物理学对科技的作用

物理学对科技的推动作用

物理学是研究物质结构和相互作用以及它们运动规律的科学，是一切自然科学的基础。因而，它的历史也是源远流长。

（一）物理学对各个时期技术发展都有巨大的推动作用。

中国作为四大文明古国之一，在所有的科学文化领域都有着辉煌的成就，物理学更是如此。我国的四大发明输入欧洲,对欧洲的文艺复兴运动起到临产催生的作用,为欧洲科学文化带来了黎明。12世纪，造纸术传到欧洲；13-14世纪,火药、指南针相继在欧洲得到推广使用；15世纪,印刷术传到欧洲。四大发明中，指南针促进欧洲航海事业与探险事业的发展；火药成为消除欧洲各地封建割据的有力武器；造纸术和印刷术使欧洲科学文化得到迅速普及与提高,为新教创造了良好科学文化交流条件。由此可见，尽管物理学的发展是由欧洲主导，但我国对于欧洲物理学，对于世界物理学的发展起到了源头上的推动作用。

欧洲毫无疑问作为物理学大发展的“主阵地”，它的发展可以大致可以分为三个阶段。古典物理时期，欧洲物理学开始萌芽。那时，物理知识一部分包含在哲学中，一部分包含在各种技术中。这一时期的物理学有如下特征：在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎；在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测；在内容上主要有物质本原的探索、天体的运

动、静力学和光学等有关知识，其中静力学发展较为完善；在发展速度上比较缓慢，社会功能不明显。而近代物理学时期，主要是经典物理学的诞生、发展和完善。此时，物理学已与哲学分离，走上独立发展的道路，迅速形成比较完整严密的经典物理学科学体系。它的特征有：在研究方法上采用实验与数学相结合、分析与综合相结合和归纳与演绎相结合等方法；在知识水平上产生了比较系统和严密科学理论与实验；在内容上形成比较完整严密的经典物理学科学体系；在发展速度上十分迅速，社会功能明显，推动了资本主义生产与社会的迅速发展。在现代物理学时期，物理学真正诞生并取得了革命性的发展。物理学的研究领域得到巨大的拓展，实验手段与设备得到前所未有的增强，理论基础发生了质的飞跃。这一时期的物理学特征主要为：在研究方法上更加依赖大规模的实验、高度抽象的理性思维和国际化的合作与交流；在认识领域上拓展到微观与宇观和接近光速的高速运动新领域，变革了人类对物质、运动、时空、因果律的认识；在发展速度上非常迅猛，社会功能十分显著，推动了社会的飞速发展。

通过上文我们就可以大体看出，物理学对各个时代科学技术发展的巨大推动作用。早期伽利略、牛顿建立了经典力学，这使人们对现实生活中的力学现象有了清晰深入的了解，也促使大量机械方面的发明出现。在这一时期，物理学对天文的发展尤为明显：业余天文学家和数学家亚当斯根据对天王星的详细天文观察，并根据牛顿的理论，预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星。19世纪，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热

力学第一定律；在卡诺研究结果的基础上，克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律。热力学的发展与成熟则直接引至了蒸汽机的发明。而蒸汽机又大大促进了手工业生产转向机器的大生产,并直接引起了火车、轮船的发明。这，正是第一次工业革命！从此，人类社会进入了高速发展时期。19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。在电和磁之间的联系被发现以后，人们认识到电磁力的性质在一些方面同万有引力相似，另一些方面却又有差别。为此法拉第引进了力线的概念，认为电流产生围绕着导线的磁力线，电荷向各个方向产生电力线，并在此基础上产生了电磁场的概念。随后，在麦克斯韦、赫兹等科学家的努力下，电磁学逐渐完善。基于电磁学理论，西门子发明了发电机，格拉姆发明了电动机，贝尔发明了电话，马可尼则拍出了世界上第一封无线电报。由此，第二次工业革命轰轰烈烈的开始了。从此，人类步入了电气时代。第二次世界大战后，量子论与相对论等其它物理理论直接促使了第三次工业革命。在此时期，微电子技术、信息技术、生物工程技术、新材料、新能源、航天、海洋和核技术等新兴技术得到了广泛的应用；大量的高科技发明给人类生活带来了巨大的便利。

（二）在现代，物理学对科学技术的先导作用比之以往任何时期更加明显。

第三次科技革命时期科学技术发展也即现代科学技术发展的前沿无疑是高技术领域。高技术是人类用当代最新科学成就有目的地改造世界和认识世界的物化形式。它以基础研究所揭示的自然界的新知识为背景,进行技术的创新；它以人的智力和才能为主导,形成不同于传统技术的知识和资金密集的新兴技术；它开拓全新的技术领域,而不是对原有技术的渐进式改造。高技术与现代的单项尖端技术或新兴技术不同,它总是与产品和产业相联系,是对产品和产业中技术的含量和水平的评价。高技术本质上是现代自然科学成果的技术表现。它的主要领域有生物技术、信息技术、航天技术、新材料技术、新能源技术和海洋技术。光学以及电磁学的进一步发展使人们发明了分辨率更高、放大倍数更大的微观观察设备，这促进了高技术的核心生物技术的成熟，对医学事业的发展具有无与伦比推动作用；而且，信息技术也基于此飞速发展，人们之间的交流更加便利，数据的传输与处理进入了新的阶段。此外，经典的牛顿力学则在航天技术领域的精密轨道计算中依旧发挥着无法替代的作用。

现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能；第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向；第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定

律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。

（三）现代科学技术对物理学的发展也有着相应的先导作用。

为了攻克某个医学难题亦或是解释某个难解的谜团，科学家需要发明新的药物或是提出新的科学理论。同时，现实生产生活中的物理应用技术随着时代的推移被越来越细分，对应的物理学也被细分为多个分支。而相应的分支由于被独立出来，必然会有一个十分迅速的发展的契机。这，就是现代科学技术对物理学的先导作用。

由此，物理学与现代科学技术是相辅相成的，二者相互推动，相互发展。人类社会的发展正是在两者的相互作用中不断前行，不断进步。