家都涌跃地参与了相关的发明创造,有效地解决上述难题,其中最着名的有牛顿、哈雷、惠更斯、胡克、雷恩、波义耳、马略特、托利拆利等。
但无论是采矿、战争,还是航海都涉及一个动力机问题。
从17世纪初起就有很多人着手这方面的工作,直到18世纪初,英国的纽可门才发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。
这是蒸汽机发展史上的转折点。
1765年,瓦特把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行,这是对原始蒸汽机的关键改革。
1781年,瓦特设计了把活塞的直线运动转变成旋转运动的多种方法。
1782年,他又将单向作用汽缸变为双向作用,并设置飞轮,使其转动更平稳。
蒸汽机成熟了。
物理学(力学和热学)是第一次工业革命理论基础和工作指南。
牛顿力学是机械设计和制造的理论基础。
对蒸汽机的研制更是以力学和热学为理论依据。
那时,对温度计、量热学(比热、潜热)、热传导及热的本质的研究等都取得了重大发展。
瓦特在改革蒸汽机的过程中,就得到布莱克的理论指导,而布莱克是对量热学的研究有卓越贡献的科学家。
因此那时的工厂“……不再被交给无知的工作者;相反,在他们中的大多数人中,有非常有知识的人,有受到良好教育的物理学家们,为了促进有用技艺的进步,我们必须指望他们。
”第一次工业革命延伸了人的肢体功能。
从此,人类进入机械化时代。
首先,它极大地提高了劳动生产率。
瓦特的成功使蒸汽机在国民经济各个领域得到了广泛的应用。
蒸汽机作为织机的动力机,使工作效率提高40倍。
1807年,富尔顿造出了第一艘轮船“克莱蒙脱号”。
1814年,斯蒂芬逊造出了第一台实用型蒸汽机车;后来经改进使其载重量达9”吨,时速提高到24公里。
总之,蒸汽机在100年使所创造的生产力,比过去一切世代创造的全部生产力还要多,还要大。
其次,第一次工业革命深刻地改变了社会形态。
西方一些历史学家是这样评价的:“一场史无前例的影响深远的革命改变了英国的面貌。
从那以后,世界也变了样。
……没有一场革命具有像工业革命那样显着的革命性——也许除新石器时代的革命之外。
……新石器时代的革命使人类从狩猎的原始部落分散的聚居状态,进入了在不同程度上相互依存的农业社会。
……而工业革命使人类从农夫、牧羊人变成了由非生命的能量驱驶的机器的驾驭者。
”第三,第一次工业革命也促进了科学(物理学)的发展。
人类要生存,首先要解决衣食住行,这就得生产;要生产就必须利用能源和制造工具,于是产生了技术;怎样才能充分利用已知能源和开发新能源,怎样改进劳动工具才能提高劳动生产率,就得去探索自然规律,于是产生了科学。
这种关系我们可以概括成:生产→技术→科学。
的确,从18世纪末到19世纪,为提高蒸汽机和金属冶炼的热效率,为解决工业、交通和军事上的若干技术问题,有力地推动了物理学的研究:1788年,拉格朗日的《分析力学》出版,发展了牛顿力学。
特别是热力学和统计物理因此完成了形成)发展)成熟的全过程。
1798年,仑福特提出热的运动说。
1824年,卡诺设计了理想热机并提出卡诺定理。
1842~1847年,迈耳、焦耳和赫姆霍兹等提出能量守恒定律。
1848年,W·汤姆生创立热力学温标,提出绝对零度是温度下限的论点。
1850~1865年,克劳修斯和W·汤姆生提出热力学第二定律。
对统计物理作出重大贡献的有麦克斯韦、吉布斯和玻尔兹曼等。
三、电磁理论与电气化历史上第一个对电磁现象进行系统研究的是英国的吉尔伯特。
他于1600年出版了《磁铁》一书,介绍了自己的研究成果,其结论是:电和磁是两种不同的东西。
此后100多年,电磁研究进展甚微。
到了18世纪,工业革命进入高潮时,电磁研究复苏了。
80年代,富兰克林以着名的风筝实验证明了天上的雷电与地上的电荷相同。
他定义了正负电荷,提出了电荷守恒定律。
1784年,库仑发明了扭秤。
次年,他用扭秤实验得出了静电作用的平方反比定律。
1820年,奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭开了磁电统一的神秘面纱。
接下来,安培对此作了深入研究,提出了电流间相互作用的安培定律,为电动力学的创立作了开创性的工作。
电能生磁,磁能否生电?物理学家对此进行了艰苦的探索。
经10年的努力,法拉第终于在1831年发现了电磁感应现象,找到了磁生电的规律。
为了解释电磁现象,法拉第还提出了力线,即“场”的概念。
从1861年起,麦克斯韦对法拉第的“力线”进行数学比,于1873年建立了经典电磁理论——麦克斯韦方程组。
其中,麦克斯韦提出了“涡旋电场”和“位移电流”假说,预言了电磁波的存在并从理论上证明了光是一种电磁波。
10年后,德国的赫兹用实验证明了电磁波的存在,还证明了电磁波具有反射、折射、干涉、衍射等现象,实现了物理学的第三次大综合,即电、磁、光的综合(第二次大综合是能量的转化和守恒定律)。
电磁学理论使人的肢体功能再次延伸,又一次推动了社会的进步。
第一,电磁理论使人类社会从机械化跃进为电气化。
发电机和电动机的发明,实现了机械能、热能、光能(后来还有原子能)和电能间的相互转化,形成了二次能源。
由于电能的转换和使用方便快捷,人类对能源的利用上了一个新的台阶。
远距离输电技术的问世,使能源的使用地可远离它的产生地。
对此恩格斯给予了高度的评价:“这一发明使工业几乎彻底摆脱地方条件所规定的一切界限,并且使极遥远的水力的利用成为可能,如果最初它只对城市有利,那么到最后它终将成为消除城乡对立的最强有力的杠杆。
”1879年,爱迪生发明了电灯,使夜晚变成白昼,延长了人们的生产生活时间。
189 5年,电影问世;1898年,发明了磁带录音和放音机。
这些发明丰富了人们的精神生活。
同时,电能清洁卫生无污染,大大改善了人们的生活质量。
第二,这场革命把生产、技术和科学三者间的关系倒置过来。
电磁学的最初研究并没有为生产服务的目的,而是出于科学家探索自然规律的兴趣和事业心,更有甚者是为宫庭中达官贵人们消遣。
比如莱顿瓶发明后,法国的诺特莱就为路易十五作过用莱顿瓶放电让700名修道士同时被电击的表演。
又如法拉第发现电流磁效应后,到宫庭里去演示他的实验。