我国物理学的发展历程——回顾与展望陈佳洱-Our

• 在乐器制作、声音传播规律的掌握以 及具备完美听觉的音乐殿堂的建造上都 取得了突出的成就。
• 如被誉为20世纪考古学的重大事件的 湖北随县出土的曾侯乙编钟是中国古代 声学的杰作。
Achievements in musical instruments
The 65 Chime Bells of Marquis Yi of Zeng Each bell can produce 2 tones when struck
• 20世纪以爱因斯坦等的相对论和量子论为代表 的物理学的革命性发展，形成了人类崭新的时空 观、运动观和物质观，极大地深化了人类对自然 界从微观、宏观到宇观的各个尺度层次的基本规 律的认识，使整个科学发生了质的飞跃
• 物理学上接踵而来的伟大变革推动了18世纪以
来的多次技术革命，包括机械化、电气化、电子 与通讯技术以及原子核科学与技术的飞速发展， 引起了生产力与生产方式的巨大飞跃，使中国的 经济与科技能力远远落后于西方列强，形成了前 所未有的被动挨打的局面
近代物理在苦难中艰辛创业
• 鸦片战争的惨痛教训，激励国人“兴学救 国”开始以译书、建学、派遣留学生等方式 向西方学习现代科学技术
• 我国正式用物理学作为 Physics 的学名是 1900 年从日文翻译的 “物理学”出版开始的
• 1919 年的“五四” 运动高举“科学、民主” 的大旗，使发展近代物理和科学成为中国人 民摒弃陈腐思想、制度，争取民族独立解放， 建立新中国的重要组成部份
中国近代物理学的起步比西方晚了200 多年！
• 长期封建统治下的伦理道德与文化观念不利于近 代科学的萌发
• 清朝“闭关锁国” 政策阻止西方近代科学的传 入
• 我国的传统文化比较讲究实用, 缺乏科学探索和 建立理性思维体系的动力。尽管科学研究与技术 研究在形式和方法上并没有什么不同，但技术研 究的动机在于应用，而基础科学代表着一种探索， 其目标在于揭示和认识客观世界的基本规律；它 的动机是求知、求真，对真理的追求！
(Warring States Period (475-221 B.C.) )
Performance with Chime Bells in Paris (2000)
这组于公元前 500 年由青铜铸成的编钟，共 8 组 65 件。钟形如同两片相合的扁瓦，而不 是圆的。 每个钟具有双音性质，各自可以发 频率相差大三度或小三度的两个音。 整个编 钟的音域包括 5 个八度，中音区 12 个半音俱 全，音高几乎与现代器件音高一致。编钟的延 音短, 能够演奏旋律快的音乐，钟上突起的钟 枚起到滤波的作用, 使音质更为优美，无论是 中国民族乐还是西方的交响乐曲都能演奏。
• 在光学方面，在墨子的“墨经” 中对几何光学的现象已有相当完整 的表述，当时已发现了小孔成像技 术，发展了金属放大镜技术….等
• 力学方面在杠杆原理、静力平衡 原理以及在秤量工具和建筑结构等 方面也很早就有很多建树
历史上，中华民族以高度的智慧 和能力通过各种各样的发明创造， 为人类文明的发展做出了光辉灿 烂的贡献。在16 世纪之前的相当 长的一个时期中，中国科技领先 世界, 其中对物理现象及其规律的 研究和应用起了十分重要的作用。
人们首先要尽力探求世界万物的 道理，深入理解得到的各种知识， 才会有坚定的信念，修养好个人 的品德；每个人有了崇高的品德， 就能处理好家族、社会与国家的
关系，达到天下大同。
屈原
（339-278 BC）
天问
遂 古 之 初， 誰 傳 道 之？ 上 下 未 形， 何 由 考 之？ 冥 昭 瞢 闇， 誰 能 極 之？ 馮 翼 惟 像， 何 以 識 之？ 圜 則 九 重， 孰 營 度 之？ 惟 玆 何 功 ？ 孰 初 作 之？ 斡 維 焉 繫 ？ 天 極 焉 加？ 八 柱 何當 ？ 東 南 何 虧？ 九 天 之 際， 安 放 安 屬？ 隅 隈 多 有， 誰 知 其 數？ 天 何 所 沓 ？ 十 二 焉 分？ 日 月 安 屬 ？ 列 星 安 陳？ 东 西 南 北， 其 修 熟 多？ 南 北 顺 椭， 其 衍 几 何？
•中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理 解，他们认为对自然规律的认识，对于每个人的 人生观与人格的形成至关重要。
• 当时的思想家认为自然界的规律和人文社会的 规律是统一的，人文社会的法则也应该归结为天 地、自然的法则；后来有人把这个观点概括为 “天人合一”。说明当时物理与哲学混为一体。
物格而后致知，致知而后意诚， 意诚而后心正，心正而后身修， 身修而后家齐，家齐而后国治， 国治而后天下平。(“物格者，物 理之极处无不到也。知至者，吾 心之所知无不尽也”。朱熹）
热烈庆祝 世界物理年
2005年6月
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我国物理学的发展历程
-----回顾与展望
陈佳洱
2005年6月3日
1. 中国古代文明中的物理之光 2. 在旧中国的苦难中艰辛创业 3. 在新中国的建设中发展壮大 4. 改革开放、科教兴国与物理学的春天 5. 新世纪的机遇与挑战
中国古代文明中的 物理之光
• “物理”一词在2300前的先秦时期就出现了， 当时的含义比现在的“物理”要广泛得多。它泛 指人类对自然界及人类自身的理性认识或世界万 物的道理。
公元前13 世纪时， 中国以甲骨文记录 的世界最早的超新 星爆发事件
Astronomical observation Celestial Globe of facilities in 1442, Beijing Zhang Heng in 125
通过长期的观测，中国创造了 与农业经济相结合的农历，促 进了农业经济的发展，并延用 至今。
15世纪欧洲世纪文艺复兴运动之后， 物理学上的伟大变革接踵而来
• 17 世纪牛顿综合了哥白尼、伽利略、开普勒等成果 的大成，建立了一套完整的理论体系，奠定了以系 统的实验方法得到完整的物理因果关系的理性思维 体系，树立了理性与科学的权威
• 麦克斯韦通过总结大量实验获得的电磁学四大定 律，完成电磁学的麦克斯韦方程，建立了经典场论。 “场”作为自然界一个基本构成, 进一步拓展了人 们的物质观，并促进了电气工程和整个通讯事业的 发展