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什麼是物理成果

發布時間:2022-05-16 15:26:20

A. 什麼是物理

什麼是物理
這是一個十分基礎的問題。翻開任何一本物理教科書,都不難找到這樣的定義:物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。但這只是對於物理這門科學在學術意義上的一種界定。而我們所面對的「物理」,它同時又是一門課程,於是就有必要從教育意義的層面上去進行一番再認識、再分析,以挖掘蘊含在其中的豐富內涵。
首先,物理是一門科學。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,它是發展最成熟、高度定量化的精密科學,又是具有方法論性質、被人們公認為最重要的基礎科學。物理學取得的成果極大地豐富了人們對物質世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。正如國際純粹物理和應用物理聯合會第23屆代表大會的決議《物理學對社會的重要性》指出的,物理學是一項國際事業,它對人類未來的進步起著關鍵性的作用:探索自然,驅動技術,改善生活以及培養人才。
上世紀初相對論和量子力學的建立,為物理學的飛速發展插上了雙翅,取得了空前輝煌的成就,以致於人們將20世紀稱譽為「物理學的世紀」。什麼21世紀呢?有一種流行的說法:21世紀是生命科學的世紀。其實,這句話更確切的表述應該是:21世紀是物理科學全面介入生命科學的世紀。生命科學只有與物理相結合,才有可能取得更大的發展。
展望物理學的未來,充滿著機遇與挑戰。李政道先生在《物理的挑戰》一文中,曾提出21世紀物理領域所面對的四大難題:為什麼一些物理現象在理論上對稱但實驗結果不對稱?為什麼一半的基本粒子不能單獨存在而且看不見?為什麼全宇宙90%以上的物質是暗物質?為什麼每個類星體的能量竟然是太陽能量的1015倍?這些問題極大地激勵著人們不懈探索的勇氣與熱情。可以預見,一旦撥去這幾朵籠罩在物理天空中的烏雲,物理學將會展現出更加燦爛的前景。
其次,物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。
大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!
當今,物理學的觸角已經伸向眾多領域,並取得了越來越大的成就,以至我們很難再用傳統的眼光去界分什麼是物理學了。1995年在我國廈門舉行了第十九屆國際統計物理學大會,會上交流論文的涉及面十分廣泛,諸如植物的花序、DNA葯物系統、交通的流量、文字的存儲等等,光看這些篇目,似乎都不太象是物理。什麼,究竟什麼是物理呢?幾年前,美國《今日物理》雜志,曾就此問題向讀者廣泛徵求意見。最後,他們推崇的答案是:物理學家所做的就是物理學。這話乍聽似覺偏頗,其實不無道理。因為在今天看來,物理學更多的是體現出一種智能,「代表著一套獲取知識、組織和應用知識的有效步驟和方法,把這套方法用到什麼問題上,這問題就變成了物理學。」(趙凱華語)
再次,物理還是一種文化。
從廣義來說,文化指的是人類歷史實踐過程中創造的物質財富和精神財富的總和。它包括科學文化和人文文化。同樣地,物理學家在長期科學實踐中所創造的大量物質產品與精神產品,也就構成了物理文化。物理文化是科學文化的重要組成部分。
大家知道,物理學是以實驗為基礎的科學,它的基本研究方式就是實踐,因而在客觀性上表現為「真」;物理學創造的成果最終是為了造福於人類,它在目的性上體現出「善」;另外,物理學還在人的情感、意識等多方面反映了「美」。正因為物理學本身兼具真、善、美的三重屬性,我們完全有理由說,物理不僅是一種文化,而且是一種高層次、高品位的文化。
物理學是求真的。物理最講究實證,物理學家在科學研究活動中最基本的態度就是實事求是,堅守「實踐是檢驗真理唯一標准」的原則。正如物理學家費曼所說:「不論你的想法有多美,不論你什麼聰明,更不論你名氣有多大,只要與實驗不符便是錯了,簡簡單單,這就是科學」。可以說,物理學的發展史,就是一部不斷修正錯誤、不斷逼近真理的「求真」史。
物理學是從善的。物理學致力於將人從自然中解放出來,從必然王國走向自由王國,幫助人們不斷認識自己,促使人的生活趨於高尚。這是物理學的價值取向和終極目標,因而物理學的本質是從善的;另外,物理學家的行為也是從善的。愛因斯坦曾這樣評價居里夫人和以她為代表的傑出物理學家:「第一流人物對時代和歷史進程的意義,在其道德方面,也許比單純的才智成就更大」。他們那種嚴謹求實的態度、獻身科學的精神,熱愛人民的情懷等等,對於後人無疑是一份尤為珍貴的人文財富。
物理學是至美的。德國物理學家海森伯說過:美是真理的光輝;羅馬哲學家普洛丁又說過:善是美的本原。由此,物理學因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美屬於科學美,主要體現於簡單、對稱和統一;對稱則統一,統一則簡單,它們構成了物理學的基本美學准則。
翻開物理學的篇章,可以發現到處都跳動著美的音符,體現了人們對美的追求與創造。僅以統一性為例。當代物理學的發展,正朝著兩個相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙與最微小的粒子。令人感到驚訝的是,隨著研究的深入,它們兩者並非是分道揚鑣、越走越遠,反倒顯示出不少殊途同歸、相反相成的跡象。例如,粒子物理學的一些研究成果常被天體物理學家所借鑒,用來探尋宇宙早期演化的圖象;(正由於此,粒子物理學在某種意義上也被稱為「宇宙考古學」。) 反過來,宇宙物理學的研究也為粒子物理學家提供了豐實的信息與印證。於是,物理學中兩個截然相反的分支,就這般奇妙地銜接在了一起——猶如一條怪蟒咬住了自己的尾巴。
又如,英國物理學家狹拉克首先發現,在自然界的某些物理量之間存在著下列引人注目的關系:
宇宙半徑/電子半徑≈1040,宇宙年齡/強衰變粒子壽命≈1040,
氫核與電子的電力/氫核與電子的引力≈1040,……
在上述比數中,宇宙這個最大的系統,與基本粒子這個最小系統之間,竟然珠聯璧合達到了如此完美的統一,讓我們再次領略到了物理世界的美,一種動人心弦的壯麗的美。正是這許多美不勝收的事例,激發起人們對大自然由衷的贊嘆與敬畏,難怪愛因斯坦會說:「宇宙間最不可理解的,就是宇宙是可以理解的」。
通過以上分析,我們對於物理有了一個較為全面的認識:它既是一門科學,又是一種智能,更是一種文化。作為一名物理教師,能對自己所任教的物理作一番全方位的審視與剖析,這是十分必要的。一方面可使我們看到,物理原來有著如此豐富的的內涵,從而會更自覺、有意識的去挖掘和開發它的育人功能,全面提升教學質量;另一方面又使我們看到,物理原來有著如此美好的稟性,從而會更加鍾愛物理,更有激情地去從事物理教學。我以為,只有真正熱愛物理的物理教師,才能做到不僅教會學生理解物理、應用物理,而且還進一步引導他們去感悟物理、欣賞物理。
二、為什麼教物理
這是一個看似簡單卻又十分根本的問題,要正確回答並非易事。筆者對此問題的認識,就經歷過從「知識本位」到「學科本位」,最後又回歸到「學生本位」這樣一個曲折漸進的過程。
有很長一段時期,我都把物理教學的目標鎖定在知識層面上,認為教物理就是要把物理知識盡可能多地傳授給學生,以供他們今後一生的受用。因為我信奉「知識就是力量」。然而令人困惑的是,我們授予學生什麼多的物理知識,其中不乏象「F=ma」這類極其重要的知識,但在他們往後的生活和工作中,卻很少顯示出有什麼直接的功用。以至過了若干年後,許多學生把所學的物理知識幾乎忘得一干二凈,用他們的話說,「全部都還給老師了」。我為此感到深深的失落;但每當我向他們提出「高中三年豈不白讀了」的反詰時,這些離開學校多年的學生,卻又都會異口同聲地作出否定的回答,一致認為高中階段的學習,對於他們的成長起到了重要的奠基作用,可又說不清究竟是哪些具體知識所起的作用。我想,這大概好比晚飯,誰都不會否認吃飯對於生存的意義,然而誰又都說不清楚,吃了這頓飯究竟是在身上的什麼地方長了塊肉。
一位畢業已有二十餘年的學生,曾與筆者聊起他「印象最深」的一堂物理課。原來那堂課講的是重力勢能。當時為了說明重力勢能的相對性,我曾向學生提出過這樣的問題:有人站在五樓的窗檯上要往下跳,你說危險嗎?開始大家都認為這太玩命了,後來仔細一琢磨,又全都樂了:你別往窗外跳,往窗里跳不就沒事了嗎?這位學生覺得這個例子特有意思,於是經久不忘;但問他該例說明了什麼物理知識時,他說忘了。正當我面露憾色時,他緊接著的一番話卻令人寬慰,他說:「這個例子使我懂得凡事都是相對的,從不同角度看會有不同的結果」。盡管這堂課所傳授的物理知識,這位學生已經遺忘殆盡,但通過有關知識的學習而凝煉成的思想、方法等,卻在他的心裡銘刻上深深的印記。從這個意義上說,二十多年前的這堂物理課,對他不也是極有價值的嗎?學生從高中畢業後,他們中的大多數可能將告別物理,所學的物理知識終究會被忘記,到那時再回頭審視一下:物理教學留給他們的還有些什麼呢?如果在他們的身上,體現不出物理所給予的才智與啟迪,那將是物理教學的失敗。由此看來,具體的知識通常只是作為教學的載體,在知識的背後還有更多值得我們去追求的東西。正如我國資深科學家錢偉長教授說的:「我在大學里學的是物理學,……. 以物理學為對象我學到了調查研究,收集資料,分析資料和邏輯思維的能力,物理學的知識有時是很有用的,但通過物理學學到的這些能力,比物理學知識更有用。」錢老在讀書時就是通過「物理學」這個載體,獲得了很多比物理知識更重要的能力。所以,那種將物理教學等同於物理知識教學的看法是偏面的,而以「知識本位」來確立物理教學目標取向的做法同樣是短視的。
隨著教學實踐的深入,教師一般都會對自己所任教的學科日臻熟悉,從而格外鍾愛。可能是受了這種職業情感的影響,我還一度把物理教學的目標,定位於「將盡可能多的學生培養成為物理學家或物理工作者」。尤其是當我從農村普通中學調入重點高中,面對的是一個個聰穎好學的學生時,這種願望愈顯強烈。但我不久就發現,其它學科的教師大概也出於各自的職業偏好,都對學生有著與我類似的期望。這樣一來,大家自掃門前雪,各唱各的調,沒能將各學科的分力凝聚成一股合力,實際效果當然就差強人意了。尤其令我沮喪的是,班上那些物理學習優秀的「得意門生」,日後直接從事物理專業的竟然也少之又少。正當我陷於迷惘之時,復旦大學原校長楊福家先生的一則事例給了自己極大的啟迪。當年復旦大學曾對核物理專業的畢業生的去向做過一次調查,結果發現,只有不到十分之一的學生畢業後從事與核物理有關的工作,其餘的都紛紛改行,活躍在金融、企業或行政等崗位上。對此,多數人都斷言這是物理系的失敗,而楊福家卻認為這正是「復旦」的成功。因為,通過這四年本科的物理教育,使學生具備了良好的素質,為他們今後的發展打下了堅實的基礎,於是畢業後都能很快適應各種不同領域的工作。這也印證了趙凱華先生的話:「一個人學了物理之後干什麼都可以,他的物理沒有白學。在我看來,對於學物理的人無所謂『改行』……。」
經過上述曲折的認識歷程,使我逐漸看清了物理教學最終目標的聚焦點,既不在知識的本位上,也不在學科的本位上,而應該落實在我們的教育對象——學生的本位上。
對於「為什麼教物理」這個問題,也可以反過來設問:「如果我們不教物理,學生不學物理,將會對他們今後的發展留下那些缺憾?」一種顯而易見的回答是,學生將因此學不到許多重要的物理知識。這話沒錯,但不夠全面。因為除此之外,學生還將失去更為重要的,有關科學方法、科學精神等方面的培養與熏陶,從而最終影響他們的科學素養的提高。當前,物理已經深入到社會的方方面面,成為每一位有教養的公民都必須懂得的知識。對於大多數學生來說,他今天學習物理的目的,恐怕不是為了明天去進一步研究物理,而是有助於他去面對或決策所遇到的大量非物理的問題,為他們今後一生的文明、健康,高質量的生活奠定基礎。正如《面向全體美國人的科學》一書中所說的:「教育的最高目標是為了使人們能夠過一個實現自我和負責任的生活作準備。」 據此,對於「為什麼教物理」這個問題,最確切的答案就是:為提高全體學生的科學素養而教。——這應該成為我們的物理教學觀。
眾所周知,生物基因對於生物進化有著非同小可的作用,極其細微的基因差異,往往會導致生物之間的巨大差別。受此啟發,有不少社會學者正致力於尋求在人類文化傳承與發展過程中,有著哪些最為核心的要素,從而提出了「文化基因」的概念,並將其定義為人類文化系統中的「遺傳密碼」。文化基因的核心是思維方式和價值觀念。人類的進化比一般的生物進化更為復雜,它具有雙重進化機制,除了生物基因進化機制外,還有文化基因進化機制。教育正是推動文化基因機制的重要途徑。學校教育的要義,不只是文化現象的展示與詮釋,而在於文化基因的傳承和發展。物理教育當然也不例外。什麼,蘊含在物理教學中的「文化基因」究竟有些什麼呢?筆者以為主要體現為三個方面,即科學知識、科學方法和科學精神,因為這三者是構成科學素養最基本的要素。如果將科學素養比擬為一座金字塔,什麼科學知識猶如塔基,科學方法就是塔身,科學精神則是塔尖。物理教學的最高宗旨,就是為了構建這座宏偉的科學素養之塔而添磚加瓦。換言之,物理教學的核心價值就在於促進學生實現三個轉化:一是把人類社會積累的知識轉化為學生個體的知識,使他們知識世界是什麼樣的,成為一個客觀的人;二是把前人從事智力活動的思想方法轉化為學生認識能力,使他們明白世界為什麼是這樣的,成為一個理性的人;三是把蘊含在知識中的觀念、態度等轉化為學生的行為准則,使他們懂得怎樣使世界更美好,成為一個創造的人。

B. 究竟什麼是物理物理里重要是講些什麼

物理 物理學是研究自然界的物質結構、物體間的相互作用和物體運動最一般規律的自然科學。它與人類社會的發展,現代物質文明的建立有著極其密切的關系。很多新興學科和技術的誕生都是以物理學的發展為基礎的。原子能的研究和應用,激光技術的出現,半導體材料的發現,及電子計算機的飛速發展都與本世紀物理學中的兩個偉大發現 相對論和量子理論的建立有著極其緊密的聯系。隨著新世紀的到來,可以預見物理學對人類文明發展將起著越來越重要的作用。 物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,它是發展最成熟、高度定量化的精密科學,又是具有方法論性質、被人們公認為最重要的基礎科學。物理學取得的成果極大地豐富了人們對物質世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。正如國際純粹物理和應用物理聯合會第23屆代表大會的決議《物理學對社會的重要性》指出的,物理學是一項國際事業,它對人類未來的進步起著關鍵性的作用:探索自然,驅動技術,改善生活以及培養人才。 物理學簡介 物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果,間接認識物質內部組成建立在的基礎上。物理學從研究角度及觀點不同,可分為微觀與宏觀兩部分,宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果,是最早期就已經出現的,微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。 其次,物理又是一種智能。 誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。 大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族! 總之物理學是概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。

C. 20世紀物理學的主要成就有哪些

1、相對論

1905年,20世紀最偉大的科學天才愛因斯坦在他26歲時創立了狹義相對論,提出了不同於經典物理學的嶄新的時空觀和質(m)能(E)相當關系式E=mc2(此處光速C=3×108米/秒),在理論上為原子能的應用開辟了道路。

關於E=mc2,即物體貯藏的能量等於該物體的質量乘以光速的平方,這個數量大到令人難以想像的程度。我們不妨打個比方說,1克物質全部轉化成的能量,相當於常規狀態下燃燒36000噸煤所釋放的全部熱能;或者說,1克質量相當於2500萬度的電能。

1915年,愛因斯坦又創立了廣義相對論,深刻揭示了時間、空間和物質、運動之間的內在聯系——空間和時間是隨著物質分布和運動速度的變化而變化的。它成為了現代物理學的基礎理論之一。

從1923年開始,愛因斯坦用他的後半生致力於統一場論的探索,企圖建立一個既包括引力場又包括電磁場的統一場理論,雖然他沒有取得成功,但是楊振寧和米爾斯於50年代創立了「楊—米爾斯場方程」,發展了所謂「規范場」的理論,使愛因斯坦夢寐以求的統一場論可望在規范場的基礎上得以實現。

2、量子力學

1900年,普朗克創立了量子論,提出能量並非無限可分、能量的變化是不連續的新觀念。1905年,愛因斯坦提出了光量子論,揭示了光的「波粒二象性」。1913年,玻爾把量子化概念引進原子結構理論。1923年,德布羅意提出物質波理論。1925年,海森伯和薛定諤分別建立矩陣力學和波動力學。1928年,26歲的狄拉克提出電磁場中相對論性電子運動方程和最初形式的量子場論,使包括矩陣力和波動力學在內的量子力學取得了重大的進展。

20代末量子力學的建立,是繼1905-1915年相對論建立之後對經典物理學的又一次革命性的突破,它成功地揭示了微觀物質世界的基本規律,加速了原子物理學和固態物理學的發展,為核物理學和粒子物理學准備了理論基礎,同時也促進了化學鍵理論和分子生物學等的產生。因此,量子力學可以說是20世紀最多產的科學理論,迄今仍具有強大的生命力。

20世紀中後期5大科學成就

30年代以來,物質基本結構、規范場、宇宙大爆炸、遺傳物質分子雙螺旋結構、大地構造板塊學說以及資訊理論、控制論、系統論等理論的創建,使人類的視野進一步拓展到更為宇觀、宏觀和微觀的領域,成為人類文明進步的巨大推動力。

1、物質的基本結構

從遠古時代開始,人們就在探討物質是由什麼組成的,有沒有公共的基本單元。直到19世紀末,人們都認為這種共同的基元就是原子。1911年,盧瑟福發現原子內部有一個核;1913年,玻爾指出放射性變化發生在原子核內部,於是研究原子核的組成、變化規律以及內部結合力的核物理學應運而生。

1932年,查德威克發現了中子。從此,人們認識到各種原子都是由電子、質子和中子組成的,於是把這三種粒子和光子稱為基本粒子。

但是,基本粒子並不「基本」。一方面,正電子、中微子、介子等新的基本粒子相繼發現;另一方面,基本粒子還有其內部結構。60年代以來,出現了基本粒子結構的「誇克模型」、「層子模型」等,使40年代末誕生的一門新的獨立學科——基本粒子物理學(又稱高能物理學)至今方興未艾,成果累累。

2、宇宙大爆炸理論

現代宇宙學的研究發端於愛因斯坦。他在1915年創立廣義相對論後,用它來考察宇宙的結構問題,於1917年提出有限無邊的宇宙模型。1922年,弗里德曼提出的非靜態宇宙模型,認為宇宙是可能膨脹的。1929年,哈勃確定了星系紅移(即退行速度)和距離之間的線性關系,證實了宇宙膨脹理論。1932年,勒梅特提出了宇宙爆炸說。

1948年,伽莫夫把核物理學的知識同宇宙膨脹理論結合起來,發展了大爆炸理論,並用它來說明化學元素的起源。這一宇宙大爆炸理論在1965年發現的宇宙背景輻射現象和1998年哈勃望遠鏡探測到距地球120億光年之遙的星系中得到了有力的支持。

3、DNA分子雙螺旋模型

1953年4月25日,英國《自然》雜志刊登了25歲的沃森和37歲的克里克合作研究的成果——DNA雙螺旋結構的分子模型,這一成就後來被譽為20世紀生物學方面最偉大的發現,也被認為是分子生物學誕生的標志。

DNA是遺傳基因的物質載體——脫氧核糖核酸的英文簡稱。1915至1928年間,摩爾根通過果蠅實驗,證明了坐落在細胞核內染色體上的基因決定著生物性狀,從而創立了基因理論。染色體是由蛋白質和DNA組成的。過去生物學界一直認為蛋白質是遺傳信息的載體,直到1944年埃弗里等人通過實驗才證明了遺傳載體不是蛋白質,而是DNA。1953年DNA分子結構雙螺旋模型的建立是打開遺傳之謎的關鍵。60年代尼倫柏格等人破譯了遺傳密碼,證明地球上所有生物的遺傳密碼都是相同的——DNA的4種核苷酸鹼基的序列代表了基因的遺傳信息,決定著蛋白質的20種氨基酸的組成和排列順序。作為基因載體的DNA是生命的後台指揮者,生命的一切性狀通過受DNA決定的蛋白質來表現。
4、大地板塊構造學說
1912年,魏格納提出大陸漂移說,認為在地質歷史上的古生代,全球只有一塊巨大陸地,周圍是一片大洋;中生代以來,這塊古陸開始分裂、漂移,逐漸成為現在的幾個大陸和無數島嶼,原來的大洋則分割成幾個大洋和若干小海。
大陸漂移說經半個多世紀的發展,由地幔對流說(1928年)、海底擴張說(1961年)等階段,到1968年勒比雄等提出了全球大地板塊構造學說,建造了全球被分為歐亞、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南極六大板塊和若干小板塊的結構模型,得到了越來越多的科學驗證,特別是海洋地質學的有力支持。
5、資訊理論、控制論、系統論
1948年,申農《通訊的數學理論》、維納《控制論:關於動物和機器中控制和通信的科學》、貝塔朗菲《生命問題》的出版,標志著交叉科學資訊理論、控制論、一般系統論的誕生;1957年,古德等《系統工程學》的出版為系統工程論奠定了基礎。60年代以來,又出現了新的交叉科學——突變論、協同論和耗散結構理論。
交叉科學不僅溝通了為數眾多的自然科學學科,而且在方法論上也溝通了自然科學與社會科學。它向人們提供了定量、精確和最優的認識世界的方法,對人類社會產生了深刻的影響。
20世紀的5大尖端技術成果
在科學的先導和生產的促進下,20世紀發展起來五大尖端技術:核技術、航天技術、信息技術、激光技術和生物技術,在能源、材料、自動化、海洋和環境等高新技術方面也有了長足的進步。
1、核能與核技術
原子核的裂變和聚變反應將產生和釋放出遠大於機械能、化學能等產生的能量。核能的和平利用,為人類提供了一個既安全又清潔、取之不盡而用之不竭的能源寶庫。
1942年,美國建成了世界上第一座原子反應堆,首次實現了人工控制的鏈式核裂變反應。1945年第一顆原子彈爆炸成功。1952年第一顆輕核聚變的氫彈爆炸成功。1954年,蘇聯建成世界上第一座原子能發電站。60年代以後,核電站進入實用階段,發展至今已成為一種重要能源,約佔全球發電總量的1/5。
核技術還廣泛應用於農業、醫療、材料、考古和環保等領域。40年代放射性同位素開始大量生產,1947年比利發明了C14測定年代的方法,1951年開始使用Co60等放射性元素治療癌症,70年代以來計算機x射線斷層掃描技術(CT)廣泛應用於臨床,80年代初發展到核磁共振掃描技術(MRI)。
2、航天和空間技術
1903-1914年,齊奧爾科夫斯基提出以火箭為動力的航行理論,奠定了航天學的基礎。1919年,戈達德提出火箭飛行的數學原理,並於1926年成功地發射了世界上第一枚液體燃料的火箭。1942年,布勞恩主持設計發射的液體軍用飛箭成為二戰後各國火箭發展的藍本。
1957年,蘇聯用洲際導彈的火箭裝置發射了世界上第一顆人造地球衛星,「空間時代」從此開始。1961年,蘇聯發射載人宇宙飛船,人類首次飛向太空。1969年,美國「阿波羅」11號飛船登月,人類在月球上留下了第一個腳印。1971年,蘇聯建造空間站,人類首次在太空中有了活動基地。1981年,美國發射太空梭成功,從此人類可以自由進出太空。
自50年代後期起,人類開始對月球和太陽系各大行星,以及遙遠的行星際空間進行探測,至今已發射了100多顆空間探測器,去揭示宇宙的形成與演化,探索生命的起源以及空間環境對人類生存環境的影響。
3、信息技術
信息技術是20世紀發展最快的技術領域。它對人類社會、經濟、政治、文化等產生了全方位的巨大而深遠的影響。
1906年,三極電子管的發明使電信號放大,從而使遠程無線電通信成為可能。1947年,第一隻晶體管的誕生為電子電路集成化和數字化提供了重要的基礎。1945年問世的電子計算機,已經歷了第一代(電子管,40年代中至50年代末)、第二代(晶體管,50年代末至60年代中)、第三代(集成電路,60年代中至70年代初)和第四代(大規模和超大規模集成電路,70年代初開始)等發展階段,80年代開始對新一代的智能計算機、光學計算機和量子計算機的探索已取得初步成果。
隨著大規模集成電路的出現,計算機向巨型化和微型化兩極發展。70年代中,巨型機的向量運算速度超過了每秒億次;微機則進入了千家萬戶,標志著個人電腦時代的來臨。當今,巨型機的運算速度已達每秒3.9萬億次,而計算機互聯網路則在2億多網民的學習、研究、交流、貿易甚至娛樂等方面創造了嶄新的工作和生活方式。
4、激光技術
1917年,愛因斯坦在研究光的輻射的過程中,提出了「受激輻射」的概念,奠定了激光的理論基礎。1958年激光被發現。1960年美國製成了世界上第一台激光器,它用紅寶石晶體做發光材料,用發光強度很高的脈沖氙燈做激發光源,在這種受激輻射作用下產生的一種超強光束就是激光。
繼紅寶石激光器之後,半導體激光器(1963年)、氣體激光器(1964年)、自由電子激光器(1977年)乃至原子激光器(1977年)等相繼問世。
5、生物技術
基因重組技術(又稱基因工程)是20世紀下半葉蓬勃興起和發展的現代生物技術的最前沿領域。60年代末至70年代初,阿爾伯和史密斯發現細胞中有兩種「工具酶」,能對DNA進行「剪切」和「連接」;內森斯則使用工具酶首次實現了DNA切割和組合。DNA的重組能創造性地利用生物資源,實現人類改造生物的遺傳特徵、產生人類所需要的生物類型的意願。80年代以來,已獲得上百種轉基因動植物,對農業發展具有重要意義。轉基因葯物的研製和生產則將為人類的健康帶來新的福音。
除基因工程外,生物技術(即生物工程)還包括細胞工程、酶工程、發酵工程和蛋白質工程等領域。1978年首例試管嬰兒路易斯誕生、1996年克隆羊多莉的出現都是細胞工程的傑作;加酶洗衣粉和嫩肉粉等則是酶工程的產品;現代發酵工業始於青黴素的生產,現已大規模利用發酵工程生產抗生素等。至於根據需要對天然蛋白質的基因進行改造,生產出新的、自然界原本不存在的優質蛋白質,更是日益受到重視,被譽為第二代基因工程。
http://wenda.haosou.com/q/1368531692061658?src=140

D. 20世紀物理學的主要成就有哪些列舉取得這些成就的主要的物理學家

20世紀物理學發展的歷史回顧

http://www.nen.com.cn 2003-06-30 22:08:11 中小學教師網

記 者:可以想像一下,今天何院士的談話面對的是全國1000萬中小學教師,網路課堂的魅力正在於此。我們要談的是21世紀的物理前沿,而20世紀才剛剛過去,所以其實物理更多的是在繼續著20世紀的精彩。而說到20世紀的物理學,自然而然會想到當時發生的重大事件是如何驅散物理學天空的兩朵烏雲的,我們就從這里談起吧。

何祚庥:在19世紀末葉,有一個叫開爾文的物理學家,他當時有一個很有名的話,就是「19世紀的物理學,已經把所有的問題都解決了,好像是一片晴朗的天空,但是在晴朗的天空上還有兩朵烏雲」。這兩朵烏雲指什麼呢,一個是指當時對以太的存在性,光速跟以太有沒有關系的疑問;另外一個是關於黑體輻射的,譜形沒有得到很好的解釋。這兩個理論問題都沒有很好的解決,所以說在晴朗的天空上還留有兩朵烏雲。

這是19世紀物理學家說的話,沒有想到這就成為了20世紀物理學發展的序幕。第一朵烏雲的驅散,導致了狹義相對論的誕生,另外一朵烏雲的澄清。導致了量子力學誕生。這兩朵烏雲一澄清以後,物理學就有飛速發展。我可以簡要敘述一下狹義相對論的特點。狹義相對論之所以提出來,是針對光速測量產生的。當時有好多實驗,有的證明了以太是靜止不動的,還有的證明了以太是隨著物質的運動而運動的,也有一些證明是以太是隨著物質的運動而部分地帶運動的。所以這個以太就成為了一個「謎」。愛因斯坦就深入分析了這個問題,從一個科學實驗事實出發,實驗說光的速度和發光物質的運動狀態無關,也就是說光不論在什麼地方發射,光源的速度是多少,觀察者,包括運動中的觀察者,永遠看到的是光的速度,大概是每秒30萬公里在運行。根據這樣一個奇怪的事情,再加上了空間是均勻的,各向同性的假定,愛因斯坦就提出了狹義相對論,這是人們對事件空間的觀念的一個轉變。在狹義相對論中發現,牛頓力學需要有修正。牛頓力學中的力等於動量對時間的微分,其中動量就是質量乘以速度,而相對論就是對這個動量作了修正,結果就是就是物體在低速運動的時候仍然符合牛頓力學的規律,而在速度很大,接近光速的時候,運動規律就有很大的修改。同時愛因斯坦的相對論還有一些很特殊性質的發現,比如鍾慢尺縮。

20世紀另外一個重大的發現是量子力學,量子力學的發現是由於黑體輻射問題很難得到一個統一的解決而產生出的問題。這一件事情,當時有一個大物理學家叫做普朗克,他在1900年12月14日發表了一篇很重要的文章來解釋黑體輻射。普朗克引進了一個假說,也就是光的能量的傳播,不是連續的釋放和吸收,而是以一個一個光量子的形態來出現,這個光量子形態也就是普朗克常數乘以光的頻率。這個假說很好的解釋了黑體輻射問題。這是物理學中第一次引進了光能的吸收和釋放是不連續的概念。愛因斯坦進一步用普朗克假說解釋了光電效應,進一步愛因斯坦又提出光子除了具有能量之外,還具有動量,這個動量就是普朗克常數h乘以振動頻率再除以光速c。光子就不再簡單看作電磁波的振動,也看作是粒子,這個粒子既有能量又有動量。後來康普頓和吳有訓先生在實驗上證明了這樣一個光子打到電子以後,光子運動的頻率和運動方向都會發生改變,而這樣一個改變的後果就象是光子作為一個具有確定動量的小球,打在一個靜止的電子上面,然後光子再通過彈性散射到另外一個方位上去,這樣的改變完全遵守牛頓力學中的彈性碰撞定律,這樣就讓人們看得很清楚,就是光子既是波,又是粒子,這就是波粒二象性。進一步,法國人德布洛意提出波粒二象性不僅是光子具有的,而是任何一種粒子都具有的。也就是光子看起來是波,其實也是粒子;而普通稱為粒子的電子,中子,質子,甚至分子,原子,這些看起來是粒子的也有波動性,因此他把光子的波粒二象性擴展成粒子的波粒二象性。這就是德布洛意波假說。進一步,到了薛定鄂、海森堡就把德布洛意的觀念更加普遍化,變成量子力學。量子力學出來以後,引起了人們對微觀世界認識的一場大革命。

我覺得這兩件事情就是20世紀物理的重大發現.

記 者:20世紀三大發現中,這兩大發現都是物理學的。

何祚庥:是的。我可以這樣來評價一下物理學的大發現。物理學的大發現,在歷史上有三次。第一次是牛頓力學。牛頓力學以及當時跟牛頓力學有關系的科學所發現的物理學定律是宏觀的低速運動的規律。因為牛頓力學討論象地球,太陽,月球這些天體運動,即討論對象的運動速度是慢的,物體是宏觀的。

記 者:所以說牛頓力學勾畫的是經典物理學的圖景。

何祚庥:對。到後來,人們研究了電磁相互作用的定律。電磁相互作用定律的一個重要特點就是以光速而運動。電磁波的運動可以說是一種宏觀而高速的運動。到了愛因斯坦的相對論,就把宏觀低速運動和高速運動有機的聯系在一起,其中,描寫光的高速運動的麥克斯韋方程卻自然而然的滿足狹義相對論。這就是物理學的第二次突破,愛因斯坦,包括他的前人麥克斯韋就發現了宏觀高速運動的規律。第三次突破是量子力學。量子力學回答的是微觀粒子的運動規律,而薛定鄂,海森堡的量子力學是涉及微觀低速作用下的規律。這三次突破都引起了生產技術的重大變革。牛頓力學奠定的是機械工程等方面的基礎,麥克斯韋方程,狹義相對論是我們現代電氣化的支撐,至於第三次大突破的量子力學的出現,就涉及化學運動的規律,半導體的規律,原子核運動的規律等。我們現在面臨的原子能時代,電腦時代的技術,都是量子力學的貢獻。物理學每一次劃時代的發現都帶來了劃時代技術的進展。

20世紀物理學最重要的成就就是我以上說的這些。

E. 物理現象發明的物理成果

神舟系列飛船,在發射的過程中伴隨著能量的轉化
地球圍繞太陽轉,萬有引力的原因
燒水水壺蓋發出響聲,內能轉化成動能
敲擊桌子桌子響動,發聲體在震動.
(請把分給4樓的吧,他是我的同學)

F. 有哪些最新的物理研究成果

測量與地球物理研究所(簡稱測地所)坐落在美麗的東湖之濱,是中國科學院知識創新工程試點單位,主要從事大地測量學、地球物理學與環境科學的基礎研究,是中科院唯一從事大地測量學研究的研究所。主要研究方向:地殼局部和整體運動、地球內部結構及圈層的相互作用、大地測量在國防和工程建設中的應用研究,長江中游環境災害的監測與研究,濕地演化與生態修復以及區域可持續發展研究等。其研究成果在我國國防和國民經濟建設及環境變化、減災防災等領域發揮著重要作用。在國內地學界以學科精幹、方向明確獨樹一幟,在國際大地測量學研究領域中占據一席之地。許厚澤院士曾任兩屆國際地潮委員會主席,兩屆國際重力委員會副主席等職務。
測地所是國務院批準的首批博士和碩士學位授予單位之一。擁有"測繪科學與技術"博士後流動站,固體地球物理學和大地測量學兩個博士學位授予點,固體地球物理學、大地測量學和自然地理學三個碩士學位授予點。
測地所擁有一支以中青年為骨乾的創新隊伍,其中中國科學院院士1人,高級研究人員44人。高級專業技術職務人員中60%是45歲以下的青年科技骨幹,一批年輕的博士已成為該所優勢學科領域和重要科研項目的中堅力量,並形成了以他們為主體的具有較高研究水平的青年博士群體,擁有經驗豐富的教師隊伍。進入知識創新工程試點以來,我所有三篇論文獲全國百篇優秀博士論文獎;2000年、2001年、2002年連續三年獲中國科學院院長獎學金特別獎(全院每年不超過20名); 2001、2002、2003年連續三屆在國際導航技術大會(ION GPS)上獲研究生優秀論文獎,2004年有一篇論文獲中科院首屆優秀博士論文獎。
在學研究生除享受助學金外,同時實施「研究助理」制度和「獎學金」制度。博士生助學金和津貼合計最高可達1300元/月,碩士生最高可達950元/月。優秀研究生可申請獎學金,博士6000元/年,碩士3500元/年。
2006年測地所繼續接受部分優秀應屆本科畢業生免試為碩士生。
我也不知道這是不是你要的那些

G. 科學物理最新成果

粒子物理學家打破光速極限的最新研究成果
英國有人撰文說,科學家聲稱已經打破了終極的速度屏障:光速。

在美國進行的研究中,粒子物理學家已經證明了光脈沖最高可加速到其正常速度每秒18.6萬英里的300倍。

與這一速度一樣,這項研究結果所包含的意義也是令人困惑的。有一個解釋是,這意味著光幾乎可以在出發之前就到達目的地。實際上,它是走在時間的前面。研究結果的確切細節仍然是保密的。

這項研究是由普林斯頓日本電氣公司(NEC)研究所的王力軍(音)進行的。他把一個光脈沖發射向一個充滿了經特殊處理的銫氣體的容器中。在該脈沖完全進入容器之前,它就已經穿透了容器,並且又朝實驗室的那頭行進了60英尺。這就是說,它同時存在於兩個地方。王解釋這一現象說,這個光脈沖行進的速度是光速的300倍。

這項研究已經在物理學家中引起了爭議。令他們焦慮的是,如果說光可以走在時間的前面,它就可以傳送信息。而這將違背物理學的基本原理之一因果律,這一理論稱,原因先於結果。同時,這也會動搖愛因斯坦的相對論,因為相對論部分地依賴於光速無法突破這一前提。

在義大利,另一組物理學家也成功地打破了光速屏障。在新近發表的一篇論文中,義大利全國科學研究委員會的物理學家描述了他們如何以高出常規光速25%的速度傳送微波。該小組推測,以快於光速的速度傳送信息是有可能的。

伯克利加州大學物理學教授雷蒙德·喬所進行的另外的實驗也證明了這一點。他證明了在某些情況下,光子--即組成光的粒子--顯然可以在被一個看起來是零時間的屏障所隔開的兩點之間躍遷。這一過程就是所謂的隧道效應,它曾被利用來製作某些靈敏度最高的電子顯微鏡。

王強調說,他的實驗只與光有關,也許並不適用於其他的物理存在。但是科學家現在開始承認,人類最終也許會利用某些這樣的特性進行星際太空旅行。
秦始皇陵地宮布局之謎已告破
作者:佚名

「秦皇陵地宮就在封土堆下!」在北京召開的秦始皇陵考古遙感與地球物理技術成果驗收會上,秦始皇陵考古隊隊長段清波宣布,通過最新遙感考古和物探勘查表明,中國第一個帝王陵園的布局之謎已經解開。

此次考古探測於去年底啟動,主要採用遙感和地球物理探測技術,不會對秦始皇陵地宮產生損害,特別是高光譜遙感考古在國際上是第二次採用。

墓室約一個足球場大

地宮是放置棺槨和隨葬器物的地方,為秦皇陵建築的核心。有關秦陵地宮位置問題,歷來眾說紛紜。史料《漢舊儀》一書中有一段關於秦始皇陵地宮深度的介紹:公元前210年,丞相李斯向秦始皇報告,稱其帶了72萬人修築驪山陵墓,已經挖得很深了,好像到了地底一樣。秦始皇聽後,下令「再旁行三百丈乃至」。「旁行三百丈」一說讓秦陵地宮位置更是撲朔迷離。民間曾傳說秦陵地宮在驪山裡,驪山和秦陵之間還有一條地下通道,每到陰天下雨的時候,地下通道里就過「陰兵」,人歡馬叫,非常熱鬧。據悉,考古學家根據這個傳說曾作過很多考察,但卻一直找不到這個傳說中的地下通道。

地宮中以水銀表示帝國的疆域版圖

「我們用遙感和物探的方法分別進行了探測,其實地宮就在封土堆下。」段清波介紹,規模宏大的地宮位於封土堆頂台及其周圍以下,距離地平面35米深,東西長170米,南北寬145米,主體和墓室均呈矩形狀。墓室位於地宮中央,高15米,大小相當於一個標准足球場。

中煤航測遙感局遙感應用研究院環境所工程師周小虎給記者講了一個有趣的現象:今年元月初,秦始皇陵區氣溫降至零下12攝氏度,封土堆上的石榴樹正常開花結果,而在封土堆南牆外的石榴樹卻凍害嚴重,不能正常開花結果,差別特別明顯。「牆外的土壤未經擾動,而封土堆土壤的結構和含水量則已發生改變,又因為牆內地下存有地宮,才使得土壤相對溫度較高,從而造成植物長勢的差異。」周小虎解釋說。

宮牆堅固墓室未坍塌

在這次勘探中,研究人員發現在封土堆下墓室周圍存在著一圈很厚的細夯土牆,即所謂的宮牆。經驗證,宮牆東西長約168米,南北141米,南牆寬16米,北牆寬22米。

「在修建宮牆的施工中,為了檢測用泥土夯實的宮牆是否堅硬,施工人員會站在遠處用弓箭射牆,若箭能插進牆體,修好的宮牆必須推倒重建。」段清波說,宮牆都是用多層細土夯實而成,每層大約有5-6厘米厚,相當精緻和堅固。「超出我們預想的是,宮牆頂面甚至高出了當時秦代的地面很多,向下直至現封土下33米,整個牆的高度約30米,非常壯觀!」在土牆內側,研究人員又發現了一道石質宮牆。段清波說,根據探測,發現墓室內沒有進水,而且整個墓室也沒有坍塌。「關中地區歷史上曾遭受過8級以上的大地震,而秦始皇陵墓室卻完好無損,這與宮牆的堅固程度密切相關!」

「這種宮牆是前所未有的發現!這種嶄新的墓葬形式可以稱為『秦陵式』。秦陵式宮牆對中國古代陵墓制度的研究能起多大的推動作用,現在還無法預知。」段清波說。

地宮有道「防水大壩」

除了宮牆,研究人員發現在秦陵周圍地下存在規模巨大的阻排水渠。

段清波說,長約千米的阻排水渠其實是堵牆,底部由厚達17米的防水性強的清膏泥夯成,上部由84米寬的黃土夯成,規模之大讓人難以想像。「阻排水渠設計相當巧妙。秦始皇陵園地勢東南高西北低,落差達85米,而阻排水渠正好擋住了地下水由高向低滲透,有效保護了墓室不遭水浸。」段清波說,《史記》中記載的「穿三泉」中,「三」其實是個概數,其實應該是指在施工中遇到了水淹,所以才修建了阻排水渠。

段清波風趣地說:「秦人太聰明了,正在修建的北京國家大劇院,也不過是按照這套辦法來解決水浸問題的。」

宮內水銀防腐防盜

據《史記.秦始皇本紀》記載,地宮內「以水銀為百川江河大海」。中國地質調查研究院研究員劉士毅介紹,通過物探證明,地宮內的確存在著明顯的汞異常,而且汞分布為東南、西南強,東北、西北弱。如果以水銀的分布代表江海的話,這正好與我國渤海、黃海的分布位置相符。「秦始皇曾親自到過渤海灣,所以他很可能把渤海勾畫進自己的地宮。如果這被證實,說明秦代對中國地理就有了調查和研究,也是個新發現。」劉士毅說。

秦始皇以水銀為江河大海的目的,不單是營造恢宏的自然景觀,在地宮中彌漫的汞氣體還可使入葬的屍體和隨葬品保持長久不腐爛。而且汞是劇毒物質,大量吸入可導致死亡,因此地宮中的水銀還可毒死盜墓者。

物探同時還發現,地宮中有石質墓室的存在。

墓室只有東西兩墓道

以前曾有媒體報道稱,考古人員用鑽探方法在封土東邊發現了5條墓道,封土西邊北邊也各找到1條。在昨日的驗收會上,始皇陵考古隊隊長段清波澄清說,根據這次探測結果,除了東、西各一條墓道外,其餘則是一些陪葬坑。

從商周到漢代,帝王的墓道通常都為4條,分別貫穿東南西北4個方向,這是尊貴身份和地位的象徵,而普通官員和百姓的墓道為一條或兩條。按常理秦始皇的墓室也應為4條,但目前卻僅僅發現了東、西兩條墓道。這一發現在昨日會上引起專家的極大關注。

「意料之外其實也是意料之中,秦始皇本來就是個怪人!」段清波說,秦始皇在位期間所做的事情多超乎常人的想像:統一中國,統一貨幣,建造近60平方公里的陵園和龐大的兵馬俑陪葬坑……「秦始皇腦子里在想些什麼,誰都說不清楚。這位生前驕橫跋扈、性情不定的始皇帝,死後留下的陵墓必然會撲朔迷離。」段清波說。

據悉,此次探測一期工程完成後,二期工程還將對陵墓深入研究

H. 什麼是物理

「物理」是物理學的簡稱,物理學(physics)是研究自然界的物質結構、物體間的相互作用和物體運動最一般規律的自然科學。它與人類社會的發展,現代物質文明的建立有著極其密切的關系。很多新興學科和技術的誕生都是以物理學的發展為基礎的。原子能的研究和應用,激光技術的出現,半導體材料的發現,及電子計算機的飛速發展都與本世紀物理學中的兩個偉大發現 相對論和量子理論的建立有著極其緊密的聯系。隨著新世紀的到來,可以預見物理學對人類文明發展將起著越來越重要的作用。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,它是發展最成熟、高度定量化的精密科學,又是具有方法論性質、被人們公認為最重要的基礎科學。物理學取得的成果極大地豐富了人們對物質世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。正如國際純粹物理和應用物理聯合會第23屆代表大會的決議《物理學對社會的重要性》指出的,物理學是一項國際事業,它對人類未來的進步起著關鍵性的作用:探索自然,驅動技術,改善生活以及培養人才。

I. 20世紀初期物理學的三大成就是什麼

現代科學技術產生於19世紀末20世紀初,並以這一時期物理學上的三大成就為基礎,構建了現代科學技術體系,一個更加偉大的科學新時代開始了。這三大成就是:牛頓力學概括了宏觀、低速物體的運動規律;麥克斯韋電磁場理論揭示了電、磁、光現象的本質和統一性;熱力學第一、第二定律能夠較完滿地解釋物質的宏觀熱現象和熱運動規律。

J. 物理是指什麼

、電腦中的物理是指物理地址,也就是MAC 地址 2、物理(Physics)拼音:wù lǐ,英文:physics全稱物理學。 「物理」一詞的最先出自希臘文φυσικ,原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作「自然哲學」。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》。 首先,物理是一門科學。 物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,它是發展最成熟、高度定量化的精密科學,又是具有方法論性質、被人們公認為最重要的基礎科學。物理學取得的成果極大地豐富了人們對物質世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。正如國際純粹物理和應用物理聯合會第23屆代表大會的決議《物理學對社會的重要性》指出的,物理學是一項國際事業,它對人類未來的進步起著關鍵性的作用:探索自然,驅動技術,改善生活以及培養人才。 上世紀初相對論和量子力學的建立,為物理學的飛速發展插上了雙翅,取得了空前輝煌的成就,以致於人們將20世紀稱譽為「物理學的世紀」。什麼21世紀呢?有一種流行的說法:21世紀是生命科學的世紀。其實,這句話更確切的表述應該是:21世紀是物理科學全面介入生命科學的世紀。生命科學只有與物理相結合,才有可能取得更大的發展。 在物理學的領域中,研究的是宇宙的基本組成要素:物質、能量、空間、時間及它們的相互作用;藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的,直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。 物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學、化學、生物和地理等。特別是數學、化學、地理學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具,地理的地質學要用到物理的力學,氣象學和熱學有關。 「物理」二字出現在中文中,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識,在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。 日本學者指出:「特別值得大書一筆的是,近世中國的漢譯著述成為日本翻譯西洋科學譯字的依據.」日本早期物理學史研究者桑木或雄說:「在我國最初把Physics稱為窮理學.明崇禎年間一本名叫《物理小識》的書,闡述的內容包括天文、氣象、醫葯等方面.早在宋代,同樣內容包含在『物類志』和『物類感應』等著述中,這些都是中國物理著作的淵源.」 明代呂坤(1536—1618)著有《呻吟語》,其中卷六第二部分名為「物理」,大體是有關物性學的,並用以引申一些關於人文及世界的觀點.宋代朱熹(1130—1200)等人常用「物之至理」或「物理」一詞.當代著名物理學家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首》中的詩句「細推物理須行樂,何用浮名絆此身」來說明物理一詞在盛唐即已出現[4].其實在中科院哲學研究所和北大哲學系編著的《中國哲學史資料簡編》(中華書局)「兩漢—隋唐」部分中就記載了三國時吳人楊泉曾著書《物理論》,是研究和評論當時有關天文、地理、工藝、農業及醫學知識的著作.更久遠的,在約公元前二世紀成書的《淮南子覽冥訓》中有:「夫燧之取火於日,慈石引鐵,葵之向日,雖有明智,弗能然也,故耳目之察,不足以分物理;心意之論,不足以定是非」之論述.中國古代的「物理」,應是泛指一切事物的道理。 物理學分支 閃電經典力學及理論力學 (Mechanics)研究物體機械運動的基本規律的規律 電磁學及電動力學 (Electromagnetism and Electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律 熱力學與統計物理學 (Thermodynamics and Statistical Physics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現 相對論 (Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律 量子力學 (Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律 物理學發展史 從古時候起,人們就嘗試著理解這個世界:為什麼物體會往地上掉,為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質彩虹同樣是一個謎,譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動,並且是什麼力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界,然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論,它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密(Ptolemy)和亞里士多德(Aristotle)提出的理論,其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外,譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的,再舉例如希臘的思想家阿基米德(Archimedes)在力學方面導出了許多正確的結論,像我們熟知的阿基米德定律。 總之物理學是概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。

記得採納啊

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