从计算机的发展论述其与物理学发展的关系

物理学史期末作业从计算机的发展论述其与物理学发展的关系

从计算机的发展论述其与物理学发展的关系

摘要：物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展。电子计算机的发展使人类进入了数字文明时代。计算机原来应物理学的需求而出现，也由物理学准备了它诞生的物质条件。在20世纪，物理学首先成为立足于实验、理论和计算三大支柱之上的成熟的科学。在21世纪，包括生命科学在内的整个自然科学正在沿相似的道路前进。电子计算机正在全面进入生产技术、科学研究和社会生活的各个领域，彻底改变着整个人类文明的进程。

关键词：物理学；计算机；人类文明；信息

正文

人类不断地认识自然，发现自然的演化规律，创建了越来越完善的包括物理学在内的自然科学理论和生存所必须的技术体系，也创造了人类最杰出的技术成果----计算机，计算机技术的日益成熟和强大，又加速了物理学乃至整个自然科学理论及技术体系的发展，人类在成熟的数学物理学理论及技术体系的支持下将创造出功能更加强大的超级计算机……，在自然科学与计算机技术互为动力、竞相发展的良性循环过程中，控制进程的人当然是关键因素，受益的当然是创造计算机的人类自己。人类社会因此而不断发展进步。

计算机理论与技术的不断成熟将加速物理学的进一步发展和完善。

计算机技术既然影响着人类生存的每一个方面，当然对诞生它的物理学有极大的影响。计算机技术的不断成熟和完善必将成为物理学进一步发展的巨大动力。过去几年、几十年的研究工作，在今天的计算机时代，很可能在几天、几小时、甚至是几分钟就完成了。过去要很多人集体长时间才能完成的工作，在今天利用计算机系统，一个人在很短的时间里就能完成。计算机把人类从繁重的相对简单的脑力劳动中解放了出来，使得科学家有更多的时间和精力去从事更富有创造性的研究工作。从而加快自然科学的发展。人类利用自身的智慧和计算机的高速运算和海量存貯能力，必将更快地发现物质世界更多的演化规律，创造出更加

辉煌的技术成果。

计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸，那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具，则可以说是人类大脑的延伸。

快速发展和成熟的物理学理论和技术将促使功能更加强大的超级计算机、高智能计算机、超低能耗计算机问世。更新一代计算机系统的问世，必将进一步加速科学技术的快速发展，必将为物理学注入更强劲的活力。

然而。电子计算机是因解决物理问题的需要而产生的，二次大战期间为了快速计算弹道，被公认为世界第一台电子计算机ENIAC于1946年研制成功，万维网的出现是因欧洲核物理学家们进行学术交流的需要而设计出来的。由此可见，计算机与物理学的关系是非常密切的，物理学的发展促成了计算机的产生与发展，计算机的出现是二十世纪最伟大的科学技术成就之一，它延伸了人们的思维能力，成功地解决了很多物理、数学等方面的难题，没有计算机就不可能准确计算出火箭和卫星的轨道位置、就没有今天的航天成就，计算机应用跨越各个学科，在工业技术、企业管理、情报信息处理、国民教育等领域引起深刻的变革，在今天几乎没有哪一个学科能够离开计算机的应用。

作为孕育计算机诞生与发展的物理学，如果说早期物理学应用计算机主要解决人们的计算速度、强度的技术问题，那么到了今天，计算机已在更深刻的层次上促进物理学的发展，由于在物理学很多领域中能够找到精确解的理论问题已经不多了，剩下的是大量的复杂的非线性问题，对这些问题的分析、预测和求解离开计算机，人们几乎无能为力了。另外一个方面，在计算机出现之前，人们只能够通过真实的实验来验证物理理论的正确性、工程中也往往需要耗费巨额资金做实验来探测某些数据和验证方案的可行性。而今天很多实验可以通过计算机仿真实验来完成，达到与真实的实验完全相同的效果，成本低廉且安全环保，用计算机来进行科学实验是科学技术史上革命性的变化。

物理学与计算机科学互相促进、共同发展的情况对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求，物理学的教学内容、教学手段和教学方法必须与时俱进，适应新形势的要求。

在没有计算机的时代，物理学猜想的检验是一个相当漫长的过程，甚至在一个人有限的生命周期中无法完成。有了计算机系统后，利用计算机系统海量的存

贮能力和高速运算能力，我们可对复杂物理系统的运动规律作出猜想，并在计算机系统中作快速或慢速模拟实验并与系统实际的有限运动过程或运动状态进行对比以不断检验和修正猜想，有望最终发现物理规律。计算机系统的高速运算能力和强大的符号演算能力为物理学研究的猜想方法装上了飞翔的翅膀。

参考文献：

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4、黄宇星．信息技术与课程整合策略．电话教育研究，2003，（1）

5、李志刚，聂运洁．计算机辅助中学物理教学的特点及软件开发方向．教育信息化，

2003，（4）

请简要写出你学习本课程的主要收获，并对“物理学史”课程教学提出建议和意见。

通过一学期的物理学史课程的学习，受益匪浅，不仅丰富了自己的物理知识，还提高了自己对物理学的认识，同时也提高了自己对物理学的兴趣。

这门课程让我了解了物理学的发展过程，了解了各个发明创造的来源，对物理学也有了初步的了解。同时也为我以后的物理学习打下了坚实的基础，以及浓厚的兴趣。

“物理学史”这个课程名字让人生畏，它给我的第一感觉是比较枯燥乏味的课程，并且有一定的难度，但上过课以后，发现并不像想象中的那么可怕。个人觉得这样的课程以历史故事的形式授课，应该更能吸引同学们的兴趣。课上可以介绍物理演示实验，以丰富课程内容。