计算机技术的发展与物理学发展的关系

80 年左右， IBM 制成了第一代微型计算机 8086。PIII 的晶体管集成度有2800 万个。第四 代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和 存储器,使计算机向着微型化和巨型化方向发 展。计算机的微处理器从早期的8086， 发展 到80286, 80386, 80486, 奔腾( Pentium) 、奔腾 二代( PentiumII) 、奔腾三代( PentiumⅢ) 及奔 腾四代( PentiumIV)
计算机的发展是物理学发展的必然 产物
法 拉 第 麦 克 斯 韦
牛顿( 1
牛顿 ( 16421727)创立 了力学
法拉弟( 17911867) 、麦克斯 韦创立了电磁理 论，赫兹发现了 赫 麦克斯韦预言的 兹 电磁波
德布罗意
爱伊斯坦
波尔
爱因斯坦、德布罗意、玻尔、海森伯、薛定谔、 狄拉克创立了量子力学。德福雷斯特发明了对电 信号有放大作用的电子三极管。自牛顿去世到 1943 年, 全世界物理学家经过200 余年的不断努力, 在数理逻辑和物理学的电磁理论、量子力学、半 导体理论等方面获得了的巨大成功, 为计算机的诞 生在理论和技术上作好了充分的准备。
1946年2月14日，世界 上第一台电脑ENIAC在 美国宾夕法尼亚大学 诞生。
ENIAC使用的电子管
计算机技术的发展历程及特性
发展 阶段 第一 代 第二 代 万 速度 起止 （次/秒） 年份 1946几千 至几万 1958 几十 19591964 代表机 型 件 ENIAC/E DVAC IBM7090/U NIVACII /TRADIC IBM360/ HONEYWEL L6000/ F230 电子管 硬件 电子元 器 水银延 迟线 磁芯 机器 语言、汇 编程序 科学计算 软件 主存储 应用范围
计算机对物理学的影响
计算机技术的高速发展为物理学提供了强有 力的计算工具, 同时也对物理学研究方法产生 了极大地影响, 这种影响表现表现在三个方面: 猜想检验, 场景仿真, 理论推导。计算机算机 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。
总结
• 物理学的发展是计算机技术发展的前提。 物理学的发展为计算机技术的发展提供了 前提，而计算机技术的发展又为物理学的 发展提供了强大计算支持，大大加速了物 理学的发展。
物理学发展微计算机提供硬件基础
1946年，第一台计 算机的电子管
1947年，巴丁等发明 晶体管
1953 年，研制成第 一块集成电路
1977 年以后在一个硅 片上就可容纳数万个 管子 1958年，美国的 IBM公司制成了第一 台全部使用晶体管 的计算机RCA501型
60年代，第三代集成 电路计算机问世。
IBM4300 大规模集 /IBM9000 成电路
半导体 存储器
计算机应用已经深 入 到社会生活各 方面
新一代的计算机
第四代计算机得到普遍应用的同时，新一 代计算机已经在发展当中。 新一代发展中的计算机主要包括智能计算 机、分布式计算机系统和多媒体技术。新 一代计算机能够看、听、说、思、学，能 和人自由地进行沟通和交互。极大量的减 少了人们对计算机所投入的脑力资源和物 力资源。很大程度上彻底实现了计算机信 息系统的安全 新一代计算机的发展必将将极大地依赖物 理学的发展，同时也必将为物理学的发展 做出重大贡献
计算机技术的发展与物理学发 展的关系
综述
• 计算机技术的诞生和发展为物理学提供了强大的 计算力量，大大加快了物理学的发展；物理学的 发展为计算机提供了硬件基础，也是计算机产生 的必然结果。计算机技术与物理学相辅相成、相 互促进、共同发展。
计算 机技 术的 发展
物理 学的 发展
两位发明人莫奇来和爱克特
• 整个计算机的硬件基础就是物理，记得有 一个家长说他的孩子喜欢计算机， 问教授 他的孩子应该学什么时，教授回答:“ 如果 他想要搞硬件, 应该学物理， 想要搞软件应 该学数学! ”我们应该看出了，物理在计算 机发展中的地位， 整个硬件的基础，没有 硬件的发展，计算机在一定的程度上想往 上提高不可能。
晶体管
科学计算/ 数据处 高级 程序设计 理 语言 / 工业控制 操作系统 / 多种高 级 程序 语言 操作系统 语言的完 善/ 应用 软件已形 成产业 广泛应用于众多科 学 领域
第三 代
1965几十 万至几 1970 百万
中小规模 集成电 路
ຫໍສະໝຸດ Baidu
磁芯/ 半导 体存储 器
第四
代
1971几百 万甚至 1989 上亿