第六章 新物理学的诞生
【拓展阅读】新物理学在牛顿手中诞生了
新物理学在牛顿手中诞生了哥白尼地动学说遇到两大困难。
第一即恒星视差问题，以当时的观测条件无法解决；第二即地动抛物问题，这需要新的物理运动理论来加以解释。
除此而外，开普勒所发现的行星运动规律，也要求一个动力学的解释：天球被打碎之后，行星为什么还能够被紧紧地束缚在太阳周围，绕太阳做规则运动？哥白尼革命直接导致对新物理学的寻求。
正是在将天空动力学与地上物理学相结合之后，有别于亚里士多德物理学的新物理学才在伽利略和牛顿手中诞生了。
1，伽利略：近代物理学之父在近代科学的开创者行列里，伽利略最为突出，是他创造并示范了新的科学实验传统、以追究事物之量的数学关系为目标的研究纲领，以及将实验与数学相结合的科学方法。
正是他的工作，将近代物理学乃至近代科学引上了历史的舞台。
伽利略•伽利莱1564年2月15日生于意大利的比萨，文艺复兴时期著名的艺术家米开朗其罗是在他出世后三天逝世的。
这也许是文艺复兴由艺术转入科学的一种征兆。
伽利略是他的名字。
据说将姓氏略作变化作为长子的姓名是当地的一个风俗。
伽利略的父亲文森西奥•伽利莱是当时一位著名的音乐家和数学家，他的学术研究对伽利略有很大的影响，但他希望儿子学医而不是数学，因为这样会有一个好的收入。
1581年，伽利略被送进比萨大学学习医学。
1583年，由于听了几次关于欧几里德几何学的演讲，伽利略很快对数学着迷。
由于他执意不学习医学，所以未取得学位就于1585年离开了比萨大学。
伽利略倾心研究欧几里德几何学和阿基米德的物理学，很快声名远扬。
朋友们都称他为“新时代的阿基米德”。
1589年，伽利略获得了比萨大学数学教授的职位。
3年后，转到帕多瓦大学，在这里度过了18年比较稳定的生活。
1610年回到了故乡佛罗伦萨，继续从事他的物理学和天文学研究。
望远镜的使用让伽利略发现了许多新的天文现象，也使他对哥白尼体系有明确的认同，结果引起麻烦。
1624至1630年间，伽利略断断续续地写作他的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是一门探索自然界基本规律和物质性质的科学。
它的发展可以追溯到古代，随着时间的推移，物理学经历了许多重要的里程碑和突破。
本文将为您呈现物理学发展的简史。
1. 古代物理学古代物理学起源于古希腊时期，最早的物理学思想可以追溯到毕达哥拉斯学派。
毕达哥拉斯学派认为世界是由数学规律构成的，他们的研究重点是几何学和数学。
此外，亚里士多德也对物理学做出了重要贡献，他提出了天体运动的观点，并将物质分为四个元素：地、水、火、气。
2. 文艺复兴时期文艺复兴时期是物理学发展的重要阶段。
尼古拉·哥白尼提出了地心说的反对者——日心说，认为地球绕太阳运动。
这一观点对物理学和天文学产生了深远的影响。
同时，伽利略·伽利莱通过实验和观察，提出了自由落体定律和斜面上物体滑动的规律，奠定了现代物理学实验方法的基础。
3. 经典物理学时期经典物理学时期是物理学发展的黄金时代。
伊萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》是经典物理学的里程碑之一。
牛顿提出了万有引力定律和运动定律，解释了行星运动、物体运动和力的关系。
此外，光的波动性也是经典物理学时期的重要研究领域，光的波动性理论由克里斯蒂安·惠更斯和托马斯·杨提出。
4. 20世纪的物理学革命20世纪是物理学发展的革命性时期，许多重要的理论和发现改变了我们对自然界的理解。
阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论，揭示了时间和空间的相互关系，同时提出了质能等效原理，即著名的E=mc²公式。
量子力学的发展也是20世纪物理学的重要里程碑，特别是马克斯·波恩和埃尔温·薛定谔的工作。
量子力学描述了微观世界的行为，解释了原子和份子的结构和性质。
5. 当代物理学当代物理学继续推动着科学的边界。
粒子物理学的发展揭示了基本粒子的性质和相互作用，如标准模型理论。
宇宙学也成为物理学研究的热点，我们对宇宙的起源、演化和结构有了更深入的了解。
物理学发展史
物理学发展史物理学作为一门科学，探求自然界的规律和现象变化，已经有着悠久的发展历史。
从古代的哲学思考到现代的实验研究，物理学的进展不仅拓宽了人们对宇宙的认识，也给人类社会带来了巨大的变革和进步。
本文将从古希腊的自然哲学开始，梳理物理学发展的主要里程碑，以展现物理学的辉煌历程。
1. 古希腊与自然哲学古希腊的自然哲学家们是物理学发展的奠基者。
他们以观察自然界为出发点，试图用理性来解释宇宙的起源和运行规律。
毕达哥拉斯提出了宇宙的几何结构理论，赋予了几何学在物理学中的重要地位。
而亚里士多德则系统地构建了大自然学说，他的观点成为整个中世纪物理学的基石。
2. 文艺复兴与科学革命文艺复兴时期，人类开始重视实验和观察，并且进行了丰富的科学实践。
由于哥白尼提出的地心说受到挑战，伽利略通过实验和观察发现了行星运动的真相，奠定了实验物理学的基础。
随后，牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了经典力学，奠定了物理学的基石。
牛顿的贡献使物理学成为现代科学的重要组成部分。
3. 电磁学的诞生19世纪初，电磁学的发展成为物理学里程碑式的事件之一。
法拉第的电磁感应定律和麦克斯韦的电磁场方程串联起自然界中的电和磁现象，揭示出电磁波的存在。
这一发现不仅对电通信和能量传输技术产生了巨大影响，也为后来的电子学和无线通信技术的发展奠定了基础。
4. 相对论与量子力学20世纪初，爱因斯坦的相对论以及量子力学的诞生，彻底颠覆了经典物理学的观念。
相对论揭示了时空的弯曲和时间的相对性，为宇宙的起源和结构提供了新的视角。
而量子力学则揭示了微观世界的奇妙现象，如波粒二象性和量子纠缠等。
这些突破性的发现让人们对物质和能量的本质有了更深刻的理解。
5. 现代物理学的进展现代物理学不断涌现出一系列重要的理论和实验突破。
相对论与量子力学的融合为物理学带来了新的挑战和发展方向，统一场论理论的探索给出了一种解释自然界基本力的可能性，高能物理学的发展使人们对基本粒子和宇宙起源有了更深入的认知。
第六章 新物理学的诞生
第六节 牛顿的伟大综合
牛顿的伟大综合
牛顿是近代科学的 奠基人，是人类史上 最杰出的科学家，是 科学史上的巨人和最 伟大的天才。
伊萨克．牛顿出生 于英国林肯郡的一个 乡村。他是一个遗腹 子，而且还因为早产 差一点夭折。3岁时， 母亲改嫁，将他留给 了外祖父母。
在旁人眼里，小牛顿是一个性情孤僻、 封闭的孩子，人们总看见他在一心摆弄自 己的小器械。上小学时，他并不显出有什 么过人之处，学习成绩也十分平常。直到 上中学后，他的实验才能得到了发挥，并 且在学习方面也终于成了一名佼佼者。
第六章 新物理学的诞生
哥白尼革命直接导致对新物理学的寻 求。正是在将天空动力学与地上物理学相 结合之后，超越亚里士多德的新物理学才 在伽利略和牛顿手中诞生。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
伽利略：近代物理学之父 斯台文的静力学研究 吉尔伯特的磁学研究 真空问题 惠更斯：摆的研究 牛顿的伟大综合
牛顿发明的反射式望远镜
1686年，牛顿完 成了科学史上最伟大 的一部著作《自然哲 学的数学原理》。这 是标志近代科学诞生 的里程碑式的著作， 于1687年7月以拉丁文 初版问世。
牛顿墓志铭
大自然和它的规律 隐藏在黑暗中 上帝说：让牛顿去吧 于是一切便灿然明朗
牛顿塑像
第一节 伽利略：近代物理学之父
伽利略是近代物理 学之父，他创造并示 范了新的的科学实验 传统；确立了追究事 物精确的数量关系为 目标的研究纲领；这 直接导致了实验手段 和数学手段相结合的 近代科学基本方法。
伽利略．伽利莱1564年2月15日生于意 大利的比萨，文艺复兴时期著名的艺术家 米开朗其罗是在他出世后三天逝世的，这 被认为象征着文艺复兴由艺术转入了科学。 作为长子的伽利略被送进比萨大学学习医 学。
近代科学技术史 第二章 新物理学的诞生
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比萨斜塔实验
• 伽利略晚年学生维维安尼在他 写的伽利略传记中提到。 • 1586年，荷兰物理学家斯台 文用两个大小不同，重量比为 1：10的铅球，从30英尺的高 度同时下落，结果两者几乎同 时着地。 • 1971年阿波罗15号,宇航员在 月球表面同时放下了一根羽毛 和一柄榔头。
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伽利略简历
• 伽利略的父亲是一位著名的音乐家和数学 家，父亲的学术研究对伽利略有很大影 响。 • 1581年，进比萨大学学习医学，随后转到 了数学。 • 伽利略倾心于研究欧几里得的几何学和阿 基米德的物理学，很快声名远扬，被誉为 “新时期阿基米德”。 • 1589年，获得比萨大学数学教授职位。
伽利略当时还在学医，他建议用标准长度的单摆 来测量病人的脉搏，这就是“脉搏仪”的发明。 但是这是他对医学的最后一次贡献了。经过与父 亲的一番争论后，伽利略改变了他的大学学习计 2010-9-19 11 划，开始研究数学和其他科学。
落体问题
• 亚里士多德的观点
– 认为重的东西比轻的东西下落的快
• 轻的东西和重的东西拴在一起，下降的速 度是多少？ • 两块不同重量的东西在同一高度放手后， 掉到地上的时间相同。
• 在近代科学的开创者行列里，伽利略最为 突出：
– 创造并示范了新的科学实验传统、 – 以追究事物之间的数学关系为目标的研究纲 领， – 以及将实验与数学相结合的科学方法。
• 正是他的工作，将近代物理学乃至近代科 学引上了历史舞台。
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伽利略（Galileo Galilei）
• 伽利略,1564年2月15日生 于比萨 • 三天后，文艺复兴时期著 名的艺术家米开朗琪罗在 佛罗伦萨去世，这也许是 文艺复兴由艺术转入科学 的先兆。 • 同年4月23日莎士比亚在英 格兰出生
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学的一门重要学科，研究物质、能量以及它们之间的相互关系和规律。
本文将为您介绍物理学的发展历程，从古代到现代的重要里程碑和突破。
1. 古代物理学的起源古代物理学起源于人类对自然界的观察和实验。
公元前6世纪的古希腊，浮现了一些重要的物理学思想家，如泰勒斯和毕达哥拉斯。
泰勒斯认为万物皆由水构成，而毕达哥拉斯则提出了宇宙是由数学规律支配的观点。
2. 古典物理学时期17世纪至19世纪是古典物理学的时期，这一时期的重要突破包括：- 牛顿的力学：牛顿提出了经典力学的三大定律，解释了物体的运动和力的作用。
他的《自然哲学的数学原理》被认为是物理学的里程碑之作。
- 热力学的发展：卡诺和卢瓦西耶等科学家对热力学进行了重要的研究，提出了热力学第一和第二定律。
- 电磁学的兴起：法拉第和麦克斯韦等科学家对电磁现象进行了研究，提出了电磁场理论和麦克斯韦方程组。
3. 20世纪的物理学革命20世纪是物理学发展的重要时期，浮现了一系列的革命性理论和实验发现，包括：- 相对论的提出：爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论颠覆了牛顿力学的观念，提出了时间和空间的相对性以及引力的几何解释。
- 量子力学的建立：普朗克和玻尔等科学家提出了量子理论，解释了微观世界的行为和粒子的波粒二象性。
- 核物理学的突破：居里夫人和其他科学家的研究发现了放射性现象和核裂变，开创了核物理学的新时代。
- 粒子物理学的发展：通过加速器实验和探测器技术的进步，科学家们发现了更多的基本粒子，如夸克和轻子，揭示了物质的基本构成。
4. 当代物理学的前沿当代物理学依然在不断发展，以下是一些前沿领域的研究方向：- 弦理论：弦理论是一种试图统一量子力学和引力理论的理论，研究弦的振动和超弦的存在。
- 宇宙学：宇宙学研究宇宙的起源、演化以及宇宙学常数等问题，探索宇宙的神奇。
- 凝结态物理学：凝结态物理学研究固体和液体等凝结态物质的性质和行为，如超导和量子材料等。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学的一个分支，研究物质的性质、运动和相互作用。
它的发展历史可以追溯到古代，经历了数千年的探索和进步。
本文将从古代物理学的起源开始，逐步介绍物理学的发展历程，包括重要的科学家和他们的贡献。
1. 古代物理学的起源古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期。
希腊哲学家泰勒斯被认为是物理学的奠基人之一，他提出了一种关于自然界的基本原素的理论。
其他哲学家如毕达哥拉斯、亚里士多德等也对物理学的发展做出了重要贡献。
2. 光学的发展光学是物理学中一个重要的分支，研究光的性质和行为。
在古代，光学的研究主要集中在几何光学方面。
希腊数学家欧几里得提出了光的传播直线性的理论。
在中世纪，阿拉伯学者如伊本·海森和阿尔哈芬对光学进行了深入研究。
3. 力学的发展力学是物理学中研究物体运动和力的学科。
古希腊的阿基米德是力学研究的先驱，他提出了浮力和杠杆原理。
在17世纪，伽利略·伽利莱和艾萨克·牛顿的工作奠定了经典力学的基础，他们提出了运动定律和万有引力定律。
4. 热学的发展热学是研究热量和温度的物理学分支。
古希腊的伊壁鸠鲁和罗马的塞涅卡在热学方面做出了重要贡献。
在18世纪，约瑟夫·布莱兹·帕斯卡和安德尔·卡诺等科学家的工作推动了热力学的发展。
5. 电磁学的发展电磁学是研究电荷和电磁场的物理学分支。
18世纪，本杰明·富兰克林首次提出了正负电荷的概念。
19世纪初，奥斯丁·法拉第和迈克尔·法拉第的工作奠定了电磁感应和电磁场的基础。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的电磁理论对电磁学的发展产生了深远影响。
6. 量子力学的发展20世纪初，量子力学的诞生彻底改变了物理学的面貌。
阿尔伯特·爱因斯坦的光电效应理论和量子论为量子力学的发展奠定了基础。
其他科学家如马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔和沃纳·海森堡等也对量子力学的发展做出了重要贡献。
物理学的起源和发展ppt课件
重视技术：技近于道、庖丁解牛
儒家对科学影响
儒家对科学技术的作用一分为二： 1、不相信任何形式的迷信，甚至反对宗教中的超自然部分。 有助于科学发展
2、儒家集中重视人与社会，而忽略其他方面。
3、轻视技术——奇技淫巧 4、到了荀子，只重视实用主义，而不承认探讨基本学理的 重要，甚至认为庄子“庄子蔽于天而不知人”
2、技术传统
约一千万年前，一批树上上生活的猿猴下到地面，形成了直立行走的 类人猿，并且学会了使用树枝和石头，并在200万年前，进化成旧石器 时代的原始人。大河文明的中国、海洋文明的埃及、巴比伦、印度出 现。 元谋人在170万年前就已经能使用和利用火
古代的埃及人能利用神奇的技术建造了金字塔和神庙
阿基米德（前287-212）说：给我一个撬杠，我可以撬动地球。这是人 类通过对自然规律的准确把握，向宇宙提出的大胆挑战。是技术主义、 工具主义的启蒙。 1948年计算机诞生，1952年苏联建立起了第一座原子能发电站，1957 年，苏联发射第一颗人造卫星，1969年美国阿波罗号登月，1971年苏 联发射第一个空间站，1981年美国第一次发射航天飞机，1973年克隆 技术成为可能…
2、亚里士多德（前384-322）
主要著作：1000多卷，存世47 卷。涉及逻辑学、自然学、生 物学、天文学、心理学、哲学、 伦理学、政治学、语言学和文 学等，主要有《工具论》、 《物理学》、《论灵魂》、 《形而上学》、《政治学》、 《诗学》。
方法论： 1、为正确严谨地得到知识而制定了获得知识的 规则和工具-逻辑学 2、收集、分类、解剖等生物学方法带入哲学
物理学之起源
一、科学的起源
科学的起源 好奇心和求知欲
理 性 主 义
改造生产、生活工具的意识
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自然科学的一个分支，研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。
它起源于古代，经历了漫长的发展过程，形成了今天我们所熟知的物理学体系。
本文将为您详细介绍物理学的发展历程和里程碑事件。
1. 古代物理学的起源物理学的起源可以追溯到古代文明时期。
古希腊哲学家们对自然现象进行了观察和思考，提出了一些基本概念和理论。
其中最著名的是亚里士多德的自然哲学，他提出了四种元素（地、水、火、气）和天体运动的观点，对后世的物理学发展产生了重要影响。
2. 文艺复兴时期的突破在文艺复兴时期，欧洲出现了一系列对古代观点的质疑和批判。
尤其是哥白尼的日心说和伽利略的地心说的争论，引发了对宇宙结构和运动的重新思考。
这些思想家们通过观察和实验，对物理学的发展做出了重要贡献。
3. 牛顿力学的建立17世纪末，英国科学家牛顿提出了经典力学的基本原理，奠定了物理学的基础。
他的三大定律和万有引力定律成为了后世物理学研究的基石。
牛顿的力学理论不仅解释了天体运动，还对地球上的运动和力的作用提供了重要的解释。
4. 热力学和电磁学的发展19世纪，热力学和电磁学成为物理学的两个重要分支。
卡诺和克劳修斯等科学家对热力学的基本原理进行了研究，提出了热力学第一、第二定律等重要概念。
同时，法拉第和麦克斯韦等科学家对电磁现象进行了深入研究，建立了电磁学的基本理论和方程。
5. 相对论和量子力学的革命20世纪初，爱因斯坦提出了相对论，彻底改变了人们对时空和物质的认识。
相对论的出现引发了对物理学基本原理的重新思考，并在后续的科学研究中发挥了重要作用。
与此同时，量子力学的发展也引起了物理学界的轰动。
普朗克和波尔等科学家的研究揭示了微观粒子行为的奇异性，为量子力学的建立奠定了基础。
6. 现代物理学的发展随着科技的进步和实验技术的提高，物理学的研究领域不断扩展。
现代物理学涵盖了粒子物理学、原子物理学、核物理学、凝聚态物理学等多个分支。
人们对宇宙起源和结构、基本粒子的性质、物质的特性等问题进行了深入研究，取得了许多重要的发现和突破。
物理学的历史与思想-相对论的建立与发展
1919年，英国人爱丁
顿，率领一支考察队，利用
日全食,观察到光线的弯曲
现象，并拍摄了照片。相对
爱 丁
第六章 相对论的建立和发展
相对论的建立与发展
§6.1 相对论诞生的背景和先驱者的思想 §6.2 爱因斯坦与相对论
第六章 相对论的建立和发展
相对论——20 世纪自然科学最伟大的发现之 一。它是关于时空和引力的基本理论，揭示了物 质运动与时间、空间的关系，使物理学的发展和 人们的认识从低速运动进入高速运动领域。
根据麦克斯韦的电磁理论，光速“c”应为一常数， 与牛顿力学的速度叠加法则相矛盾。
• 物理学家面临两难的选择
对牛顿力学做一些顾此失彼的解释，修修补补？
OR?
彻底放弃，建立新理论？
第六章 相对论的建立和发展
2.爱因斯坦的相对论 • 爱因斯坦简介 • 相对论——时空观的革命 • 爱因斯坦创造奇迹的源泉
• 爱因斯坦简介
第六章 相对论的建立和发展
在英费尔德(L.Infeld)的《相对论的发展史》中记录了 一段他和爱因斯坦的一次谈话，英费尔德说“在我看来， 即使您没有建立它，狭义相对论的出现也不会再等多久。 因为彭加勒已经很接近构成狭义相对论的那些东西了。” 爱因斯坦回答说：“是的，这说的对。”
⑦彭加勒的局限： 遗憾的是，彭加勒最终未能认识到抛弃以太的必要性，
第六章 相对论的建立和发展
➢ 洛伦兹的收缩假说（与爱因斯坦狭义相对论不同）
①以静止以太为出发点，在保持麦克斯韦方程不变的条件 下创立起来的“构造性”理论；
物理学发展简史
物理学发展简史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。
它探索了自然界中的基本规律和现象，并通过实验、观察和理论推导来解释它们。
本文将为您介绍物理学发展的简史，从古代到现代，概述了一些重要的里程碑和贡献。
古代物理学：古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家们开始思考宇宙的本质和构成。
毕达哥拉斯学派提出了宇宙是由数学规律构成的观点，而柏拉图则强调了数学和几何学在物理世界中的重要性。
亚里士多德则提出了四元素理论，认为地球、水、空气和火是物质的基本构成成分。
近代物理学的奠基：17世纪的启蒙时代标志着物理学的重大进展。
伽利略·伽利雷通过实验和观察，提出了物体运动的基本规律，奠定了现代力学的基础。
爱尔兰科学家罗伯特·波义耳通过实验发现了空气中的氧气，并提出了气体的分子理论。
英国科学家艾萨克·牛顿发表了《自然哲学的数学原理》，提出了万有引力定律和运动定律，开创了经典力学的时代。
电磁学和光学的突破：19世纪，电磁学和光学取得了重大突破。
丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·厄斯特·奥斯特发现了电流在导线中产生的磁场现象，奠定了电磁感应的基础。
英国科学家迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过数学和实验推导，发展了电磁场理论，提出了麦克斯韦方程组，揭示了电磁波的存在。
法国物理学家奥古斯丁·菲涅耳则对光的传播进行了深入研究，提出了波动理论，解释了光的干涉和衍射现象。
量子力学的诞生：20世纪初，量子力学的诞生引发了物理学的革命。
德国物理学家马克斯·普朗克通过研究黑体辐射，提出了能量量子化的概念，开创了量子理论。
爱因斯坦在解释光电效应时，进一步发展了量子理论。
丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了原子结构的量子理论，建立了量子力学的基本框架。
奥地利物理学家埃尔温·薛定谔则发展了薛定谔方程，描述了微观粒子的波粒二象性。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学是自古以来人类对自然界现象的研究和探索的产物。
其发展历程可以追溯到古希腊时期的哲学家们对自然现象的思量和探索。
随着时间的推移，物理学不断发展和演变，涉及到了更加广泛和深入的领域。
本文将简要介绍物理学的发展历史，从古代到现代，为读者提供一个全面了解物理学发展的概览。
古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期。
古希腊哲学家们对自然界的观察和思量，奠定了物理学的基础。
例如，希腊哲学家泰勒斯认为水是万物的基本元素，而且物质可以转化为其他形式。
他的观点反映了对物质和变化的理解。
随着时间的推移，古希腊的物理学思想逐渐发展为更加系统和深入的学科。
亚里士多德是古希腊最重要的自然哲学家之一，他的理论对物理学的发展产生了深远的影响。
他提出了四个元素理论，认为地球由土、水、火、气四种元素组成。
他还提出了天体运动的观点，认为地球是宇宙的中心。
古希腊时期的物理学思想在中世纪得到了保留和发展，但也受到了宗教信仰的限制。
直到文艺复兴时期，物理学才得以重获发展的机会。
伽利略·伽利莱是文艺复兴时期最重要的物理学家之一，他通过实验和观察，提出了许多重要的物理学原理。
他的研究成果对现代物理学的发展产生了巨大的影响。
17世纪和18世纪是物理学发展的黄金时期。
伽利略的实验精神和思想启示了众多科学家的研究。
伊萨克·牛顿是这一时期最重要的物理学家之一，他提出了经典力学的三大定律和万有引力定律。
这些理论不仅解释了地球和天体运动的规律，还为后来的科学研究提供了基础。
19世纪是物理学发展的重要时期。
热力学、电磁学和光学等领域的研究取得了重大突破。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过数学模型成功地统一了电磁学理论，提出了麦克斯韦方程组。
这一理论奠定了电磁学的基础，对现代通信技术的发展起到了重要的推动作用。
20世纪是物理学发展的革命性时期。
量子力学和相对论的提出彻底改变了人们对自然界的认识。
阿尔伯特·爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，揭示了时间、空间和引力的本质。
物理学发展简史
物理学发展简史引言概述：物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的性质、运动和相互作用。
自古以来，人类对于物理学的研究向来在不断发展，推动了科学技术的进步。
本文将以物理学发展的历史为线索，从古代到现代，介绍物理学的重要里程碑。
一、古代物理学的发展1.1 古希腊的自然哲学古希腊哲学家们对自然界的观察和思量，奠定了物理学的基础。
例如，泰勒斯认为水是宇宙的基本构成物质，安纳克西曼德认为万物都来自于无穷无尽的原子。
1.2 亚里士多德的物理学亚里士多德的物理学思想在古代占领主导地位。
他提出了地心说，认为地球是宇宙的中心，天体环绕地球旋转。
亚里士多德的物理学思想影响了几个世纪的科学研究。
1.3 阿拉伯物理学的贡献中世纪的阿拉伯学者对物理学的发展做出了重要贡献。
他们翻译了古希腊和古罗马的著作，并进行了进一步的研究。
他们的工作在欧洲文艺复兴时期被重新发现，对物理学的发展起到了推动作用。
二、近代物理学的诞生2.1 伽利略的实验物理学伽利略通过实验和观察，提出了许多重要的物理学原理。
他的研究包括物体的自由落体、斜面上的运动等，为后来的物理学家们提供了珍贵的思路。
2.2 牛顿的经典力学牛顿的经典力学是物理学的重要里程碑。
他提出了运动定律和万有引力定律，解释了行星运动和物体的运动规律。
牛顿的理论为后来的科学研究提供了基础。
2.3 麦克斯韦方程组的建立19世纪，麦克斯韦通过实验和理论推导，建立了电磁场理论。
他的方程组描述了电磁波的传播和电磁现象的规律，开创了电磁学的新时代。
三、量子力学的诞生与发展3.1 普朗克的量子假设20世纪初，普朗克提出了能量量子化的假设，为量子力学的建立奠定了基础。
他的工作为后来的量子力学研究提供了重要的启示。
3.2 爱因斯坦的光电效应理论爱因斯坦通过对光电效应的研究，提出了光的粒子性，即光子的概念。
他的理论为量子力学的发展做出了重要贡献。
3.3 薛定谔的波函数理论薛定谔通过对粒子的波动性的研究，提出了著名的波函数理论。
第6篇 光学发展史.ppt
❖ 但是必须指出，牛顿的前提是错误的， 他的错误在于他认为不同的透明物质是 从相同的方式折射不同颜色的光线的。
几何光学时期
❖ 牛顿在光学中另一项精彩的发现是牛顿 环。
❖ 牛顿环是光具有波动性的最好证明之一， 也说明了光的周期性。但是，因为牛顿 在关于光的本性的讨论中倾向于微粒说， 所以他不可能对光的以上性质加以进一 步的探讨。
波动光学时期
❖ 菲涅耳继续了扬的工作，1815年他用扬的干涉 原理补充了惠更斯原理，提出了惠更斯——菲 涅耳原理。运用这一原理不仅能解释光在各向 同性介质中的直线传播，同时也能解释光的衍 射现象。
❖ 1808年马吕斯（英国人，1775—1812）偶然 发现光在两种介质界面上反射时的偏振现象。
❖ 菲涅耳和阿拉果（1786一1853）在1819年提 供了相互垂直的偏振光不相干涉的证明，这是 光的横向振动理论最终的证实。
二、人类对光的本性的认识
❖ 人类对光的本性的认识，追溯其历史， 可以看出，它是由初浅到深入，由片 面到全面，从实验到理论，由现象到 本质逐步发展起来的，最后建立起光 的本性的理论。但是从科学发展的眼 光来看关于光的本性的理论并没有穷 尽，还待于进一步的探讨。
1.惠更斯和牛顿之争
❖ 早在十七世纪就开始了对光的本性的问题的讨 论，当时有两种不同的观点，一种是以笛卡儿、 胡克、惠更斯为代表的波动说，另一种是以牛 顿为代表的微粒说。
❖ 牛顿的高明之处是：他不仅详细地定性 的描述了实验现象，而是进一步作了定 量的测量。
惠更斯的贡献
❖和牛顿同时代的惠更斯，他主张光的 波动说，认为光是在“以太”中传播 的波。
物理学的发展史ppt课件
疑，发表天体运行，說明天体运行是以太阳为中心.
8
➢ 1609年－1618年：开普勒归纳出行星运动 三定律.
➢ 1632年：伽利略发表两学派的对话，推翻 地球中心说.
➢ 十九世纪末：古典物理学发展已很完整.
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物理学的发展对人类生活的影响
材料、能源、信息和生命 ——当代科学技术的主要内容
原子弹、计算机 ——二十世纪最重要的发明
上述领域彻底改变了人类的生活方式
24
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26
1、磁悬浮列车
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电磁力悬浮法
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2、隐形飞机
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示意图
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3、太阳能发电（光伏电池, Solar Cell）
将多晶硅、非晶硅或其它光伏材料做成太阳能电池， 供边缘地区和山区的家庭用。这是可行而比较经济的办法。
安徽金寨技师学院
王 玲 2018.7
1
什么是物理学？
自然界（对象）及其运动规律：
力、热、电、磁、光、声
2
悟理、 雾里 勿理、 物理
3
给你一个气压表，如何测出一座大楼的高度？
学生A：现量出气压表的长度，然后顺着楼 梯用气压表去量楼的高度。
学生B：将气压表用绳子拴住，从楼顶放下， 通过测量绳子的长度给出楼的高度。
……
34
1、纳米电子科学技术
当尺度小到可与平均自由程相比时，即纳米(10-9米) 尺寸，将出现量子效应，形成新的电子输运规律， 例如，共振隧穿效应、库仑阻塞效应等等。 这些 量子效应是可以加以利用的，可以做成单电子器件
35
36
新物理学的诞生
亚里士多德认为构成天体的并不是组成一切地界物体的土、水、气、火四元素？哥白尼的日心说真的比托勒密的地心说更先进吗？伽利略到底从望远镜里看到了哪些天文现象？开普勒与笛卡尔对“惯性”的认识有什么不同？胡克的数学水平比牛顿高吗？在经典科学史著作《新物理学的诞生》中，美国哈佛大学科学史教授、美国科学史和科学哲学协会主席伯纳德·科恩通过梳理上述历史细节与穿插有趣的科普内容，从地球运动引起的种种日常经验事实与物理学问题出发，简明扼要而又系统地讲述了大师们为近代经典物理学所作的基础性贡献，让读者能领略到发生于16、17世纪的科学革命的勃勃生机与历险旅程。
因其雅俗共赏和权威性，该书自首版发行后已被译成十几种文字。
有趣的是，科恩教授在二十五年后的再版中根据科学史的最新发展以及学术界的研究成果对正文做了许多修订，却基本上只是将所补充的新材料列为附录，这不由得使我们更加关注科恩希望努力加以保持的“原书的章法与节奏”，即：强调物理学的整体性，揭示环环相扣的结构如何让物理体系中一个环节的些微改变带来广泛而深远的影响。
爱因斯坦曾指出：“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想逻辑体系。
”身为牛顿研究专家的科恩不像初等教科书那样过分强调“逻辑”的一面，而是通过坚持历境主义的科学史研究方法，通过发掘与整理大量丰富而细致的史料，让读者能深入完整地了解彼时、彼地那些研究者们真实的思想与工作情况，因此得以荣获科学史领域的最高荣誉萨顿奖。
黑格尔在《法哲学原理》一书中曾说：“每个人都是他那个时代的产儿。
”书中对每位学者与每种理论的中肯评价，都没有脱离对相应时代背景与条件的考量。
在第一章的引子中，科恩并没有对与亚里士多德的名字紧密联系的旧物理学体系有太多苛评，而是通过总结人们在落体问题和一般运动概念上的常见误解，让我们知道身为“常识物理学”的旧物理学，其实能够为“大多数人在直觉上相信和遵循”。
这个以静止地球为宇宙中心的完备的科学体系主张天界和天体由不发生变化的、“不朽”的以太构成，物体各自进行符合其本性的“自然”运动，因此地球如果做圆周运动的话必然是不“自然”的、违背本性的。
新物理学与唯识论
佛学与科学——新时代的对话新物理学与唯识论太虚一近年最进步的科学与哲学之逼近于佛学，实为一种不可思议的奇迹。
前岁尝略论大数学家怀特海近年在英国所讲哲学之逼似华严法界十玄六相义，与英国倍克莱新哲学之切近离言说分别而趣实证禅宗义，已不胜其惊喜。
乃顷阅东方杂志第五号宇宙新说与物质第四态，第四态指高热度中向所谓原子碎为粉的自由电子。
此类原子粉密集所成的量，较太阳所发出的能力要大几千倍，而推算出假定宇宙为一半英里之模型，而我们的太阳系在此模型内，小仅如一电子，而地球则更只一电子之几百万分之一。
由此而借观芥子纳须弥、毛端吞刹海之华严世界，也觉毫无荒诞不经之处。
然此等犹仿佛相及耳；最堪诧异者，则为东方第六号英国秦斯爵士之现代物理学的新世界观，其深得法相唯识学之神髓，盖不唯形似而已。
且又纯粹根据实验的事实之物理学进步而来，与研究佛学者比附科学以说者异。
兹摘录数段以见其大概：二过去五十年间，由于科学者全军的坚毅的努力，科学这巨厦，大体上可说是增长到了几乎不复能辩认的程度；无论在范围的广阔方面，在形式的庄严美丽方面。
然而，理论物理学者，却不得不承认，他自己的那间屋子，竟只是一个为连续的地震所摧毁了的残破的建筑!当然、这些地震，即是新的实验的事实；我们的屋宇之倒塌，就因为它不是建筑在“确切的事实”那坚固的岩石上面，而是建筑在幻想与思辩那永远动摇着的砂土上面。
此一段的开场白，即可见其完全从科学的立场上以说到进步的现代物理学，变更了前世纪的旧物理学；则建筑在旧物理学上之唯物论，当然亦随着摇动了。
三自然的真理，只能用比喻的形式来体认。
然而、没有一个比喻对于它所要解释的事物，能够绝对真确：有的时候它会觉得太宽泛，而另外的时候却又觉得太狭隘。
所以、“真理、完全无缺的真理，除此而外别无他物的真理”——意谓既不少也不多的恰当的真理——译者注——，是不能用比喻来传述的。
旧式物理学者的根本错误，即在他不能辩别比喻所代表的“半真理”，与实在的真理间之差异。
物理学发展简史
物理学发展简史物理学作为自然科学的一门重要学科，涉及了物质的结构、性质、运动以及与能量和力的关系等方面的研究。
本文将为您介绍物理学发展的历史，从古代至现代，概括了物理学的重要里程碑和贡献。
古代物理学的起源可以追溯到古希腊时期，其中最重要的贡献者之一是亚里士多德。
他提出了天体运动的理论，并通过观察和推理，建立了一套天体物理学的基本框架。
另一位重要的古希腊物理学家是阿基米德，他研究了浮力和杠杆原理，这对于后来力学的发展起到了重要的推动作用。
在中世纪，欧洲的物理学研究受到了宗教和哲学的限制，科学发展相对缓慢。
然而，伽利略·伽利莱的实验和观察为物理学的现代发展奠定了基础。
他通过实验验证了自由落体定律和斜面上物体滑动的规律，提出了相对运动的概念，这些成果对力学和运动学的发展产生了深远的影响。
17世纪是物理学史上的一个重要时期，被称为科学革命的时代。
伽利略的观点和理论在当时引起了广泛的关注，而伊萨克·牛顿则在力学和引力理论方面取得了突破性的成果。
牛顿的经典力学成为了物理学的基石，他的三大定律和万有引力定律为后来的科学家提供了重要的指导。
18世纪是实验物理学的时代。
许多科学家开始进行各种实验，以验证和拓展牛顿的理论。
其中最著名的实验物理学家之一是迈克尔·法拉第，他研究了电磁感应和电磁场的概念，奠定了电磁学的基础。
此外，拉普拉斯、亥姆霍兹和开普勒等科学家的工作也对物理学的发展产生了重要的影响。
19世纪是物理学的快速发展时期，涌现出了许多重要的理论和发现。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了电磁场理论，将电磁学和光学联系在一起，开创了电磁理论的新纪元。
此外，热力学和统计物理学的发展也是这个时期的重要成就，卡诺和博尔兹曼等科学家为热力学的基本原理提供了解释。
20世纪是物理学的革命性时期，涌现了许多重要的理论和发现，包括相对论、量子力学和核物理学等。
爱因斯坦的相对论理论彻底改变了物理学的观念，提出了时间和空间的相对性，揭示了质能等价原理。
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第六章新物理学的诞生（哥白尼革命直接导致对新物理学的寻求。
正是在将天空动力学与地上物理学相结合之后，超越亚里士多德的新物理学才在伽利略和牛顿手中诞生。
）
第一节伽利略：近代物理学之父
伽利略是近代物理学之父，他创造并示范了新的的科学实验传统；确立了追究事物精确的数量关系为目标的研究纲领；这直接导致了实验手段和数学手段相结合的近代科学基本方法.
伽利略．伽利略1564年2月15日生于意大利的比萨，文艺复兴时期著名的艺术家米开朗其罗是在他出世后三天逝世的，这被认为象征着文艺复兴由艺术转入了科学。
作为长子的伽利略被送进比萨大学学习医学。
1583年，伽利略听了几次关于欧几里得几何学的演讲，很快对数学着了迷。
由于他执意不再学习医学，所以未取得学位就于1585年离开了比萨大学。
伽利略倾心于研究欧几里得的几何学和阿基米德的物理学，很快声名远扬，朋友们都称他为“新时代的阿基米德”。
1589年，伽利略获得了比萨大学数学教授的职位，三年后又转到帕多瓦大学，在这里度过了18年比较稳定的生活。
伽利略：近代物理学之父：伽利略的早期研究工作主要在动力学方面，对于摆的研究是他最早的成果，他发现了摆的等时性，这是实践中非常有用的性质。
伽利略的自由落体定律是其最重要的发现，是近代物理学的基础。
伽利略在天文学方面的研究最为著名，他的《关于托
勒密和哥白尼两大世界体系的对话》是近代科学史上最伟大的著作之一，也是近代科学诞生的标志之一。
而围绕这部著作和随后在他身上发生的事情，也被作为科学与宗教神学势力斗争的典型例子。
伽里略将他的新发现写成了《星际的报告》一书，在书中他报告了他用望远镜观察到的新天象：月亮并不像亚里士多德所说的那样完美无缺；木星有四颗卫星，它们绕木星而不是绕地球旋转；银河是由大量恒星组成的。
伽里略在给开普勒的信中说：“如果你听到该大学的那位第一流的哲学家反对我的论据，你一定会捧腹大笑，他在比萨大公面前卖弄他那语无伦次的证据，好像它们是魔术般的咒语，能把这些天体从天空中驱逐和拐走！”爱因斯坦说：伽里略的发现以及他所应用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学的真正开端。
第二节斯台文的静力学研究
西蒙．斯台文1548年生于比利时的布鲁日早在伽里略之前，斯台文就在静力学中做出了重要的贡献
第三节吉尔伯特的磁学研究
威廉．吉尔伯特1544年5月24日生于英国埃塞克斯郡的科尔切斯特。
《论磁》1600年出版，这使他在物理学史上留下了不朽的位置
第四节真空问题
真空问题：托里拆利、帕斯卡、盖里克与玻义耳（玻义耳发明的真空泵）
托里拆利1608年生于意大利的法恩扎
帕斯卡1623年生于法国奥弗涅的克莱蒙费朗
盖里克（1602-1686）生于德国马德堡
罗伯特．玻义耳1627年1月25日生于英国伍德福特的利斯莫尔城堡
第五节惠更斯：摆的研究
克里斯蒂安．惠更斯，1629年出生于荷兰海牙的一个政府要员之家，年轻时进莱顿大学，受到良好的教育，他在数学上有出众的天才。
惠更斯对摆的研究是他在物理学方面最出色的工作，他继承了伽利略关于摆的研究，利用摆的等时性，造出了人类历史上第一架摆钟。
惠更斯在《论碰撞引起的物体运动》一文中提出了所谓“活力守恒原理”，它是能量守恒原理的思想先驱。
在《论离心力》一文中，他提出了著名的离心力公式。
他在光学中也颇有建树，提出了光是振动的传播的理论，是著名的光的波动说的创始人。
第六节牛顿的伟大综合
牛顿是近代科学的奠基人，是人类史上最杰出的科学家，是科学史上的巨人和最伟大的天才。
伊萨克．牛顿出生于英国林肯郡的一个乡村。
他是一个遗腹子，而且还因为早产差一点夭折。
3岁时，母亲改嫁，将他留给了外祖父母。
在旁人眼里，小牛顿是一个性情孤僻、封闭的孩子，人们总看见他在一心摆弄自己的小器械。
上小学时，他并不显出有什么过人之处，学习成绩也十分平常。
直到上中学后，他的实验才能得到了发挥，并且在学习方面也终于成了一名佼
佼者。
1665-1666年的两年，是牛顿创造发明最为旺盛的时期。
1665年初，发明了级数近似法和二项式定理，同年11月，发明了正流数运算法即微分运算；次年1月，研究颜色理论，5月着手研究反流数运算即积分运算；这一年他继续思考动力学和引力问题，成功地从开普勒第三定律推出，行星维持轨道运行所需的力与它们到旋转中心的距离成平方反比关系。
1686年，牛顿完成了科学史上最伟大的一部著作《自然哲学的数学原理》。
这是标志近代科学诞生的里程碑式的著作，于1687年7月以拉丁文初版问世。
牛顿墓志铭：大自然和它的规律隐藏在黑暗中。
上帝说：让牛顿去吧。
于是一切便灿然明朗。