物理学与技术革命

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1、物理学与技术革命自我介绍硕士、讲师，毕业于上海华东师范大学信息学院，任教以来承担过普通物理、电动力学、电磁场与电磁波、数字电路、电路分析、线性代数、计算机文化基础、自然辩证法、科技史等课程及实验的教学，长期从事物理电子与信息技术的教育教学工作和科学普及工作，同时还从事学院学生管理和教学管理工作，担任班主任和学院电子教研室主任的职务。希望在今天一天的交流中，大家相互学习、相互进步、共同提高！导言物理学作为20世纪的领头学科，由经典走向现代，由宏观到微观，已步入一个崭新的发展阶段。20世纪物理学上的两大重要成果是狭义相对论(爱因斯坦)和量子力学(普朗

2、克)。20世纪物理学的成就表明，物理学已成为一切自然科学的基础。导言物理学对社会的重要性——第23届国际纯粹物理与应用物理联合会代表大会决议物理学是人类文明的第一推动力。物理使人明智，使科学时代的人们变得深思熟虑，深谋远虑。2005物理年，爱因斯坦逝世50周年，相对论发表100周年。各国举行各种活动，以使人们更加关注物理学的发展。设计了一个丰富多彩的2005世界物理学年（WYP）图案.人们对这个图案有许多创造性的解释：四种彩色光，一个焦距，平方反比定律，光锥体，透镜的光折射，弯曲了的时空，等等.国际范围内的2005世界物理学年（WYP）一系列重大

3、庆祝活动将从2004.10.开始，并且在2006.2.达到高潮，历时将超过500天.一、物理探源研究物质世界组成、运动、变化的最普遍、最基本规律的科学物质组成、相互作用自然界的性质、变化规律、自然现象一个基本难题：什么是物质？学科定义一、物理探源“一片飞花减却春，风飘万点正愁人；且看欲尽花经眼，莫厌伤多酒入唇；江上小堂巢翡翠，花边高冢卧麒麟；细推物理须行乐，何用浮名绊此身。”空间尺度：跨越42个数量级时间尺度：跨越43个数量级宇宙学和粒子物理学，奇妙地衔接在一起，结成密不可分的姊妹科学，犹如一条怪蟒咬住自己的尾巴。尺度划分介观微观宏观宇观（量子

4、效应）（原子、分子）（物质连续）（宇宙连续）源重子.介子电荷轻.介.重子物质作用强电磁弱引力场量子(胶子)光子W+-Z0引力子相对强度110－210-10—10-1210－39范围cm10－13<10－15例核力原子…衰变星体.宇宙物质的四种基本相互作用二、物理学与第一次工业革命从1543年，哥白尼提出了日心说到开普勒从弟谷·布拉赫大量的精确天文观测资料中，总结出了行星运动三定律。伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说做出了艰苦卓绝的努力。1、产业革命的物理学奠基伽利略像1687年，牛顿《自然哲学的数学原理》发表，标志经典物理学的诞生经典物理

5、学一诞生便推动了第一次工业革命，带给人类第一次物质文明的飞跃。二、物理学与第一次工业革命《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。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。牛顿像自然哲学的数学原理最早版本著名物理学家爱因斯坦（AlbertEinstein,1879－1955）在1927年3月纪念牛顿逝世200周年时写了一篇《牛顿力学及其对理论物理发展的影响》的文章。文章说牛顿是“在他以前和以后，都还没有人能像他那样决定

6、着西方的思想、研究和实践的方向。他不仅作为某些关键性方法的发明者来说是杰出的，而且他在善于运用他那时的经验材料上也是独特的，同时他还对于数学和物理学的详细证明方法有惊人的创造才能。由于这些理由，他应当受到我们的最深挚的尊敬。可是，牛顿之所以成为这样的人物，还有比他的天才所许可的更为重要的东西，那就是因为命运使他处在人类理智的历史转折点上。”“牛顿的成就的重要性，并不限于为实际的力学科学创造了一个可用的和逻辑上令人满意的基础；而且直到19世纪末，它一直是理论物理学领域中每一个工作者的纲领。”二、物理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

7、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。2、第一次工业革命17世纪，英国的资本主义大发展遇到了三大难题(采矿、武器的研制、航海);当时，物理学家都踊跃地参与了相关的发明创造，有效地解决了上述难题，其中最著名的有牛顿、哈雷、惠更斯、胡克、雷恩、波义耳、马略特、托利拆利等。物理学(力学和热学)是第一次工业革命的理论基础和工作指南。第一次工业革命使人类进入机械化时代，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。蒸汽机在100年其所创造的生产力

8、，比过去一切世代创造的全部生产力还要多、还要大。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