20世纪理论和应用力学十大进展汇总
力学的发展历程
力学的发展历程力学是研究物体运动和受力规律的学科，它是自然科学中最基础、最重要的学科之一。
力学的发展历程可以追溯到古代，经过了漫长的历史演变和不断的发展，逐渐形成了现代力学的基本原理和理论体系。
下面将详细介绍力学的发展历程。
古代力学的起源可以追溯到古希腊时期，著名的古希腊哲学家亚里士多德对力学的研究起到了重要的推动作用。
他提出了自然物体分为四种元素（地、水、火、气）的理论，并认为物体的运动是由于与其自然元素的相互作用。
亚里士多德的力学理论在古代长期占主导地位，直到近代才被推翻。
古代中国力学的发展也有着独特的贡献。
中国古代的力学理论主要体现在工程技术和军事战略方面。
例如，中国古代的工程师和军事家在建筑和兵器设计中运用了许多力学原理，如杠杆、滑轮等。
这些实践经验积累为后来力学的发展奠定了基础。
随着科学方法的不断发展，力学在近代经历了重要的革命。
17世纪，英国科学家伽利略·伽利莱和英国物理学家艾萨克·牛顿的工作为力学的发展奠定了基石。
伽利略提出了惯性原理和斜面运动等基本概念，牛顿则通过研究物体的运动和力的关系，提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。
这些理论为力学奠定了坚实的数学基础，并在科学界产生了深远的影响。
19世纪，法国科学家拉格朗日和哈密顿等人对力学进行了重要的发展。
拉格朗日提出了以能量为基础的拉格朗日力学，将力学问题转化为能量和约束的问题，极大地简化了力学的计算。
哈密顿则提出了哈密顿力学，通过引入广义坐标和广义动量的概念，为力学问题的求解提供了新的方法。
20世纪，爱因斯坦的相对论对力学产生了重大影响。
相对论扩展了牛顿力学的范围，提出了质量和能量之间的等价关系，揭示了高速运动物体的特殊性质。
相对论的发展使力学理论更加完善，并为后来的量子力学和场论的发展奠定了基础。
现代力学已经发展成为一个庞大而复杂的学科体系，包括经典力学、量子力学、统计力学等多个分支。
力学的应用广泛涉及到物理学、工程学、天文学、生物学等领域。
20世纪科学技术发展成就的相关资料
20世纪科学技术发展成就的相关资料20世纪是科学技术发展的黄金时代，许多伟大的科学家和技术专家在这一时期取得了重大的成就。
以下是关于20世纪科学技术发展成就的相关资料。
第一部分：物理学和天文学1.相对论：爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，颠覆了牛顿力学的观念。
之后，爱因斯坦又发展了广义相对论，引入了引力概念，对宇宙学和黑洞的理解产生了深远影响。
2.量子力学：在20世纪早期，量子力学的发展极大地改变了人们对微观世界的理解。
包括普朗克、玻尔、德布罗意、海森堡和薛定谔等科学家在内的许多人做出了重要贡献。
3.宇宙大爆炸理论：20世纪的末期，宇宙学取得了突破性的进展。
宇宙大爆炸理论提出宇宙是由一次大爆炸形成的，通过研究宇宙微波背景辐射，科学家得到了很多关于宇宙起源和演化的信息。
4.宇宙射线：宇宙射线的发现和研究证实了爱因斯坦的相对论预言，并为粒子物理学的发展奠定了基础。
物理学家查德威克发现了宇宙射线中存在着带电粒子，这项发现获得了1927年的诺贝尔物理学奖。
5.热核反应和核裂变：在20世纪中叶，科学家们成功实现了热核反应，即核聚变。
后来，核裂变被发现，并且用于制造原子弹和核能发电。
第二部分：化学和生物学1.药物研究和青霉素：亚历山大·弗莱明于1928年发现了青霉素，这是第一个成功应用的抗生素，对医学的发展产生了重大影响。
2.遗传学：20世纪的早期，奥古斯丁·默根和托马斯·亨特·摩尔根等遗传学家发现了基因和遗传规律，奠定了现代遗传学的基础。
3.DNA结构的发现：20世纪50年代，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克揭示了DNA的双螺旋结构，这一发现在生物学和遗传学领域产生了深刻的影响。
4.细胞学：20世纪，科学家们对细胞的结构和功能进行了深入研究，揭示了细胞是生命的基本单位。
5.基因工程和克隆技术：20世纪70年代，基因工程和克隆技术的发展使得人类能够对生物体进行基因改造和复制，为医学和农业带来了重大突破。
二十世纪物理学的主要理论成果
二十世纪物理学的主要理论成果及在其基础上发展起来的技术成果作者：***作者单位：中山大学物理科学与工程技术学院10届本科内容摘要：本文主要阐述二十世纪物理学最具变革意义的两大理论成果——相对论和量子力学，论述它们对科技的贡献。
并列举了二十世纪发展起来的五大尖端技术。
关键词：相对论，量子力学，技术成果二十世纪，是世界物理学发展的黄金时期，在各国科学家的共同努力下，人类在物理学上取得了空前的成果。
大大推动了社会的发展和人类文明的进步。
下面简述最具影响力的相对论和量子力学及在其基础上发展起来的一些尖端技术。
1相对论说到二十世纪物理学的成果，首先要说的就是相对论。
1905年，20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论，提出了不同于经典物理学的崭新的时空观和质（m）能（E）相当关系式E＝mc2（此处光速C＝3×108米／秒），在理论上为原子能的应用开辟了道路。
关于E＝mc2，即物体贮藏的能量等于该物体的质量乘以光速的平方，这个数量大到令人难以想象的程度。
我们不妨打个比方说，1克物质全部转化成的能量，相当于常规状态下燃烧36000吨煤所释放的全部热能；或者说，1克质量相当于2500万度的电能。
1915年，爱因斯坦又创立了广义相对论，深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系——空间和时间是随着物质分布和运动速度的变化而变化的。
它成为了现代物理学的基础理论之一。
从1923年开始，爱因斯坦用他的后半生致力于统一场论的探索，企图建立一个既包括引力场又包括电磁场的统一场理论，虽然他没有取得成功，但是杨振宁和米尔斯于50年代创立了“杨—米尔斯场方程”，发展了所谓“规范场”的理论，使爱因斯坦梦寐以求的统一场论可望在规范场的基础上得以实现。
2 量子力学二十世纪物理学另一个可以与相对论相提并论的理论成果就是量子力学。
1900年，普朗克创立了量子论，提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念。
也谈“力学十大进展”
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２ 期
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编者 按：－ ｆ科学 的历 史是这 门科学 中很 宝贵的部分、 《 － ｌ 力学进展 》 杂志 ２０ 年举 办的 “０ 纪理论和应 用力学十 大进展”的评选活动 ， ０１ ２世 促 使 大家认真 回顾 了 ２ 纪 力学的 发展．北京 大 学武 际可教授 对这 ０世 次评选提 出 了一 些补充意 见，现 予刊 魁 同时也刊 出 《 力学进展 》编 辑部 的有 关回 复．
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制度 ， 只是 在 非常 狭 小 的专家 范 围 内进 行． 对 于在 适 扩 大 的 范 围内评 选 优秀 成 果， 而且 是 对 全 世界 整 个
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学中的一个重要分支，研究物体的运动规律和力的作用。
它是自古以来人类对自然界运动现象的观察和实践经验的总结，经过长期的发展和演变，形成了今天我们所熟知的力学理论体系。
下面将为您详细介绍力学的发展历程。
1. 古希腊时期的力学古希腊时期的力学主要由亚里士多德提出，他认为物体的运动是由于物体本身具有内在的趋向性。
他的观点主要包括自然运动和强迫运动两种形式。
自然运动是指物体根据其固有属性而发生的运动，如石头下落；而强迫运动是外力作用下物体发生的运动，如推动物体。
2. 文艺复兴时期的力学文艺复兴时期，伽利略·伽利莱提出了力学的实验方法和科学观点。
他通过实验和观察，发现自由落体物体的加速度是恒定的，并提出了“万有加速度定律”。
此外，他还研究了斜面上物体的滑动运动和摆锤的运动规律，为后来的力学研究奠定了基础。
3. 牛顿力学的建立17世纪末，伊萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律，即牛顿定律。
第一定律是惯性定律，指出物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动；第二定律是运动定律，描述了物体的加速度与作用力之间的关系；第三定律是作用-反作用定律，说明了相互作用的两个物体之间的力相等、方向相反。
牛顿力学的建立使得力学研究进入了一个新的阶段。
4. 19世纪的力学发展19世纪，随着科学技术的进步，力学得到了更深入的研究。
拉格朗日和哈密顿等科学家提出了变分原理和广义动力学原理，为力学的数学形式化提供了重要的工具。
此外，达朗贝尔也为力学研究做出了重要贡献，他提出了刚体力学和弹性力学的理论。
5. 现代力学的发展20世纪，随着量子力学和相对论的发展，力学也发生了重大变革。
量子力学揭示了微观粒子的运动规律，相对论则描述了高速物体的运动规律。
这些新的理论使得力学的研究不再局限于经典力学，而是涉及到更广泛的领域，如量子力学、相对论力学和统计力学等。
总结：力学的发展历程经历了古希腊时期的亚里士多德观点、文艺复兴时期的伽利略实验方法、牛顿力学的建立、19世纪的力学发展以及现代力学的发展等阶段。
20世纪的力学发展历程
20世纪的力学发展历程20世纪是力学发展的重要阶段，人们在这个时期取得了许多重要的成果，并且对力学的认识有了新的突破。
本文将从牛顿力学、相对论和量子力学三个方面，详细介绍20世纪力学的发展历程。
一、牛顿力学的发展牛顿力学是经典力学的基础，20世纪初，牛顿力学在科学界占据着绝对的地位。
然而，随着科学技术的不断进步，人们开始发现一些牛顿力学无法解释的现象。
其中最有代表性的就是光的波粒二象性和相对论的发现。
二、相对论的发现相对论是爱因斯坦于1905年提出的一种新的物理理论，它彻底颠覆了牛顿力学的观念。
相对论认为，时间和空间是相互依赖、相互影响的，且具有相对性。
这一理论在高速运动和强引力场的情况下可以更好地解释物体的运动规律。
相对论的发现对力学的发展产生了巨大的影响，为后来的量子力学的诞生奠定了基础。
三、量子力学的诞生量子力学是20世纪最重要的物理学分支之一，它解释了微观世界的行为规律。
量子力学的诞生可以追溯到20世纪初，当时科学家们发现在原子尺度下，物体的行为与经典力学存在着明显的差异。
根据量子力学的原理，微观粒子的能量是离散化的，且存在波粒二象性。
这些新的发现完全颠覆了牛顿力学的观念，引发了物理学界的巨大震动。
四、量子力学的发展随着量子力学的诞生，科学家们开始致力于深入研究量子力学的各个方面。
在20世纪的前半叶，量子力学逐渐完善，得到了更加严密的数学描述和实验验证。
薛定谔方程的提出和量子力学的波函数解释，使得人们能够准确地描述微观粒子的运动和相互作用。
量子力学的发展为原子物理、凝聚态物理等领域的研究提供了基础，也为新材料和新技术的发展带来了无限的可能。
五、力学的综合与发展20世纪的力学发展不仅仅局限于相对论和量子力学的研究，还涉及到了许多其他领域的交叉与融合。
比如，爱因斯坦的广义相对论将引力与时空结合起来，为宇宙学的研究提供了新的思路；统计力学的发展使得人们能够从微观粒子的行为推导出宏观物体的性质；混沌理论的提出使得人们对非线性系统的行为有了更加深入的理解。
20世纪的十大科技发明
20世纪的十大科技发明20世纪，人类社会在战火中迎来了翻天覆地的变化，各个领域都得到了前所未有的突破。
人类在这一个100年中，每10年就有一项重大的发明问世，每一项发明都凝聚了人类超乎寻常的想象力。
正是这种敢于想象的思想，把人类社会生产力推向了另一个更高的层次，大大的丰富了人类物质和精神需求，提高了人类的生活水平。
下面我们就十大科技向大家一一介绍。
10 飞机的发明二十世纪最重大的发明之一，是飞机的诞生。
人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。
而2000多年前中国人发明的风筝，虽然不能把人带上太空，但它确实可以称为飞机的鼻祖。
本世纪初在美国有一对兄弟他们在世界的飞机发展史上做出了重大的贡献，他们就是莱特兄弟。
在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机"飞行者"1号，并且获得试飞成功。
他们因此于1909年获得美国国会荣誉奖。
同年，他们创办了"莱特飞机公司"。
这是人类在飞机发展的历史上取得的巨大成功。
9 坦克的发明乘车战斗的历史，可以追溯到古代，中国早在夏代就有了从狩猎用的田车演变而来的马拉战车。
但坦克的诞生，则是近代战争的要求和科学技术发展的结果。
第一次世界大战期间，交战双方为突破由堑壕、铁丝网、机枪火力点组成的防御阵地，打破阵地战的僵局，迫切需要研制一种火力、机动、防护三者有机结合的新式武器。
1915年，英国政府采纳了E.D.斯文顿的建议，利用汽车、拖拉机、枪炮制造和冶金技术，试制了坦克的样车。
1916年生产了“马克”Ⅰ型坦克，外廓呈菱形，刚性悬挂，车体两侧履带架上有突出的炮座，两条履带从顶上绕过车体，车后伸出一对转向轮。
该坦克乘员8人，有“雄性”和“雌性”两种。
“雄性”装有2门57毫米火炮和4挺机枪，“雌性”仅装5挺机枪。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和相互作用规律。
它的发展历程可以追溯到古代，经历了数千年的演变和进步。
以下是力学的发展历程的详细描述。
1. 古代力学古代力学的起源可以追溯到公元前4世纪的古希腊。
古希腊的哲学家亚里士多德提出了一套关于物体运动的理论，他认为物体的运动是由其固有属性所决定的。
这种观点在古代长期占主导地位，直到17世纪被新的理论所取代。
2. 牛顿力学的建立17世纪末，英国科学家艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律，奠定了现代力学的基础。
牛顿的第一定律（惯性定律）指出，物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动。
第二定律（运动定律）描述了物体的加速度与受力之间的关系。
第三定律（作用与反作用定律）说明了物体之间的相互作用。
3. 动力学的发展随着牛顿力学的建立，人们开始研究物体的运动轨迹和受力情况。
这导致了动力学的发展。
动力学研究物体在受到外力作用时的运动规律，包括速度、加速度和力的关系。
动力学的发展使人们能够更准确地描述物体的运动和相互作用。
4. 非惯性系力学的发展牛顿力学只适用于惯性系，即不受外力影响的参考系。
但在实际情况下，很多物体都处于非惯性系中，受到惯性力的影响。
为了解决这个问题，19世纪末，法国科学家亨利·庞加莱提出了非惯性系力学的理论。
他引入了惯性力的概念，使得牛顿力学能够适用于非惯性系。
5. 相对论力学的出现20世纪初，爱因斯坦提出了相对论理论，对牛顿力学进行了革命性的改进。
相对论力学认为，时间和空间是相对的，而不是绝对的。
它描述了高速运动物体的运动规律，并解释了质能关系和引力的本质。
相对论力学在宏观和微观尺度上都具有重要意义。
6. 量子力学的兴起20世纪初，量子力学的出现彻底改变了人们对物质和能量的理解。
量子力学是一种描述微观世界的理论，它研究微观粒子的运动和相互作用。
量子力学的发展使人们能够解释原子和分子的结构、光的特性以及粒子的波粒二象性等现象。
力学的理论和应用新进展
力学的理论和应用新进展近年来，力学领域取得了多项新进展，无论是在理论还是实践方面，这些新进展都为现代科学技术的发展带来了新的契机和可能。
一、新理论的涌现随着科学技术的不断发展，人们对于物质运动情况的理解不断拓展，新理论也应运而生。
近年来，力学领域涌现出多项新理论，如量子力学、相对论等。
量子力学的出现，为研究微观物理现象提供了全新的理论框架。
同时，量子力学也将人类对于自然界的认知提升到了一个新的高度。
而相对论则为人们解释了宇宙的本质和结构，为复杂的宇宙物理现象提供了全新的解释方式。
这些新理论的涌现，将力学领域引入了一个全新的时代。
二、应用领域的扩展力学的理论不仅在学术界有着广泛的应用，同样也在实践中有着深刻的影响。
近年来，随着科技水平的不断提升，力学的应用范围也在不断扩展。
先进的材料力学理论为工业生产提供了强有力的支持，使得各种材料的强度、韧性等特性更加可控。
而力学在航空领域的应用也越来越广泛。
例如，新型航空发动机的研制，需要通过力学原理来优化设计，保证发动机的可靠性和性能。
此外，在医学领域，力学也发挥着重要的作用。
例如，对于遭受损伤的人体骨骼或组织的治疗，就需要借助力学原理进行设计和优化。
三、技术手段的更新随着科技水平的不断提升，力学领域的技术手段也在不断更新。
高性能计算技术、数字化仿真技术等工具的出现，不仅加速了力学理论的研究，同时也为力学应用领域提供了极大的便利。
例如，数字化仿真技术可以通过建立各种力学模型，模拟复杂的物理过程，从而生成各种数据和结果。
这种技术可以预测一些物理现象的变化趋势，有效提高研发的效率和准确性。
同时，高性能计算技术也在力学领域扮演着非常重要的角色。
对于计算机模拟和分析来说，数据的规模和处理能力对于一个领域的重要性是很高的。
高性能计算技术的出现，使得力学领域能够应对更为复杂的问题，并取得更加精确的数据和预测结果。
结语：总之，力学的理论和应用方向都有着非常重要的进展，不仅推动了现代科技的发展，同时也开拓了更为广阔的研究领域。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学的一个分支，研究物体的运动和受力情况。
它起源于古代，经历了漫长而丰富的发展历程。
本文将详细介绍力学的发展历程，从古代到现代，逐步展示力学的重要里程碑和关键发展。
1. 古代力学：古希腊和中国古希腊是力学的发源地之一。
公元前4世纪的亚里士多德提出了自然哲学的理论，包括力学的基本概念。
他认为物体的运动是由四种元素（地、水、火、气）的特性决定的，并且认为天体运动是由神奇的“第一动力”引起的。
与此同时，古代中国也有独立的力学发展。
中国古代的力学思想主要体现在《墨经》和《兵法》等著作中。
墨子提出了“墨子定律”，描述了物体受力和运动的规律，对后来的力学研究产生了一定影响。
2. 中世纪力学：阿拉伯和欧洲中世纪时期，阿拉伯学者对力学的研究做出了重要贡献。
他们将古希腊的力学理论与印度的数学方法相结合，开创了新的研究方向。
阿拉伯学者伊本·萨那和伊本·海瑟姆等人提出了力的概念，并研究了力的作用和运动的规律。
同时，在欧洲，中世纪的自然哲学家们也在力学领域进行了一些研究。
例如，英国物理学家罗伯特·格罗斯特和法国数学家让·布尔丹对物体的自由落体进行了实验和观察，并提出了一些关于物体运动的基本定律。
3. 新科学革命：牛顿力学17世纪是力学发展的重要时期，伟大的科学家艾萨克·牛顿在这个时期提出了经典力学的基本原理。
他的著作《自然哲学的数学原理》（Principia Mathematica）被认为是力学的里程碑。
牛顿提出了三大运动定律，描述了物体的运动和受力规律，并建立了质点力学的数学模型。
牛顿的力学理论为物理学的发展开辟了新的道路，成为了后来科学研究的基石。
他的定律被广泛应用于天体力学、机械工程和航天技术等领域。
4. 近代力学：相对论和量子力学20世纪初，爱因斯坦的相对论和量子力学的发展对力学领域产生了深远影响。
爱因斯坦的相对论改变了人们对时空和运动的理解，提出了质能等效原理和光速不变原理，推动了宇宙学和粒子物理学的发展。
力学的发展历程
力学的发展历程力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和力的作用。
它是自古以来人们对自然现象的观察和总结的产物，经历了漫长而丰富的发展历程。
本文将详细介绍力学的发展历程，从古代到现代，逐步揭示出力学理论的演变和突破。
古代力学的发展古代力学的发展可以追溯到古希腊时期。
古希腊的哲学家、数学家和物理学家们对力学问题进行了思考和研究。
其中最著名的是阿基米德，他提出了浮力原理和杠杆原理，为力学的发展奠定了基础。
此外，亚里士多德的力学观念也对后世产生了重要影响。
中世纪到近代力学的发展中世纪到近代的力学发展相对缓慢，主要受到宗教和哲学观念的束缚。
直到16世纪，伽利略·伽利莱的实验研究和数学分析为力学的发展带来了新的动力。
他提出了“落体定律”和“惯性定律”，并通过实验验证了这些定律。
这些成果为后来牛顿的力学体系奠定了基础。
牛顿力学的建立17世纪末，英国物理学家艾萨克·牛顿提出了经典力学的三大定律，即“牛顿第一定律”、“牛顿第二定律”和“牛顿第三定律”。
这些定律形成了经典力学的基础，解释了物体的运动规律和力的作用方式。
牛顿力学成为了后来科学研究和工程应用的重要基础。
近代力学的发展随着科学技术的进步，力学的研究范围不断扩大。
19世纪末，爱因斯坦提出了相对论，进一步推动了力学理论的发展。
相对论引入了时间和空间的相对性概念，对牛顿力学提出了挑战。
此外，量子力学的发展也对力学的研究产生了深远影响。
现代力学的研究方向现代力学的研究方向包括经典力学、量子力学、相对论力学等。
经典力学研究物体的宏观运动，量子力学研究微观粒子的运动，相对论力学研究高速运动物体的性质。
此外，力学在工程学、天文学、生物学等领域都有广泛应用，为解决实际问题提供了理论支持。
结语力学的发展历程经历了漫长而丰富的过程，从古代到现代，从古希腊到牛顿，再到爱因斯坦和量子力学的出现，力学理论不断演变和突破。
力学在科学研究和工程应用中发挥着重要作用，为我们理解自然规律和解决实际问题提供了基础。
20世纪力学10大进展读后感
20世纪力学10大进展读后感20世纪力学发生了深刻的变化，可以说物理现象的数学处理在力学研究中达到了登峰造极的地步。
主要体现在下述10方面的进展，我读完深有体会。
它们为建立统一的物理学奠定了可靠的基础：1.P.S德.拉普拉斯及其追随者，建立了一种既适用于力学又适用于热学和光学现象的关于粒子之间的力的普遍的数学理论。
尽管在1815-1825年的10年间，随着热学和光学的最新进展，这一理论已经被抛弃了，但是拉普拉斯的数学化和公式化对统一的物理世界观，乃至对以后物理学理论的发展都产生了深刻的影响。
1822年的约瑟夫.傅里叶（Joseph Fourier）关于热的数学理论的发表1，把原先只适用于力学问题的数学分析方法，应用到热学的研究之中。
在磨合这种概念上的传统差别及强调数学表述和物理表述的差别时，傅里叶的工作对建立统一的物理学产生了深远和广泛的影响。
正是在这种影响下，19世纪40年代，威廉.汤姆孙受到了其热理论和静电学理论两者数学类似的启发，一方面，研究出了热学定律和电学定律两者间的数学类似性和物理类似性，另一方面又探索了质点力学同流体力学及弹性力学之间的数学相似性。
汤姆孙通过这种物理比较方法，亦通过同一数学形式所反映不同现象之间的概念联系方法，加深了人们对物理现象的统一性的认识。
A.J.菲涅耳(A.J.Fresnel)关于光的波动说，假定光是依靠力学以太的振动实现传播的，因而光学又纳入到力学自然观的范畴之中了。
大约19世纪30年代，光的波动说已被普遍接受，物理学家试图寻找一种合乎逻辑的光学机械论，为此探索了多种多样的物理理论和数学理论。
光学以太的机械论又为力学解释提供了一个典型的普遍性事例。
4.19世纪40年代，能量守恒定律的建立又加强了物理学的统一性，使热、光、电、磁的现象都归并到力学原理框架之中。
赫尔曼.冯.亥姆霍兹在1847年发表的一篇极有创意的论文中2，把这些现象表示为能量的不同形式，从而说明了力学、热学、光学、电学和磁学之间的关系。
力学的发展历程
力学的发展历程1. 古代力学的起源古代力学的起源可以追溯到公元前3世纪的古希腊。
古希腊的哲学家亚里士多德是力学研究的奠基人之一。
他提出了一些关于物体运动和力的理论，包括自然运动和强迫运动的区分以及力的分类。
古希腊的其他学者如阿基米德和赫拉克勒斯也对力学做出了重要贡献。
2. 开普勒的行星运动定律16世纪末至17世纪初，德国天文学家约翰内斯·开普勒通过对天体观测数据的分析，提出了行星运动的三个定律。
这些定律为后来的力学研究奠定了基础。
开普勒的第一定律指出，行星沿椭圆轨道绕太阳运动；第二定律指出，行星在椭圆轨道上的面积速率相等；第三定律指出，行星的公转周期的平方与它们离太阳的平均距离的立方成正比。
3. 牛顿力学的诞生17世纪末，英国科学家艾萨克·牛顿在力学领域做出了革命性的贡献。
他发表了《自然哲学的数学原理》一书，提出了三大运动定律和万有引力定律。
牛顿的第一定律，也称为惯性定律，指出物体在没有外力作用下将保持匀速直线运动或静止。
第二定律则描述了物体受力时的加速度与所受力的关系。
第三定律指出，对于每一个作用力，都存在一个大小相等、方向相反的反作用力。
4. 波利亚和拉格朗日的贡献18世纪末至19世纪初，法国科学家约瑟夫·路易·拉格朗日和西蒙·波利亚对力学进行了深入研究。
拉格朗日提出了拉格朗日力学，通过引入广义坐标和拉格朗日方程，将力学问题转化为变分问题，简化了力学的求解过程。
波利亚则提出了波利亚力学，通过引入波利亚函数，将力学问题转化为哈密顿力学问题，为力学研究提供了一种新的方法。
5. 爱因斯坦的相对论20世纪初，德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，对力学理论进行了进一步的发展。
狭义相对论描述了高速运动物体的运动规律，引入了相对论效应，如时间膨胀和长度收缩。
广义相对论则描述了引力的本质，提出了引力是时空弯曲的结果。
爱因斯坦的相对论为力学理论带来了深刻的变革，对后来的物理学研究产生了重大影响。
20世纪理论和应用力学十大进展
20世纪理论和应用力学十大进展
佚名
【期刊名称】《力学进展》
【年(卷),期】2001(031)003
【摘要】@@ 在我们迈步走向新世纪的时候,正值《力学进展》创刊30周年.为纪念这一特殊的历史时刻,《力学进展》举行了“20世纪理论和应用力学十大进展”评选活动.本次活动历时半年多,经过编委会提名、初步筛选,确定出入围的20世纪理论和应用力学进展17项,分别请有关方面专家精心撰写了条目介绍,最后请从事力学及与力学相关学科的研究人员投票.
【总页数】5页(P322-326)
【正文语种】中文
【中图分类】O3
【相关文献】
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20世纪重大的科学理论突破
20世纪重大的科学理论突破1543年哥白尼的《天体运行论》问世，近代科学革命也由此肇端。
17世纪是经典力学的辉煌时代，在伽利略、开普勒和笛卡儿等人工作的基础上，牛顿通过运动学三定律和万有引力定律建立起一个完整的力学理论体系，从而完成了人类认识自然历程中的第一次理论上的大综合。
18世纪引人注目的科学理论成就可举出欧拉、拉普拉斯和拉瓦锡在数学、天体力学和化学方面的工作为代表。
19世纪在文化史上被称作“科学世纪”，能量守恒原理、统一的电磁理论、原子－分子论、元素周期律、细胞理论、生物进化论，以及数学分析基础的严格奠立都是彪炳千秋的科学理论成就。
19世纪是经典物理学取得全面胜利的世纪。
1846年海王星的发现使人们有足够的信心认为天体的运动规律已被囊括在牛顿的法网之中。
分子运动论亦借助牛顿的运动学观念成功地解释了声和热等宏观现象。
能量守恒原理把热学、力学、电学以及化学等各种物质运动形式连成一体，使物理学达到了空前的综合与统一。
到了19世纪末，经典物理学的力学、电磁学（光学）、热力学都各自形成了完整的体系，物理学的基本原理为所有自然科学所遵循，经典物理学的机械自然观成为所有自然科学学科的主导思想。
物理学的成就如此辉煌，以至于当时优秀的物理学家都感到科学的新发现已经到了尽头，甚至断言未来的物理学发现只有到小数点的若干位以后去寻找了。
但是人们不曾料到，正是在19世纪末，经典物理学的万里晴空中却飘来了两朵乌云——“黑体辐射”和“以太漂移”，它们引发了从20世纪初开始的长达30余年的物理学革命。
1.量子论和量子力学量子论、量子力学以及后来量子场论的发展，不仅揭开了物质科学崭新的一页，也为核技术、微电子和光电子技术的发展奠定了基础。
对经典物理学的突破是从黑体辐射问题开始的。
黑体系指热辐射研究中的一种理想物体，它能完全吸收电磁辐射而不产生反射与透射。
19世纪末，黑体辐射问题吸引了许多实验和理论物理学家的注意：黑体辐射在红外和紫外区域有不同的经验公式，而经典物理学无法将二者统一起来予以解释。
20世纪重要科学成就
20世纪重要科学成就
20世纪重要科学成就
1900年，德国的普朗克提出量子假说。
1905年，美国的爱因斯坦提出狭义相对论。
1909年，丹麦的约翰逊提出基因遗传学。
1912年，德国的维格纳提出大陆漂移说。
1913年，丹麦的波尔提出原子结构假说。
1915年，美国的爱因斯坦提出广义相对论。
1916年，美国的爱因斯坦完成激光的受激辐射理论。
1919年，英国的卢瑟福首次实现人工核反应。
1931年，美国的卡罗瑟首次合成纤维尼龙。
1945年，美国的费米试验成功第一颗原子弹。
1946年，美国的埃克特发明第一台电子计算机。
1953年，美国的沃森选定DNA模型。
1957年，苏联发射第一颗人造卫星。
1960年，美国的梅曼制成第一台激光器。
1966年，英国的高昆和霍克提出光纤传到信息的设想。
1969年，美国登月成功；首创因特网。
1975年，英国制成单克隆抗体。
1986年，瑞士、德国发现陶瓷材料的超导体。
1987年，美国、中国发现高温超导体。
1990年，美国成功发射哈勃太空望远镜。
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20世纪理论和应用力学十大进展《力学进展》在我们迈步走向新世纪的时候，正值《力学进展》创刊30周年。
为纪念这一特殊的历史时刻，《力学进展》举行了‚20世纪理论和应用力学十大进展‛评选活动。
本次活动历时半年多，经过编委会提名、初步筛选，确定出入围的20世纪理论和应用力学进展17项，分别请有关方面专家精心撰写了条目介绍，最后请从事力学及与力学相关学科的研究人员投票。
评选活动得到了广大热心读者的极大支持，共发出选票994张，收回有效选票409张。
2001年7月3日编辑部进行了计票，得到‚20世纪理论和应用力学十大进展‛选出结果如下(其中‚稳定性、分岔和混沌理论‛一条原来是以‚混沌理论‛和‚稳定性与分岔‛两条分别投票的，得票分别为337票和210票，考虑一些投票人的建议，现合并为1条，得票按337票计):序号名称得票数1 有限元方法 3842 断裂力学 3433 生物力学的创立 3374 稳定性、分岔和混沌理论 3375 边界层理论 3236 塑性力学和位错理论 3127 湍流统计理论 2598 奇异摄动理论 2229 力学的公理化体系 19910 克服声障、热障的力学理论 196参加条目撰写的同志有：戴世强、邓学蓥、段祝平、黄永念、黄筑平、李家春、连淇祥、陆启韶、沈青、谈庆明、陶祖莱、王克仁、王文标、王自强、解伯民、姚振汉、殷有泉、余寿文、张兆顺、周显初、朱如曾、朱照宣，在此深表谢意。
1 有限元方法有限元法是20世纪60年代逐渐发展起来的对连续体力学和物理问题的一种新的数值求解方法，其做法是，对所要求解的力学或物理问题，通过有限元素的划分将连续体的无限自由度离散为有限自由度，从而基于变分原理或用其它方法将其归结为代数方程组求解。
有限元法不仅具有理论完整可靠，形式单纯、规范，精度和收敛性得到保证等优点，而且可根据问题的性质构造适用的单元，从而具有比其它数值解法更广的适用范围。
随着计算机技术的发展，它已成为涉及力学的科学研究和工程技术所不可或缺的工具。
对于力学工作者来说，借助于有限元的工具，可以得到许多难以求得解析解的问题的可靠数值结果；对于工程技术人员来说，很多复杂工程对象的设计可以不依赖或少依赖于耗费巨大的实验。
1943年R.库朗(R. Courant)已从数学上明确提出过有限元的思想；20世纪50年代，J.H.阿吉里斯(J. H. Argyris)、R. W.克拉夫(R. W. Clough)等人从复杂结构分析发展出了有限元的雏形。
1960年克拉夫首次采用有限元的名称。
O. C.辛凯维奇(O. C. Zienkiewicz)等许多学者对有限元法的发展做出了重要贡献。
2 断裂力学1921年Griffith提出了能量释放率理论，认为玻璃等一类脆性材料均含有微小缺陷或裂纹，这一类脆性材料低应力脆断是由于微小裂纹失稳扩展造成的。
他指出一旦含裂纹物体能量释放率等于表面能，裂纹就会失稳扩展，导致低应力脆断。
1948年Irwin，Orowan，Mott各自独立地提出了修正的Griffith理论，指出将裂纹尖端区塑性功计入耗散能，就能将Griffith理论用到金属材料。
1956年，Irwin提出了应力强度因子理论和断裂韧性新观念，建立了临界应力强度因子准则，认为裂纹尖端应力强度因子达到临界值时，裂纹就会失稳扩展，奠定了线弹性断裂力学理论基础。
1962年Paris提出了疲劳裂纹扩展公式，开辟了疲劳寿命预测的新领域。
1962年Dugdale提出了窄带屈服区模型，1968年Rice 建立了J积分原理，指出了J积分的守恒性，Hutchinson，Rice和Rosengren 独立地提出了弹塑性材料裂纹尖端HRR奇性场，为弹塑性断裂力学奠定了理论基础。
断裂力学是20世纪固体力学重大成就之一，是工程材料与构件强度估算和寿命预测的重要理论基础。
在断裂力学原理指导下建立起来的平面应变断裂韧性KIC和JIC以及裂纹尖端张口位移临界值δIC的测定规范及相应的断裂准则，已经成为工程材料与结构设计规范的重要组成部分。
‚损伤容限设计‛已成为航空航天结构设计的重要原理。
‚缺陷评定规范‛和‚先泄漏原理‛已经用于压力容器和管道的结构设计。
断裂力学的发展还必然地激发了细观和微观断裂理论研究的蓬勃发展。
3 生物力学的创立生物力学创立于20世纪60年代后期，其内涵是力学方法和生物学方法相结合，研究不同层次生命体(从个体到生物大分子)结构-功能的定量关系。
冯元桢(Y. C. Fung)关于肺微循环的研究(1969)提出了生物力学的独特的方法学原则，这是生物力学作为一门独立的分支学科的标志。
而应力-生长关系(冯元桢假说，1983)则是生物力学的活的灵魂。
以细胞层面为焦点，上及组织、器官，下至生物大分子的生物力学的研究是当前生物医学工程十分活跃的一个领域。
30余年来生物力学的研究对相关领域的发展起了重大的推动作用。
定量解剖学、定量形态学、系统(定量)生理学、血管生物学(VasselBiology)的形成即为其例。
而正在崛起的mechanocytobiology、分子生物力学和mechano-chemical effect等的研究，正在而且必将大大推动21世纪生命科学的进步。
同时，对力学本身提出了重大的挑战，并赋予古老的力学以新的生命。
另一方面，生物力学是生物工程(含生物医学工程、生物化学工程、生物技术等)的基础之一。
它对21世纪生物工程的前沿，如器官-组织工程、功能生物材料、生物微系统等的发展，具有重要意义。
正如冯元桢在论及人工器官时所提出：‚莱特兄弟的飞机飞上天时，并不懂得空气动力学。
但如果没有空气动力学，就没有‘协和’飞机‛。
生物力学和生物工程的关系，与此相仿佛。
4 稳定性、分岔和混沌理论稳定性、分岔和混沌起源于19世纪末Poincarée和Lyapunov，而在20世纪得到长足的进展。
运动稳定性的Lyapunov方法在力学中有了广泛的应用。
在40年代，林家翘建立了流动稳定性理论，von Kármán、钱学森、Koiter等开展了板壳等结构的稳定性研究。
它们为连续介质力学领域的稳定性分析奠定了基础，并在各类工程技术问题中有重要作用。
60年代Thom、Zeeman和Arnold 创立了动力系统的分岔理论，成为研究动力系统失稳后行为的基础。
分岔是非线性动力学的一个重要内容，它建立了对力学稳定性的全面深刻认识，还提供了用于力学稳定性理论和应用研究的解析和数值手段。
混沌是指非线性确定性系统中由于对初值敏感而出现的貌似随机的运动。
1963年Lorenz在对气象预报研究引出的一类非保守系统里发现了这类混沌现象。
另一方面，1954年～1962年Kolmogorov、Arnold、Moser从数学上证明的KAM理论，解释了保守的力学系统里出现的混沌现象。
60年代以后，对非保守和保守系统中混沌理论及应用的研究得到很大发展，并且认识到混沌往往在参数空间的一系列分叉之后出现。
混沌理论的产生，揭示了牛顿力学中确定性和随机性之间的辩证关系，反映了自然现象的复杂性。
5 边界层理论1904年L. Prandtl在第三次世界数学大会上发表了题为‚über dieFlüssig-bewegung bei sehr kleiner Reibung‛的论文。
他根据实验观测，提出了大雷诺数（小黏性）的流体运动边界层的概念，即黏性仅在固壁附近的薄边界层内起作用，故层内黏性流体运动方程可以简化，称为边界层方程，该层以外可以用理想无黏流体来处理，从而解决了平板边界层问题。
他还研究了在逆压梯度下的边界层的分离，注意到流动一旦分离，边界层便会形成包住尾流的涡面，改变流动的拓扑结构。
Prandtl的这一理论可以应用到所有大雷诺数（小黏性）的流体运动上。
求解上述绕流问题是否可以忽略黏性或者应该考虑黏性而又如何处臵，一直困扰着19世纪末的流体力学界，小黏性的流体运动忽略黏性后阻力为零，与实际情况不符，这就是著名的达朗贝尔佯谬。
L. Prandtl的边界层理论不仅解决了这个疑难，而且给出了计算物体在流体中运动时阻力的近似方法。
在计算机出现以前，人们尚无计算黏性流体绕流的途径，所以边界层理论极大地促进了航空、航天工业的发展。
实际上，小黏性的作用是无黏方程的奇异摄动，所以它也是后来发展起来的匹配渐近展开法的原型和物理基础。
6 塑性力学和位错理论关于固体材料的性质，1951年Drucker提出了Drucker公设，认为对一类稳定材料，附加应力在应力循环上所作的功总是非负的。
由此导出两个重要结论：在屈服面光滑点处，屈服面必是凸的；而塑性应变增量方向必与屈服面外法线方向一致。
1954年Drucker进一步证实任何材料如果不满足这个公设，就是不稳定的。
Drucker公设为塑性力学奠定了理论基础。
1961年Ильюшин在应变空间中提出如下公设：材料微元在任意应变闭循环中应力所作的功均是非负的。
该公设不仅适用于稳定材料，而且适用于非稳定材料。
由该公设同样可以推出正交性法则。
1923年Taylor提出了晶体变形滑移机制，1934年Orowan，Polanyi，Taylor 各自独立地提出了刃型位错新概念，成功地解释了金属材料屈服应力远远低于理论强度的物理机制。
这些理论预测50年代得到实验证实，推动了位错物理蓬勃发展。
1935年建立了Schmid定律，指出当作用在滑移系上的分解剪应力达到临界值滑移系就会开动。
1954年Kroner提出了位错连续统塑性理论，成功地将位错密度张量与变形非协调联系起来。
1955年Kondo，Bilby等人建立了位错连续统一般理论，成功地将非黎曼几何与变形非协调联系起来。
60年代至70年代初Hill，Mandel 发展和完善了晶体和多晶体塑性理论。
塑性力学是20世纪固体力学重大成就之一，是金属材料与构件强度估算和塑性成型理论基础。
而位错理论乃是20世纪固体物理重大成就之一，为晶体微观力学奠定了基础。
7 湍流统计理论自雷诺实验发现湍流后，他在系综平均的基础上建立了雷诺方程。
如何描述脉动量的无规则性曾是摆在20世纪力学家，以及物理学家、数学家面前的重要课题。
1921年，G.I. Taylor首先提出了脉动速度关联函数的概念，并于30年代同von Kármán等一起开创了湍流统计理论的研究工作。
1938年G.I. Taylor又进一步提出了湍流能谱的研究思想。
1941年前苏联统计数学家Kolmogorov首先提出脉动速度结构函数的重要概念，并导出了均匀各向同性湍流的相似性理论，得到了惯性区的-5/3次能谱幂次标度律，这是一种湍流运动普适的统计规律。
由于原来的假定没有考虑湍流运动的间歇性，1962年Kolmogorov又对它进行了修正，由此开创了湍流结构函数普适标度律研究工作的先河。