物理学史课论文

湖北理工学院物理学史概论论文

（物理学史概论）

物理学史的发展历程

专业班级：12级市场营销

*名：***

学号：************

上课地点：J3-204

完成时间：2012.4.23

论文评分：______________________

湖北理工学院数理学院

物理学史的发展历程

摘录物理学的发展史是一部人类自我认识世界、认识科学的历史。有人说科学给人知识，历史引人深思。物理学史的发展让我们了解了探索这条充满泥泞道路上不屈、敢于冒险的物理伟人！物理学的发展包括声、光、热、电、力等等自然界所拥有的一切，科学家们运用生活中一切可以利用的资源去探索这个世界的未知与奇幻。最早的物理学是被称为自然哲学的，因为探索物理就是发现世界，发现这个人类世界未解之谜。物理学的发展史本身就怀疑的，批判的，求真的的历史。多少人为之着迷，甚至有人为之献出了生命。从亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”到牛顿的“惯性是物体的根本属性”等等一切都展现了物理发展史上的批判与反复的研讨。

关键词物理学史、探索宇宙、物理学革命

古代物理知识的起源可追溯到人类文明之初。人类为了生存，在生活和生产过程中，不断与大自然作斗争，不断改造大自然，逐步形成了对物质运动的最初认识。之后物理的发展就一直和人类的生产发展，以及社会政治、经济、文化的变革紧密联系在一起。自然界中的声、光、热、电、力也随之在物理世界中扮演了重要的角色。

1、力学的发展推动工业的发展

首先来说说力学的发展史，力学的发展为人类的工业革命带来了新鲜的活力。力学的发展大体上经历了四个阶段。公元前5世纪到17世纪中叶，是力学发展的原始阶段。在这个阶段，人们研究的主要问题是物体在重力及人力作用下的简单平衡与运动问题，总结出一些经验规律。亚里士多德就是其中的代表人物，他提出的“力是维持物体运动的原因”被当时的时代所推崇。到了17世纪中叶，又有一位物理巨匠崛起，同时也推翻了人们信奉了几千年的定律，提出了亚里士多德的错误理论，证明了“惯性是物体根本就有的属性，即使没有力的维持，物体在不受其他力的或者合力为零的情况下，物体是可以一直运动下去。”○1再者从17世纪中叶到18世纪的工业革命之前，当时欧洲对于工业的大力发展，便迫

切的需要解决各种物理问题的科学家。对力学提出了许多新问题：如碰撞、复杂的受力平衡问题，流水问题、日月星辰运动的准确计算及方位测量问题。技术的发展要求一些实际问题有可以定量计算的理论。静力学和动力学问题的逐步统一形成了力学的基本概念、定律和原理。建立了基本的科学抽象并给予了确切的科学表述。这段时间也涌现出了大批科学家。从18世纪30年代开始到19世纪，是力学中分析方法发展的阶段。在这阶段中，由于大工业的发展，要求找出迅速有效的普遍方法，来解决在许多种约束和外界作用下各种刚体、质点组、流体的平衡问题，形成了普遍的抽象的分析方法，也初步发展了力学的某些分支。在这期间完成了经典力学基本定律、原理的表述。从20世纪以来，力学发展到现代时期。

2、热学也是一门伟大的学科

热学的发展相对于力学要晚些，应该说系统的开始热学是在18世纪。在1842年，迈尔提出能量守恒定理，认为热是能的一种形式，可以与机械能互相转化。到后来焦耳能更准确地测量热的能量，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了热质说，公认能量守恒、而且能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。于是热学的第一定律和第二定律打破了人们“永动机”的幻想。当然热学的运用也是不错的，瓦特的蒸汽机何尝不是一种进步。人们对热现象的研究进一步从经验向科学转化，走上了实验科学的道路，同时也有力地推进了工业化社会的进程。

3、电磁学的不同凡响

人类对电、磁现象的认识、研究及广泛应用，经历了相当长的发展过程。从公元前7世纪至公元16世纪上半叶，人类对电磁现象的认识十分缓慢，自16世纪下半叶，从吉尔伯特开始，人们对电磁现象进行了探讨，并作了一些定性的归纳和总结，麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象（包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等），而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学，关于相对论和量子理论对电磁学发展的影响。从18世纪的卡文迪许、库仑开始，人们对电磁现象的研究进入了用科学方法定量研究、总结归纳得出结论的阶段。在这个阶段，人类对

电磁现象的认识有了很大的发展，如伏打发明伏打电堆，为产生稳定大电流提供了条件，也为人们研究动电现象、磁现象，以及电、磁现象之间的相互联系提供了实验基础。1812年，奥斯特通过大量的实验发现“如果导线直径再小，就可能发光，直径再继续减小，就会产生磁。并指出:人们应该检验的是，究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。”○2麦克斯韦继承和发展了法拉第的物理思想，提出了位移电流的新概念，预言了电磁波的存在，建立了系统的电磁场理论。1886年赫兹用实验证实了电磁波的存在，这就为现代电磁规律的广泛应用奠定了基础。正是有了电磁理论的不断发展，才相继出现了对人类社会生活影响深远的发电机、电动机，才导致了无线电的诞生，才有了卫星通讯，才有了如今的互联网时代。

4、光学世界的多姿多彩

人类对光的本性的认识一直梦寐以求，从对光直线传播的认识，到光的波动理论的建立；从光的电磁理论的确立，到爱因斯坦的光子说、波粒二象性；无一不反映了人类对物质世界的孜孜不倦的探索精神。光是世界给我们的恩赐，让人们在充满温暖与明亮的世界里，无拘无束的自由生活，是造物主的伟大恩赐。光也是一种电子波。光的本性一直是科学家们津津乐道的事物，早期的微粒说把微粒看成光的最小组成，由于随着人们深入的探索，发现许多现象用微粒说是无法解释的，而后牛顿提出的微粒说被一位伟大而勇敢的少年惠更斯反驳了，让世界也为之震惊，他创立了光的波动说。提出“光同声一样，是以球形波面传播的”。并且指出光振动所达到的每一点，都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传播波的波阵面(波前)。在整个18世纪中，光的微粒流理论和光的波动理论都被粗略地提了出来，但都不很完整。我们通常把光学分为几何光学、物理光学和量子光学，其中量子光学对物理学的发展起了尤为重要的推动。“爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。第一个叫做相对性原理。它是说：如果坐标系K;相对于坐标系K作匀速运动而没有转动，则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验，都不可能区分哪个是坐标系K，哪个是坐标系K′。第二个原理叫光速不变原理，它是说光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。”○3

5、动听的声音推动人类的发展