改变世界物理学论文
改变世界的物理学结课论文
改变世界的物理学结课论文【内容摘要】:物理学主要研究的是物质,在时空中物质的运动,和所有相关概念,包括能量和作用力。
更广义地说,物理学是对于大自然的研究分析,目的是为了要明白宇宙的行为。
物理学是最古老的学术之一,在过去的两千年里,物理学与哲学,化学等等经常被混淆在一起,相提并论。
直到十六世纪科学革命之后,才单独成为一门现代科学。
现在,物理学已成为自然科学中最基础的学科之一。
物理学的影响深远,这是因为物理学的突破时常会造成新科技的出现,物理学的新点子很容易会引起其它学术领域产生共鸣。
【关键词】:物理史、科学物理学是现代科学中的一个重要分支学科,它对于人类生活和生活都产生了巨大的影响。
在本文中,我将浅要论述经典物理学的建立过程和发展历史研究以及经典物理学的体系,并阐述我在经历一个学期的学习之后,对物理学产生的新的认识以及获得的感悟。
一、经典物理学的发展历史和建立过程研究从古希腊自然哲学到伽利略和牛顿的经典物理学,大致经历了四个阶段:古希腊时期、中世纪时期、文艺复兴时期、科学革命时期。
每个时期有着不同的特点,也都有各自具有代表性的人物与学说。
我将以时期为分界线,以各个时期的代表性学说为线索,深入探讨从古希腊自然哲学到伽利略和牛顿经典物理学的发展历史和建立过程。
1、古希腊时期古希腊的物理知识主要集中在力学和光学两个方面。
力学主要有亚里士多德的动力学思想和阿基米德的静力学。
亚里士多德的力学研究关于空间。
他认为空间即意味着不动,并提出了空间位置的相对性,如“同一位置可以是右也可以是左,可以是上,也可以是下。
”但他认为宇宙有限和天球以外是空虚的。
关于时间,他认为时间就是描述运动的数。
他说“时间是使运动成为可以记数的东西”“我们不仅用时间计量运动,也用运动计量时间,因为他们是相互确定。
”他认为时间不同于运动,运动有快有慢,而时间的流失则是均匀的。
关于运动,他认为运动就是变化,并将自然界的运动分为自然运动和强迫运动。
改变世界的物理学
超对称理论的发现历史摘要:超对称自提出到现在已经快三十年了,在实验上却始终未能观测到任何一种已知粒子的超对称伙伴,甚至于连确凿的间接证据也没能找到。
尽管如此,超对称在理论上非凡的魅力仍然使得它在理论物理中的地位节节攀升,今天几乎在物理学的所有前沿领域中都可以看到超对称概念的踪影。
一个具体的理论观念,在完全没有实验支持的情况下生存了将近三十年,而且生长得枝繁叶茂、花团锦簇,这在理论物理中是不多见的。
它一旦被实验证实所将引起的轰动是不言而喻的。
正如S. Weinberg (电弱统一理论的提出者之一) 所说,那将是“纯理论洞察力的震撼性成就”。
当然反过来,它若不幸被否证,其骨牌效应也将是灾难性的,整个理论物理界都将哀鸿遍野。
关键字:超对称伙伴、玻色子、费米子、大统一能标、大统一理论正文:1、超对称破坏的起源与简介对超对称的研究起源于二十世纪七十年代初期,当时P. Ramond、A. Neveu、J. H. Schwarz、J. Gervais、B. Sakita 等人在弦模型(后来演化成超弦理论) 中、Y. A. Gol'fand 与E. P. Likhtman 在数学物理中分别提出了带有超对称色彩的简单模型。
1974 年,J. Wess 和B. Zumino 将超对称运用到了四维时空中,这一年通常被视为是超对称诞生的年份。
在超对称理论中每一种基本粒子都有一种被称为超对称伙伴(Superpartner) 的粒子与之匹配,超对称伙伴的自旋与原粒子相差1/2 (也就是说玻色子的超对称伙伴是费米子,费米子的超对称伙伴是玻色子),两者质量相同,各种耦合常数间也有着十分明确的关联。
2、超对称理论的应用超对称的魅力源泉之一在于玻色子与费米子在物理性质上的互补,在一个超对称理论中,这种互补性可以被巧妙地用来解决高能物理中的一些极为棘手的问题,比如标准模型中著名的等级问题(Hierarchy Problem),即为什么在电弱统一能标与大统一或Planck 能标之间存在高达十几个数量级的差别?超对称在理论上的另一个美妙的性质是普通量子场论中大量的发散结果在超对称理论中可以被超对称伙伴的贡献所消去,因而超对称理论具有十分优越的重整化性质。
改变世界议论文[4篇]
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改变世界议论文第一篇置疑者的声音—宇宙大爆炸理论探究摘要: 宇宙大爆炸理论是现代宇宙学的一个主要流派,它能较满意地解释宇宙中的一些根本问题。
宇宙大爆炸是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设想。
大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。
大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙,那么宇宙的形成真的就是缘于一场大爆炸吗?现在的证据能否肯定宇宙大爆炸的存在?关键词:天体物理学宇宙大爆炸宇宙膨胀一.引言宇宙大爆炸理论虽然在20世纪40年代才提出,但20年代以来就有了萌芽。
20年代时,若干天文学者均观测到,许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的谱线相比,都有波长变化,即红移现象。
到了1929年,美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律。
他在理论中指出:如果认为谱线红移是多普勒效应的结果,则意味着河外星系都在离开我们向远方退行,而且距离越远的星系远离我们的速度越快。
这正是一幅宇宙膨胀的图像。
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中,后来发生了大爆炸,碎片向四面八方散开,形成了我们的宇宙。
美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中,提出了热大爆炸宇宙学模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质,最初的温度超过几十亿度,随着温度的继续下降,宇宙开始膨胀。
二.宇宙大爆炸理论观点大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。
在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。
这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。
根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。
物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。
改变世界的物理学(选修课)
论物理学的统一摘要:浅谈19世纪以来物理学的发展,综述爱因斯坦临终追求的“统一”与“统一场论”;“统一场论”与“物理学的统一”的关系,“物理学的统一”的现状。
关键词:统一统一场时空1.爱因斯坦的追求1.1.19世纪以来物理学的发展19世纪理论物理学的研究达到了巅峰状态。
海王星的发现彰显了牛顿力学的理论威力,电磁学与力学的统一使物理学显示出一种形式上的完整,在人们心目中,物理学达到了近乎完美的程度,许多物理学家改变其研究领域甚至转行、跳槽,哀叹物理学已终于牛顿和麦克斯韦的时代。
1.2.爱因斯坦的追求的“统一”1905年,一个新的物理名词出现在《物理学年鉴》上——相对论。
一个由爱因斯坦开创的新时代也随之到来。
狭义相对论、光量子说、广义相对论、爱因斯坦场方程式、引力波理论……他完善了牛顿的动力学,将物理学推向了一个新高峰。
可是当爱因斯坦在众多领域都取得划时代意义的成就时,当世人无不叹服爱因斯坦的才华与智慧时;爱因斯坦转而开始思考另一些列问题:“物理学真的如此庞杂、晦涩吗?一个基于自然科学与哲学的科学,难道不能被统一,并简单地描述阐明吗?”;“物质是基于时空存在的吗?那么时空呢?”于是爱因斯坦开始“统一”物理学,“解密“物理学,也有意无意地将物理学的研究推至“宇宙真相”的门口。
1.3.统一场论“场”。
一个“场”字是否能统一物理学呢?任何存在物质都有一联结场,当存在物质运动时,该场结构的变化产生附属场,附属场的变化又产生新的下一级附属场,从而形成一由联结场和无穷级附属场组成的“场体系”,这个“场体系”就是该存在物质的统一场。
两个存在物质之间相互作用力的大小,由其统一场之间的相互作用决定,即其联结场及附属场之间相互作用的合力的大小。
爱因斯坦如是说,也欲如是解释电磁相互作用与物质的运动的联系和统一,进而解开物质运动与时空之间的逻辑关系。
2.“统一场论”就是“物理学的统一”吗?2.1.物理学的前景与方向自爱因斯坦的离世,作为无数科学领域基础的理论物理学,也不得不“被跌落”,从曾经的辉煌中黯淡下来,物理学似乎也已从“搜集资料的科学”发展成为了“整理资料的科学”,从 20世界60年代开始,半个多世纪的实验、试验也仅仅是反复验证了已有的理论。
物理指引人类向前进_初二优秀作文
物理指引人类向前进_初二优秀作文人类是一个进步的物种,自古以来,人类就在探索世界、改变世界。
而物理科学正是人类探索世界和改变世界的工具之一,它指引着人类不断向前进。
物理是研究物质及其运动规律的一门学科,它由古代的自然哲学演变而来。
从古代到现代,人类对物理的认识已经取得了巨大的突破。
人们通过不断的实验和观察,慢慢地发现了物质的一些特性和运动规律,这些发现成为了物理知识的基础。
在物理学的指引下,人们发明了许多伟大的发明,如蒸汽机、电灯、电视等,在医药、农业、交通等各个领域都有了显著的进步。
物理的指引作用不仅仅体现在科技上,还体现在人类对世界的认知和生活方式的改变上。
物理的研究帮助人类认识到,世界是由微观的基本粒子组成的,微观世界中存在着许多奇妙的现象和规律。
人们通过粒子对撞机的实验,观察到了质子、中子等基本粒子的存在,揭示了宇宙的起源和演化过程。
人们还通过研究光的性质,发现了光的波粒二象性,推动了光电子技术和量子力学的发展。
物理科学还改变了人们的生活方式。
在古代,人们生活在自然界中,对天气和自然灾害的预测能力较弱,生活条件艰苦。
而随着物理学的发展,人们对天气、气候等现象的认识也越来越深入,开发了气象卫星和天气预报系统,使人们能够更准确地预测天气,方便了人们的生活。
物理学还帮助人类发明了许多便利的工具和设备,如电冰箱、空调、手机等,大大提高了人们的生活质量。
物理不仅给人类带来了便利,还推动着人类社会的发展。
在物理学的指引下,人们发明了许多高科技产品和设备,如互联网、人工智能等。
这些技术的发展带来了信息时代的来临,人们的交流、学习和工作方式都发生了翻天覆地的变化。
物理的发展离不开人类对科学的热爱和探索精神,更离不开物理学家们的辛勤努力。
伟大的物理学家们通过自己的研究和实践,为人类揭开了无数的科学之谜。
他们的成就不仅堪比艺术家和文学家,还为人类进步提供了强大的动力和指引。
物理是一门充满魅力和神秘的学科。
它给人类带来了丰富的科学知识和科技成果,极大地改变了人类的生活方式,推动了人类社会的发展。
用物理学改变世界科学家的伟大贡献与影响
用物理学改变世界科学家的伟大贡献与影响用物理学改变世界:科学家的伟大贡献与影响物理学作为一门基础科学,一直在为人类社会的发展进步做出了巨大的贡献。
通过不断地研究和实践,众多物理学家们以他们的创新思维和科学精神,改变了世界的面貌,为我们的生活带来了巨大的改善和进步。
在本文中,将介绍几位由于他们在物理学领域的重要发现而产生巨大影响的科学家,包括:爱因斯坦、牛顿和居里夫人。
一、爱因斯坦爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家之一,他的相对论被认为是物理学史上最重要的突破之一。
通过提出了相对论的理论框架,爱因斯坦改变了我们对时间、空间和物质的理解。
相对论揭示了光速在宇宙中的恒定性,并解释了引力对于时空的扭曲作用。
相对论的发现对于现代科学发展产生了巨大的影响。
它为现代电子学、高速交通工具以及卫星导航系统的发展提供了理论基础。
此外,相对论也对天体物理学、量子力学和宇宙学产生了深远的影响,扩展了我们对宇宙起源和结构的认识。
二、牛顿牛顿是17世纪最杰出的物理学家之一,他的经典力学被认为是现代物理学的基石。
通过提出了万有引力定律和三大运动定律,牛顿成功地解释了地球的运动、行星轨道以及其他天体运动的规律。
牛顿力学的发现对于后来的科学研究和技术应用产生了深远的影响。
它为航空航天工程、工程力学和机械制造等领域提供了基础,推动了现代工业革命的发展。
此外,牛顿的力学定律也为现代物理学和工程技术的发展提供了基础,为人类社会带来了巨大的经济效益和科技进步。
三、居里夫人居里夫人是20世纪最杰出的物理学家之一,她与丈夫皮埃尔·居里合作,共同发现了镭元素和钋元素。
这一发现不仅为我们揭示了原子结构和放射性现象的本质,也为放射治疗和核能的应用奠定了基础。
居里夫人的工作不仅仅对物理学领域产生了深远影响,也对医学和生物学等领域起到了巨大推动作用。
她的发现为癌症治疗提供了新的途径,也为核能的发展和应用带来了新的可能性。
此外,居里夫人也因为她对科学的杰出贡献,成为第一个获得诺贝尔奖的女性。
改变世界的物理学
太阳能发电技术的前景历史文化学院李志恒学号:2013011041太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。
此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
太阳能发电有两大类型:一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。
太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。
一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。
另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。
随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。
现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。
火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。
一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。
据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。
另一方面燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。
水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。
另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。
照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,足以供全球人类一年能量的消费。
可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。
改变世界的物理学总结
改变世界的物理学总结我们知道物理学主要研究对象是有关力,电,光等。
物理学可分为力学,光学,热学,量子力学,核物理学等。
由于物理学所研究的内容和人类的生活息息相关,所以在人类社会的发展进程中,物理学起着重大的作用,可以这么说,如果没有物理学,人类社会还发展不到今天。
人类社会至少还要倒退几百年,所以说,没有物理学的发展,人类社会就不可能有今天,所以说物理学对人类的贡献是巨大的。
从大到飞机,轮船,小到各种零件都和物理学有密切的关系。
刘顿建立了经典力学以后,带来了第一次工业革命,第一次工业革命是一蒸汽机的发明和应用为标志的,可以这么说正是由于物理学发展才带来了第一次工业革命,正是由于第一次工业革命,,人类社会才假如了近代化。
第一次工业革命过后,随着物理学发展,物理学逐步转向了有关电的研究,随着物理学的发展,电学得到了应用,从而带来了第二工业革命,由于电的应用,使人们之间的距离更近了,使许多机代替了人的体力劳动。
电视,电话,各种有关电的产品进入了人们的生活。
直到今天,想一下,如果没有第二工业革命的贡献,人门生活将会怎样?所以第二工业革命使人类进入了近代化。
随着物理学的发展,随着量子力学,相对论等理论的建立,在20世纪,以核能,电子计算机等应用为标志,人类社会开始进入现代化,所以说,没有物理学,人类社会还发展不到今天,物理学对人类社会的贡献是巨大的。
20世纪物理学对人类的思维方式和社会发展做出了三方面的重要贡献:第一,相对论、量子力学和它们相结合产生的量子场论从根本上改变了人类对时空和宇宙万物的看法,使人们从绝对的决定论的宇宙观变为辩证的唯实的宇宙观。
第二,20世纪物理学是带头的学科,它带动了化学、天文、材料、能源、信息等学科的发展,它为生物、医疗、地学、农业提供了强大的探测手段和研究方法。
物理学在半导体、集成电路、激光、磁性、超导等方面的发现奠定了信息革命的科学基础。
它推动了高技术产业的发展,引发了以微电子、光电子和微光机电技术为核心的工业革命,由物理学研究衍生的新技术和新产品层出不穷,从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。
改变世界的物理学结课论文
改变世界的物理学结课论文改变世界的物理学结课论文核聚变“热密度界限”方程姓名:班级:溃。
他表示,有相当多的证据能够验证他的观点,但同时他承认其观点也有不足之处,并欢迎新的思想。
盖茨和德尔嘎多-阿帕瑞奇欧提出的理论代表着试图解决“热密度界限”的新途径。
盖茨和德尔嘎多-阿帕瑞奇欧将过去数十年中人们掌握的线索整合起来建立了他们的研究模型。
盖茨本人是1993年在位于英国阿宾顿的卡尔汉姆核聚变能源中心做博士后研究时首次听说“热密度界限”的。
早期,“热密度界限”曾以卡尔汉姆核聚变能源中心科学家简·胡吉尔命名,胡吉尔向盖茨详细地介绍了“热密度界限”。
对于等离子体岛屿问题,科学家曾单独地发表了论文。
上世纪80年代中期,法国物理学家保罗-亨利·芮布特在一次会议上介绍了辐射形成的岛屿,但是没有刊登在杂志上。
大约10年后,德国物理学家沃尔夫冈·苏特偌普推测岛屿与“热密度界限”相关。
盖茨表示,苏特偌普虽然没有将等离子体岛屿直接与“热密度界限”联系起来,但是他的研究文章事实上启发了自己的研究。
1996年,盖茨与苏特偌普同在德国马普等离子体物理研究所从事过托卡马克实验,转年才进入普林斯顿等离子体物理实验室工作。
2011年初,关于等离子体岛屿问题几乎从盖茨脑海中消失。
然而,与德尔嘎多-阿帕瑞奇欧进行的一次涉及AlcatorC-Mod托卡马克中等离子体发生岛屿的交谈,重新点燃了他对该问题的兴趣。
德尔嘎多-阿帕瑞奇欧提到普林斯顿等离子体物理实验室的科学家在上世纪80年代首次观察到等离子体中出现螺丝锥形状气团的现象,德国物理学家亚瑟·韦勒为报告此现象的第一人。
在交谈后,盖茨让德尔嘎多-阿帕瑞奇欧查阅芮布特和苏特偌普的文章。
8个月后,德尔嘎多-阿帕瑞奇欧给盖茨发送了一份电子邮件,阐述了螺丝锥形状气团的行为。
最让盖茨感到激动的是暗示着“热密度界限”的岛屿生长方程,它是对英国物理学家保罗·卢瑟福基于上世纪80年代相关研究推导出的方程式进行修改而来。
改变世界的物理学
改变世界的物理学作为最历史悠久自然学科,从亚里士多德的《物理学》开始,物理学科就开始了系统的扩充和发展。
绳锯木断,水滴石穿,物理学已渗透到人类生活的各个领域。
从茹毛饮血到现代的冷冻,微波;从原来的马车渡船到现在的高铁飞机;从历史的飞鸽家书到现在的网络手机,物理学改变了我们的生活,物理学仍将改变我们的世界。
物理学改变了世界,它改善了我们的物质条件,拓展了我们对世界的认知,更磨练了我们探索的意志。
物理改善了物质。
一百多年来,人类的科技只能用突飞猛进这样的词汇来形容。
“物理乃万物之理”,物理的创新与发现对科学技术的进步起着举足轻重的作用。
现代物理促进了科学技术的飞速发展,现代物理彻底改变了我们的生活。
电视的诞生是20世纪人类最伟大的发明之一。
从1884年尼普可夫圆盘到192 4年贝尔德的机械电视再到后来的电子电视,历经数十年,在多个科学家的努力下,我们才看到了电视。
而随着通信卫星的出现,电视的传播速度更快了,它已经成为我们了解世界的重要窗口。
从“牛顿大炮”的物理学引发的人造地球卫星的发明,是改善我们物质的又一重要事件。
甚至可以说,它引领者信息时代的发展。
根据不完全统计,从1965年到2007年,国际通信卫星组织及各个国家,共发射了60颗国际公共通信卫星,除两极和部分海洋外基本实现了全球通信。
可以毫不夸张地说,通信卫星加强了人们的社会交往和相互了解。
在高悬于太空中的通信卫星的照耀下,地球仿佛变小了,“地球村”时代来临了。
移动通讯是在人造地球卫星和微波通信快速发展下,才得以快速推广和普及。
今天,全球手机普及率已高达50%。
网络早已不再只是边缘化的技术,而已成为不可或缺的生活内容。
全球互联网使用者已超过10亿,中国网民也将达到1.2亿之巨。
随着物理学的不断发展,“天涯若比邻”时代已经悄然而至,我们周围的交通工具越来越多,给每一个人的生活都带来了极大的方便。
陆地上的汽车,海洋里的轮船,天空中的飞机,大大缩短了人们交往的距离;火箭和宇宙飞船的发明,使人类探索另一个星球的理想成为了现实。
改变世界的物理学
物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。
——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。
这就是物理智能的力量。
难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!在我们的生活中,每时每刻都存在这屋里知识,比如说,坐车为什么要继安全带啊,这是物理学的惯性知识吧,,我们为什么可以看电视啊,电视机的制作与电磁学有关吧,其实许多的家用电器都是依据物理知识制造出来的。
随着物理学的进步科学家制作出来的东西会更先进,无论是对社会还是人类都是有帮助的,像电话,电脑,哪一个不是用物理学作为基础。
物理学是研究物质及其行为和运动的科学。
它是最早形成的自然科学之一,如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。
最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》。
形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究,而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。
这些方法形成于古巴比和古希腊时期,当时的代表人物如数学家时看来相当激进的分析将有可能被用来证明经院哲学家们对自然界的描述与实际情形不符。
伽利略进行了一系列力学实验阐述了他关于运动的一系列观点,包括借助斜面实验和自由落体实验批驳了亚里士多德认为落体速度和重量成正比的观点,还总结出了自由落体的距离与时间平方成正比的关系,以及著名的斜面理想实验来思考运动的问题。
他在1632年出版的著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中提到:“只要斜面延伸下去,球将无限地继续运动,而且不断加速,因为此乃运动着的重物的本质。
”,这种思想被认为是惯性定律的前身。
但真正的惯性概念则是由笛卡尔于1644年所完成,他明确地指出了“除非物体受到外因作用,否则将永远保持静止或运动状态”,而“所有的运动本质都是直线的”。
物理学与世界进步的论文
物理学与世界进步的论文
本学期学习了一门叫做“物理学与世界进步”的课程。
在第一堂课的时候老师说的第一句话是所:“你们上了这一门课,你们不会后悔的,会学到很多东西的。
”课结束了。
我没有后悔。
我学到了好多有关物理学的知识。
回顾 300 多年来从牛顿力学开始到现代物理学发展,结论是很清楚的:是物理学的发展使人类认识了自然界,是物理学为科学技术的发展提供了理论基础和思想源泉,是物理学奠定了现代人类文明发展的基础,物理学研究提高了我们对自然界的基本认识,产生了对人类有深远意义的知识,探讨了很多方面的内容,从经典物理学到当今前沿研究,从宏观的相对论到微观的量子力学,从物理中蕴含的科学哲学思想到其极为广泛的应用。
它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。
因此,物理学的每一次发展革命都会推动人类社会的巨大进步。
首先拓宽了视野,了解以及见识到了平时很难接触到或者不会留意的知识。
而课堂学习又作为一个良好的机会,加深了关于物理某些领域的认识。
另外,课程的某些部分实际上也是相当精深的。
比如,关于量子力学、电磁学的部分,其中有很多重要且非常有名的公式定理,虽然有的难以理解,但这确实对提高思维水平帮助很大。
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改变世界的物理学
改变世界的物理学爱因斯坦以前说过:发展独立思考和独立判断的一般水平,理应始终放在首位,而不应该把专业知识放在首位。
如果一个人掌握了一个学科的基础理论,并且学会了独立思考和工作,他必定会找到自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为其培养内容的人来,他一定会更好地适合社会的进步和变化。
作为自然科学的基础,物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科,很多人理所当然的将其归纳为枯燥困难的一类。
诚然,其中不乏高深的知识和超出实际经验的科学幻想,但就高中来说,其实,有很多被我们(其中不乏很多物理老师)忽略的魅力!而这些,随着高中课程的新改革,那些掩埋在尘沙下的美丽也逐渐展露出来。
如:描述经验资料,具有最少量的定义和独立假设的模型——最好的理论;如:从整体上把握万物,星星繁多,却个个清晰,万里长城,却由一个个的单块石头组成;如:质点、刚体、黑体、谐振子、理想气体等,小到原子大到太阳能够有同一名称——质点。
如:对称、平衡、和谐是人类共同的审美心态;如:作用力与反作用力、正电荷与负电荷、S极和N极、电流周围的磁场及变化磁场周围的电场、杨振宁和李政道的宇称守恒。
如:整个宇宙(有限)中,质量(能量)守恒、电荷守恒;是,我们高中阶段不会去研究宇宙,不会去研究量子,宏观脱离不了地球,微观即到质点,但是,在新课程的物理教科书上,很多很多的说一说、做一做,很多很多的科学漫步,给喜欢物理的同学们提供了一个有限条件下的无限空间。
比如讲到原子物理部分,会有提到杨氏双缝干涉。
当时我们告诉学生的是,这是典型的揭示了光的奇妙的波粒二象性的著名实验。
屏幕A上的小孔照亮了屏幕B上的两个夹缝。
两个夹缝的影像显示在屏幕C上,显示出来的,并不是两道光,而是一系列明暗条纹(即干涉条纹)。
形成干涉条纹,是因为从两个夹缝发出的光波在某些位置上是同步到达屏幕C的,而在某些位置上是不同步的。
也许知识点到这里就算是完成了,但是后面的做一做想一想,会给学生带来更大的冲击力和思维空间。
物理指引人类向前进范文精选800字
物理指引人类向前进范文精选800字
物理学是一门研究物质和能量之间相互转化关系的学科,它的发展历程对人类的进步和发展起到了至关重要的作用。
正是物理学的指引,让人类不断发现、探索、创造,推动着人类社会不断向前进。
首先,物理学的发展推动了科技的进步。
物理学的重大成果,如牛顿的万有引力定律、居里夫人的放射性研究、爱因斯坦的相对论等,都为科技的发展带来了深远的影响。
科学家们通过物理学的研究,创造出了许多科技产品和工具,比如电视、手机、电脑、汽车、火箭等,这些都极大地促进了人类社会的发展。
其次,物理学的研究为人类解决了很多实际问题。
比如,电学、热学、光学等物理学分支的研究,让我们深刻了解了自然界的运行规律,帮助我们更好地解决实际问题。
在医学领域,物理学的成就更是不可或缺的。
许多医学技术,如核磁共振、超声波、激光手术等,都是基于物理学的理论与技术研发而成的。
最后,物理学的研究推动了人类对宇宙的探索。
可以说,太空探索中的每一个成果,都是物理学理论研究与实践探索的结晶。
航天器、卫星、探测器等科技产品的发明,让人类不仅探索了地球之外的世界,也深刻认识到了地球和周围宇宙的相互作用。
总之,物理学的发展推动人类社会的进步和发展,为我们提供了更多的知识、技术和工具。
在未来的发展历程中,物理学将会更加广泛地应用到各个领域,助力人类社会不断迈向更加美好的未来。
理论物理学如何改变世界
理论物理学如何改变世界我们的宇宙是全息的吗?当理论物理有一个重大突破的时候,即使你不是科学家也会为这样的新闻感到兴奋不已。
比如,刚探测到的广义相对论最后一个预言——引力波,和2012年发现的希格斯粒子(标准模型的最后一块拼图)。
尽管你可能对这些知之甚少,但还是会被宇宙的复杂之美所触动。
但总会有些人质问,为什么要关心这些听起来对生活完全没有影响的科学发现?特别是,在基础科学的巨额投入,看起来完全是不顾社会其他更需要支持的层面,仅仅是为了满足科学家的好奇心而已。
当然,研究在亿万光年以外的黑洞听起来就让人充满幻想,但是这并不能改变大多数人的生活或工作方式。
但事实是,对纯理论物理的研究时常直接导致了社会的巨大改革。
比如,现代社会对卫星通信到计算机的依赖,这在当时刚发展相关方面的理论研究时并未显示出任何的实际用途。
量子计算机大约100年前,量子力学是一个纯粹的理论物理课题研究,当时对量子力学的发展只是为了理解原子的一些特定性质。
像对量子力学做出巨大贡献的海森堡和薛定谔等其他人,在脑中对它的应用根本没有任何想法。
他们只是为了理解“我们这个世界是由什么构成的?”这个看起来简单的问题而不断的追问。
但是今天,我们知道量子力学是半导体的基础,如果没有半导体也就不会有携带如此方便的笔记本电脑和完全离不开的手机了。
而想要制造现代的半导体,必须要理解一些基础概念,比如当固体中的原子被结合在一起的时候电子的行为是怎样的,只有量子力学才能准确的描述这样的行为。
如果没有半导体,我们只能依靠真空管来使用电脑。
现在看来,如果一个世纪前,如果那个时候科学家不是因为单纯的好奇心而不断的发展更完善的基础理论,现在社会的整个生活方式肯定又是另一番景象。
没有相对论,GPS就不可能运作。
在同时期,当大多数科学家都努力的发展量子力学的时候,爱因斯坦正在尝试如何更好的描述引力。
在爱因斯坦之前,人们把引力当做是两个物体之间互相施加的一种力,而他指出,引力是由物体使时空弯曲而引起的,这类似于在一个橡胶上因置放重物而受到了畸变。
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物理对人类社会发展的重要作用
——隐形飞机
【摘要】物理的发展是人类历史发展的重要基石,可以说社会的每一次巨大的进步都是在物
理学发展的基础上完成的,它涉及到人类发展的各个领域,没有物理学的发展就没有人类社
会和文明的巨大进步。
人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的
飞机上也实现了隐形。
它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。
隐形飞机在现阶段能够尽
量减少或者消除雷达接收到的有用,虽然是最为秘密的军事机密之一,隐形技术已经受到
了全世界的极大关注。
【关键词】物理学;人类社会;雷达;隐形技术;隐形飞机
一部人类社会发展的历史就一是部改造自然的历史,每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因,物理在其中扮演着举足轻重的角色,物理学在整个科学体系中占有先导和表征的地位,是推动人类历史发展的重要力量。
物理学的发展,促进了科学技术的进步。
现代物理学更成为高新技术的基础。
物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展。
可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。
18世纪中叶,瓦特在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机。
蒸汽机的广泛使用,促成了手工业向机械化的大生产的转变,并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能,大大推动了社会的发展。
古人云:一日千里。
火车、飞机的使用使每一个地球人实现了“一日千里”甚至日行万里的梦想。
蒸汽机的使用是第一次产业革命。
1840年,法拉弟发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论。
在此基础上发展起来的电力工业,使人类进入电气化的时代,给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化。
大家想想现在使用的电灯、电话、电视、微机等一切的电力设施就能体会了。
这是第二次产业革命。
20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。
这是第三次产业革命。
以量子力学和相对论的创立为标志的物理学革命,不仅导致了人类宇宙观的重大转变,诱发或促进了整个自然科学的变革,而且带来了人类社会空前的技术进步,极大地改变了人类的生产方式和生活方式。
物理学一方面把人类的视野扩展到150亿光年的遥远的宇宙空间,用“宇宙大爆炸”的学说,解释了大尺度的宇宙现象。
另一方面又把人类的视线一步又一步地引进
分子、原子、原子核和基本粒子的领域,物理学是认识物质世界的基本工具,借助物理科学思想和客观事实,人们能够科学地理解我们赖以生存的物质世界,这一点有着十分重要的现实意义,它是战胜一切非科学的宇宙创生观的最有力的理论基础。
可以说物理学的发展,促进了各个领域科学技术的进步。
使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。
现在让我们关注一下发达国家的军事机密之一——隐形飞机。
从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。
隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号。
隐身技术定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术,当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。
简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了己方的飞机,无法实施拦截和攻击。
早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。
隐形飞机离不开雷达隐身技术和隐形技术的使用。
雷达隐身技术
避开雷达是实现隐身的关键
雷达隐身技术是怎样实现的呢?首先我们得分析雷达的工作方式,雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。
由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标飞机、导弹等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
由此可见,飞机要想不被雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,就得想办法降低对雷达波的反射,使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。
这里有一个衡量飞行器雷达回波强弱的物理量:雷达散射截面积(英文名称RadarCross-Section,缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用
各种手段来减小飞机的RCS。
例如美国的B-52轰炸机的RCS大于100平方米,很容易被雷达发现,而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS约为
0.01平方米,一般雷达很难探测到它。
目前用来减小飞机RCS的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。
由于一般飞机的外形比较复杂,总
有许多部分能够强烈反射雷达波,像发动机的进气道和尾喷口、飞机上的凸出物和外挂物、飞机各部件的边缘和尖端以及所有能产生镜面反射的表面,因此必须对飞机的外形和结构做较大的改进。
我们可以看到隐身飞机的外形十分独特,如
F-117基本上是由平面组成的角锥形体,尾翼为V形;而B-2则是前缘后掠、后缘为大锯齿形,没有机身和尾翼,整个飞机像一个大的飞翼,其发动机进气道布置在机体上方,没有外挂物突出在机体外面。
此外,为了进一步减小飞机的RCS,还在机翼的前后缘、进气道唇口部分采用了能够吸收雷达波的材料,整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。
隐形技术
让我们看看隐形飞机在设计上遵循的规律。
隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。
首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。
例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1
隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座
隐形飞机原理图
舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“大趋势”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。
这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。
其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。
雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。
其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。
宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。
把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,
这种材料还属于保密的吸波材料之一。
运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同,仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。
另外,应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等,因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。
例如,SR-71黑鸟飞机就采用闭合回路冷却系统,把机身的热传给燃油,或把热在大气不能充分传导的频率下散发掉。
隐形飞机在现代战争中发挥着重要的作用。
例如,在1991年的海湾战争中,美军派出了42架F-117A隐形战斗机,出动1300余架次,投弹约2000吨,在仅占2%架次的战斗中去攻击了40%的重要战略目标,自身没有受到任何损失。
随着材料技术和更新的技术的出现,隐形飞机的隐形能力会越来越强,在未来战争中的作用会越来越突出。
物理学的发展已经对人类的发展和社会的变革作了巨大的推动作用,在未来,任何一项物理上的突破,也必定对人类社会产生更大的影响。
在世界物理学和人类社会发展的同时,我更对从事研究、矢志不渝的科学家们致以崇高的敬意。
【参考文献】
[1]《物理学史》(美)弗·卡约里著,戴念祖译.广西师范大学出版社,2008.12
[2]《飞机》(英)罗伯特·杰克逊著,李静主译.上海科学技术文献出版社,2007.01。