A. 物理学发展史是怎样的
从远古到公元5世纪属古代史时期;5—13世纪为中世纪时期;14—16世纪为文艺复兴运动时期;16—17世纪为科学革命时期,以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生,从此之后,科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪,人们按照物理学史特点,将其发展大致分期如下:
①从远古到中世纪属古代时期。
②从文艺复兴到19世纪,是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰,其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科,甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。
③随着20世纪的到来,量子论和相对论相继出现;新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念,人们称此时期为近代物理学时期。
(1)物理学发展历史扩展阅读:
物理学来源于古希腊理性唯物思想。早期的哲学家提出了许多范围广泛的问题,诸如宇宙秩序的来源、世界多样性和各类变种的起源、如何说明物质和形式、运动和变化之间的关系等。
尤其是,以留基波、德谟克利特为代表,后又被伊壁鸠鲁和卢克莱修发展的原子论,以及以爱利亚的芝诺为代表的斯多阿学派主张自然界连续性的观点,对自然界的结构和运动、变化等作出各自的说明。原子论曾对从18世纪起的化学和物理学起着相当大的影响。
经典物理学形成之初,磨镜与制镜工艺对物理学与天文学都有过帮助和促进。早先发明的眼镜以及在1600年左右突然问世的望远镜、显微镜,为伽利略等物理学家观测天体带来方便,也促使菲涅耳、笛卡尔、牛顿等一大批光学家作出几何光学的研究。
后者的成就又促成反射望远镜、折射望远镜和消色差折射望远镜在17—18世纪纷纷问世。各种望远镜的进步又推动物理学的发展,如用它观察木卫蚀、发现光行差等。当牛顿建立起经典力学大厦时,现代一切机械、土木建筑、交通运输、航空航天等工程技术的理论基础也得到初步确立。
18世纪60年代开始的工业革命,以蒸汽机的广泛使用为标志。起初,蒸汽机的热机效率仅为5%左右,为提高蒸汽机的效率,一大批物理学家进行热力学研究。J.瓦特曾根据J.布莱克的“潜热”理论在技术因素上(加入冷凝器)改进蒸汽机。
但是,当时尚未有人认识到汽缸的热仅仅部分地转化为机械功。此后,卡诺建立了热功转换的循环原理,从理论上为热机效率的提高指明了方向,也因此在19世纪下半叶出现了N.奥托和R.狄塞尔的内燃机。
除了物理学与技术之关系外,在科学发展史上,物理学与邻近的天文学、化学和矿物学是密切相关的,而物理学与数学的联系更为密切。物理学的概念、理论和方法,也帮助其他学科的建立与发展,如气象学、地球科学、生物学等。物理学与哲学的关系也十分特别。
B. 物理学史的发展史
近代意义的物理学诞生于欧洲15—17世纪。人们一般将欧洲历史作为物理学史的社会背景。从远古到公元世纪属古代史时期;5—13世纪为中世纪时期;14—16世纪为文艺复兴运动时期;16—17世纪为科学革命时期,以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生。
从此之后,科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪,人们按照物理学史特点,将其发展大致分期如下:从远古到中世纪属古代时期。从文艺复兴到19世纪,是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰,其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科。
甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。随着20世纪的到来,量子论和相对论相继出现;新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念,人们称此时期为近代物理学时期。
(2)物理学发展历史扩展阅读:
伽利略·伽利雷(1564~1642年)人类现代物理学的创始人,奠定了人类现代物理科学的发展基础。1900~1926年 建立了量子力学。1926年 建立了费米狄拉克统计。1927年 建立了布洛赫波的理论。1928年 索末菲提出能带的猜想。1929年 派尔斯提出禁带、空穴的概念。
同年贝特提出了费米面的概念。1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管,标志着信息时代的开始。1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子。1958年杰克.基尔比发明了集成电路。20世纪70年代出现了大规模集成电路。
发展前景:
应用物理学专业的毕业生主要在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术开发和相关的管理工作。科研工作包括物理前沿问题的研究和应用,技术开 发工作包括新特性物理应用材料如半导体等,应用仪器的研制如医学仪器、生物仪器、科研仪器等。
应用物理专业的就业范围涵盖了整个物理和工程领域,融物理理 论和实践于一体,并与多门学科相互渗透。应用物理学专业的学生如具有扎实的物理理论的功底和应用方面的经验,能够在很多工程技术领域成为专家。我国每年培养本科应用物理专业人才约12000人。
和该专业存在交叉的专业包括物理专业,工程物理专业,半导体和材料专业等。人才需求方面,我国对应用物理专业的人才需求仍旧是供不应求。
C. 世界物理学发展史
托勒密构筑地心学说
哥白尼吹响革命号角
布鲁诺血染鲜花广场
伽利略蒙冤罗马教廷
第谷慧眼精确画星图
开普勒模型立法天空
一座金碧辉煌的经典物理大厦
力学
阿基米德开创静力研究
斯台文推动静力学发展
伽利略纠正千余年谬误
牛顿统一天地间的运动
哈雷预言大彗星的回归
赫歇耳兄妹发现天王星
两青年预言海王星位置
卡文迪许智测引力常数
热学
托里拆利发现真空奥秘
帕斯卡奠定水压机原理
格里克实验震惊马德堡
玻意耳发现气体等温律
华氏与摄氏首创新温标
瓦特蒸汽机推动大生产
卡诺揭开热机效率之谜
伦福德挑战热质说幽灵
迈尔首先提出能量守恒
焦耳毕生测量转化当量
亥姆霍兹论证能量守恒
开尔文奠定热力学基础
克劳修斯建立熵的概念
布朗粒子敲开统计大门
麦克斯韦确定分子速率
昂内斯发现超导新现象
电磁学
吉尔伯特开创静电研究之风
富兰克林大无畏风筝引天电
库仑建立静电相互作用规律
伏打发明电堆提供新型电源
奥斯特打开电磁联系的大门
安培奠定电动力学研究基础
欧姆奋勇闯开了动电的荒原
法拉第实验开创电的新时代
麦克斯韦完成电磁理论大业
赫兹用实验统一电磁波家族
马可尼的无线电波远渡重洋
贝尔三次类比突破通话障碍
爱迪生千百次试验发明电灯
光学
斯涅耳超越前人巧证折射律
牛顿用三棱镜揭开白光奥秘
基尔霍夫奠定光谱分析基础
惠更斯提出光的波动新理论
杨氏挑战权威复兴波动学说
马吕斯开拓偏振现象的研究
D. 理论物理学的发展历程
在20世纪以前,人类获取信息的手段基本上都是与牛顿的数理逻辑框架相一致的,在那里时间只是一个逻辑量。所谓逻辑量就是由人的理念所任意取值的量,或者说是物理理论的数学体系中的自变量。在牛顿理论框架下,所有的物质量的信息都是与空间联系在一起,空间这个量已经不再是单纯的逻辑量,而已经由逻辑量变换为物理量:表示物质所在的位置,以及所在位置上的粒子速度等其它物理量。从人类获取逻辑理念的历史发展的角度,也是先有时间,时间是除了数字以外(或与数字一样)的最基本的逻辑理念。空间比时间进一层,人类没有办法来直接掌握和控制时间的流逝,世间任何的物理量都是时间的函数。人们无法用时间来储存任何信息。而空间既是逻辑的,又是物理的,人们要获取信息必须有确定的空间位置。所以空间不仅是人们理念上的一个逻辑量,也是实实在在的物理量,我们可以把任何东西存放在特定的空间位置里,需要的时候再把它取出来,而不能放在某一个特定的时刻里,在需要的时候再回到那个时刻去把它取出来。由于构筑人类知识的各种“信息”最后都是以数字的形式存在的,所以在牛顿时代,人们无法接受空间上连续分布的、充满整个空间的物质模型。如果空间是连续的,我们无法去直接获取和表达连续空间中的那些物质存在的“信息”。所以物理学家无论怎样,都要把连续的空间分割成“点”。这就是粒子论的内涵。牛顿把太阳、地球和行星都表示成点,并不是说,用点可以最好的表达那些物质存在,而是我们描述的需要,我们只能用空间的点作为描述物理世界各种属性的基本手段。即使是一个不能用“点”的表示的东西,人们还是要把它们加以分割,分割到“点”为止。那种把物质描述成球或壳层的模型,只能在工程应用中有意义,对于认识世界只会造成更多的麻烦。因为最后人们还是要一个用点来表示的逻辑量。
E. 物理学发展史
初中物理中出现的物理学家 1、法拉第(英国)发现了电磁感应现象(1831年),实现了磁生电. 3、欧姆(德国)定律的内容是:一段导体中的电流与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比.公式是:I=U/R. 4、焦耳(英国)定律的内容是:通电导体放出的热量与通过导体的电流的平方、导体电阻、通电时间成正比.公式是:Q=I2Rt. 5、电量、电流、电压、电阻、电功率的单位分别是库仑、安培、伏特、欧姆、瓦特. 6、发现了地球磁偏角的中国人是:沈括. 7、真空中的光速是物体运动的极限速度是爱因斯坦提出的. 8、中国的墨翟首先进行了小孔成象的研究. 9、牛顿(英国)的贡献是:创立了牛顿第一运动定律. 10、伽利略(意大利)率先进行了物体不受力运动问题的研究,得出的结论是:一切运动着的物体,在没有受到外力作用时,它的速度保持不变,并一直运动下去. 11、意大利的托里拆利首先测定了大气压的值为1.013×103帕. 12、阿基米德原理的内容是:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体受到的重力.公式是:F浮=G排. 13、迪卡尔(法国)研究了物体不受其他物体的作用,它的运动就不会改变运动方向. 14、力、压强、功率、功、能、频率的单位分别是牛顿、帕斯卡、瓦特、焦耳、焦耳、赫兹. 15、瑞典的摄尔修斯制定了摄氏温标. 16、热力学温标的创始人是英国的开尔文. 17、摄氏温度、热力学温度、热量的单位分别是摄氏度、开尔文、焦耳.
F. 简述物理学的发展简史
物理学发展史与各年代成就物理学是研究物质运动和相互作用的规律的科学,是除数学外最基本的一门学科。
物理运动是自然界最普遍的一种现象。
因此物理学研究的对象和内容就是宇宙间各种物质的性质、存在状态、各种物理运动形式及其转化现象、物质的内部结构及这些内部结构的组成部分,物理领域的各种基本相互作用及其规律。由于一切物理现象都在时间、空间中表现出来和发生运动和转化,所以物理学也要研究时间和空间的性质、联系等。
进行物理学研究,首先是观察各种客观物理现象;或是进行试验,通过变革研究对象以观察因而产生的运动和转化状况中,找出规律;再从许多表象性的规律中,揭示基本规律,建立较为系统的理论。 物理学研究除了要依靠好的科学方法外,还要取决于认知工具。工具越先进,研究效率越高,成果越显著。 物理学在发展过程中形成了一套完整的科学方法,它对其他学科的研究,乃至哲学发展,都有重要意义.
物理学发展史(从1638年至1962年)
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。
公元1799年,英国科学家戴维做真空中的摩擦实验,以证明热是物体微粒的振动所致。
公元1800年,英国科学家赫休尔从太阳光谱的辐射热效应发现红外线。
公元1801年,德国科学家里特尔从太阳光谱的化学作用,发现紫外线。
公元1801年,英国科学家托马斯·杨用干涉法测光波波长。
公元1802年,英国科学家沃拉斯顿发现太阳光谱中有暗线。
公元1808年,法国科学家马吕斯发现光的偏振现象。
公元1811年,英国科学家布儒斯特发现偏振光的布儒斯特定律。
公元1815年,德国科学家夫琅和费开始用分光镜研究太阳光语中的暗线。
公元1819年,法国科学家杜隆与珀替发现克原子固体比热是一常数,约为6卡/度·克原子,称杜隆·珀替定律。
公元1820年,丹麦科学家奥斯特发现导线通电产生磁效应。
公元1820年,法国科学家毕奥和沙伐由实验归纳出电流元的磁场定律。
公元1820年,法国科学家安培由实验发现电流之间的相互作用力,1822年进一步研究电流之间的相互作用,提出安培作用力定律。
公元1821年,爱沙尼亚科学家塞贝克发现温差电效应(塞贝克效应)。
公元1827年,英国科学家布朗发现悬浮在液体中的细微颗粒作不断地杂乱无章运动,是分子运动论的有力证据。
公元1830年,诺比利发明温差电堆。
公元1831年,法拉第发现电磁感应现象。
公元1834年,法国科学家珀耳帖发现电流可以致冷的珀耳帖效应。
公元1835年,美国科学家亨利发现自感,1842年发现电振荡放电。
公元1840年,英国科学家焦耳从电流的热效应发现所产生的热量与电流的平方、电阻及时间成正比,称焦耳-楞茨定律(楞茨也独立地发现了这一定律)。其后,焦耳先后于1843,1845,1847,1849直至1878年测量热功当量,历经四十年,共进行四百多次实验。
公元1842年,法国科学家勒诺尔从实验测定实际气体的性质,发现与波义耳定律及盖·吕萨克定律有偏离。
公元1843年,法拉第从实验证明电荷守恒定律。
公元1845年,法拉第发现强磁场使光的偏振面旋转,称法拉第效应。
公元1849年,法国科学家斐索首次在地面上测光速。
公元1851年,法国科学家傅科做傅科摆实验,证明地球自转。
公元1852年,英国科学家焦耳与威廉·汤姆逊发现气体焦耳-汤姆逊效应(气体通过狭窄通道后突然膨胀引起温度变化)。
公元1858年,德国科学家普吕克尔在放电管中发现阴极射线。
公元1859年,德国科学家基尔霍夫开创光谱分析,其后通过光谱分析发现铯、铷等新元素,他还发现发射光谱和吸收光谱之间的联系,建立了辐射定律。
公元1866年,德国科学家昆特做昆特管实验,用以测量气体或固体中的声速。
公元1869年,德国科学家希托夫用磁场使阴极射线偏转。
公元1871年,英国科学家瓦尔莱发现阴极射线带负电。
公元1875年,英国科学家克尔发现在强电场的作用下,某些各向同性的透明介质会变为各向异性,从而使光产生双折射现象,称克尔电光效应。
公元1876年,德国科学家哥尔德茨坦开始大量研究阳极射线的实验,导致极坠射线的发现。
公元1879年,英国科学家克鲁克斯开始一系列实验,研究阴极射线。
公元1879年,奥地利科学家斯忒藩发现黑体辐射经验公式。
公元1879年,美国科学家霍尔发现电流通过金属时,在磁场作用下产生横向电动势的霍尔效应。
公元1880年,法国科学家居里兄弟发现晶体的压电效应。
公元1881年,美国科学家迈克耳逊首次做以太漂移实验,得到零结果。由此产生迈克耳逊干涉仪,灵敏度极高。
公元1885年,迈克耳逊与莫雷合作改进斐索流水中光速的测量。
公元1887年,迈克耳逊与莫雷再次做以太漂移实验,又得零结果。
公元1887年,德国科学家赫兹作电磁波实验,证实了英国科学家麦克斯韦的电磁场理论。同时,赫兹发现光电效应。
公元1890年,匈牙利科学家厄沃作实验证明惯性质量与引力质量相等。
公元1893年,德国科学家勒纳德研究阴极射线时,在射线管上装一薄铝窗,使阴极射线从管内穿出进入空气,射程约l厘米,人称勒纳德射线。
公元1895年,P.居里发现居里点和居里定律。
公元1895年,德国科学家伦琴发现x射线。
公元1896年,法国科学家贝克勒尔发现放射性。
公元1896年,荷兰科学家塞曼发现磁场
G. 西方物理学发展史
1. 古代物理学时期
这一时期是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。无论在东方还是在西方,物理学还处于前科学的萌芽阶段,严格的说还不能称其为“学”。物理知识一方面包含在哲学中,如希腊的自然哲学,另一方面体现在各种技术中,如中国古代的科技。 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,社会功能不明显。 这一时期的物理学对于西方又可分为两个阶段,即古希腊-罗马阶段和中世纪阶段。〖1〗古希腊-罗马阶段(公元前8世纪至公元5纪)。主要有古希腊的原子论、阿基米德(Archimedes,公元前287-公元前212)的力学、托勒密(Claudius Ptolemaeus,约90-168)的天文学等。〖2〗中世纪阶段(公元5世纪至公元15世纪)。主要有勒·哈增(AL-Hazen,约965-1038)的光学、冲力说等。
2. 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。物理学与哲学分离,走上独立发展的道路,迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。 这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法;在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验;在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系;在发展速度上十分迅速,社会功能明显,推动了资本主义生产与社会的迅速发展。 这一时期的物理学又可细分为三个阶段。〖1〗草创阶段(16世纪至17世纪)。主要在天文学和力学领域中爆发了一场“科学革命”,牛顿力学诞生。〖2〗消化和渐进阶段(18世纪)。建立了分析力学,光学、热学和静电学也取得较大的发展。〖3〗鼎盛阶段(19世纪)。相继建立了波动光学、热力学与分子运动论、电磁学,使经典物理学体系臻于完善。
3. 现代物理学时期
这一时期是从19世纪末至今,是现代物理学的诞生和取得革命性发展时期。物理学的研究领域得到巨大的拓展,实验手段与设备得到前所未有的增强,理论基础发生了质的飞跃。 这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上更加依赖大规模的实验、高度抽象的理性思维和国际化的合作与交流;在认识领域上拓展到微观(10-13)与宇观(200亿光年)和接近光速的高速运动新领域,变革了人类对物质、运动、时空、因果律的认识;在发展速度上非常迅猛,社会功能十分显著,推动了社会的飞速发展。 这一时期的物理学又可大致地分为两个阶段。〖1〗革命与奠基阶段(1895年至1927年)。建立了相对论和量子力学,奠定了现代物理学的基础。〖2〗飞速发展阶段(1927年至今)产生了量子场论、原子核物理学、粒子物理学、半导体物理学、现代宇宙学、现代物理技术等分支学科。
H. 世界物理发展的重大史有哪些
物理学发展的三个时期
物理学是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展起来的,它经历了漫长的发展过程。纵观物理学的发展史,根据它不同阶段的特点,大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。
(一)物理学萌芽时期
在古代,由于生产水平的低下,人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察,和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测,来把握自然现象的一般性质,因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。那时,物理学知识是包括在统一的自然哲学之中的。
在这个时期,首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学,如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中,有力的概念(“力,形之所以奋也”)的记述;光学方面,积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古希腊的欧几里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直线传播和反射定律的论述,并且对光的折射现象也作了一定的研究。电磁学方面,发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象,并在此基础上发明了指南针。声学方面,由于音乐的发展和乐器的创造,积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面,提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。
在这个时期,观察和思辨虽然是人们认识自然的主要手段和方法,但也出现了一些类似于用实验来研究物理现象的方法。例如,我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中的声共振实验和利用天然磁石进行人工磁化的实验,以及赵友钦在《革象新书》中的大型光学实验等就是典型的事例。
总之,从远古直到中世纪(欧洲通常把五世纪到十五世纪叫做中世纪)末,由于生产的发展,虽然积累了不少物理知识,也为实验科学的产生准备了一些条件并做了一些实验,但是这些都还称不上系统的自然科学研究。在这个时期,物理学尚处在萌芽阶段。
(二)经典物理学时期
十五世纪末叶,资本主义生产关系的产生,促进了生产和技术的大发展;席卷西欧的文艺复兴运动,解放了人们的思想,激发起人们的探索精神。近代自然科学就在这种物质的和思想的历史条件下诞生了。系统的观察实验和严密的数学演绎相结合的研究方法被引进物理学中,导致了十七世纪主要在天文学和力学领域中的“科学革命”。牛顿力学体系的建立,标志着近代物理学的诞生。整个十八世纪,物理学处在消化、积累、准备的渐进阶段。新的科学思想、方法和理论,得到了传播、完善和扩展。牛顿力学完成了解析化工作,建立了分析力学;光学、热学和静电学也完成了奠基性工作,成为物理学的几门基础学科。人们以力学的模型去认识各种物理现象,使机械论的自然观成为十八世纪物理学的统治思想。到了十九世纪,物理学获得了迅速和重要的发展,各个自然领域之间的联系和转化被普遍发现,新数学方法被广泛引进物理学,相继建立了波动光学、热力学和分子运动论、经典电磁场理论等完整的、解析式的理论体系,使经典物理学臻于完善。由物理学的巨大成就所深刻揭示的自然界的统一性,为辨证唯物主义的自然观提供了重要的科学依据。
(三)现代物理学时期
十九世纪末叶物理学上一系列重大发现,使经典物理学理论体系本身遇到了不可克服的危机,从而引起了现代物理学革命。由于生产技术的发展,精密、大型仪器的创制以及物理学思想的变革,这一时期的物理学理论呈现出高速发展的状况。研究对象由低速到高速,由宏观到微观,深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部,对宏观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识,产生了重大的变革。相对论的量子力学的建立,克服了经典物理学的危机,完成了从经典物理学到现代物理学的转变,使物理学的理论基础发生了质的飞跃,改变了人们的物理世界图景。1927年以后,量子场论、原子核物理学、粒子物理学、天体物理学和现代宇宙学,得到了迅速的发展。物理学向其它学科领域的推进,产生了一系列物理学的新部门和边缘学科,并为现代科学技术提供了新思路和新方法。现代物理学的发展,引起了人们对物质、运动、空间、时间、因果律乃至生命现象的认识的重大变化,对物理学理论的性质的认识也发生了重大变化。现在越来越多的事实表明,物理学在揭开微观和宏观深处的奥秘方面,正酝酿着新的重大突破。现代物理学的理论成果应用于实践,出现了象原子能、半导体、计算机、激光、宇航等许多新技术科学。这些新兴技术正有力地推动着新的科学技术革命,促进生产的发展。而随着生产和新技术的发展,又反过来有力地促进物理学的发展。这就是物理学的发展与生产发展的辨证关系。
I. 物理学的发展史
近代意义的物理学诞生于欧洲15—17世纪。人们一般将欧洲历史作为物理学史的社会背景。从远古到公元5世纪属古代史时期;5—13世纪为中世纪时期;14—16世纪为文艺复兴运动时期;16—17世纪为科学革命时期,以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生。
从此之后,科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪,人们按照物理学史特点,将其发展大致分期如下:从远古到中世纪属古代时期。从文艺复兴到19世纪,是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰,其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科。
甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。随着20世纪的到来,量子论和相对论相继出现;新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念,人们称此时期为近代物理学时期。
(9)物理学发展历史扩展阅读:
伽利略·伽利雷(1564~1642年)人类现代物理学的创始人,奠定了人类现代物理科学的发展基础。1900~1926年 建立了量子力学。1926年 建立了费米狄拉克统计。1927年 建立了布洛赫波的理论。1928年 索末菲提出能带的猜想。1929年 派尔斯提出禁带、空穴的概念。
同年贝特提出了费米面的概念。1947年贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管,标志着信息时代的开始。1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子。1958年杰克.基尔比发明了集成电路。20世纪70年代出现了大规模集成电路。
发展前景:
应用物理学专业的毕业生主要在物理学或相关的科学技术领域中从事科研、教学、技术开发和相关的管理工作。科研工作包括物理前沿问题的研究和应用,技术开 发工作包括新特性物理应用材料如半导体等,应用仪器的研制如医学仪器、生物仪器、科研仪器等。
应用物理专业的就业范围涵盖了整个物理和工程领域,融物理理 论和实践于一体,并与多门学科相互渗透。应用物理学专业的学生如具有扎实的物理理论的功底和应用方面的经验,能够在很多工程技术领域成为专家。我国每年培养本科应用物理专业人才约12000人。
和该专业存在交叉的专业包括物理专业,工程物理专业,半导体和材料专业等。人才需求方面,我国对应用物理专业的人才需求仍旧是供不应求。