物理學的發(fā)展和簡介
物理學的發(fā)展和簡介
物理學指事物的內(nèi)在規(guī)律，事物的道理，是研究物質(zhì)(質(zhì)量)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運動規(guī)律的自然科學，是一門以實驗和觀察為基礎(chǔ)的自然科學。以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是物理學的內(nèi)容，希望大家喜歡!
物理學的由來
中文里的“物理”一詞，最早出現(xiàn)在戰(zhàn)國時期，《鹖冠子·王鈇》一文中最早出現(xiàn)：“龐子云：‘愿聞其人情物理’，意思是事物的道理，之后被廣泛運用，在《淮南子》，《莊子》，《荀子》等中國典籍中都有運用。
而外語中的“物理”(physics)一詞最早出現(xiàn)于古希臘文φυσικ，原意是指自然。
物理學的歷史發(fā)展
早在石器時代前 ，人們就嘗試著理解這個世界：為什么物體會往地上掉、為什么不同的物質(zhì)有不同的性質(zhì)等等。宇宙的性質(zhì)同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什么規(guī)律在運動，并且是什么力量決定著這些規(guī)律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，然而其中的大多數(shù)都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統(tǒng)的實驗證明。像托勒密(Ptolemy)和亞里士多德(Aristotle)提出的理論，其中有些與我們?nèi)粘Ｋ^察到的事實是相悖的。當然也有例外，譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的，再舉例如古希臘的思想家、哲學家、數(shù)學家、物理學家阿基米德(Archimedes)在力學方面導出了許多正確的結(jié)論，像我們熟知的阿基米德定律。
在十七世紀末期，由于人們樂意對原先持有的真理提出疑問并尋求新的答案，最后導致了重大的科學進展，被稱為科學革命?？茖W革命的前兆回溯到在印度及波斯所做出的重要發(fā)展，包括：印度數(shù)學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎(chǔ)所發(fā)展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發(fā)展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發(fā)展之光即為能量粒子之理論，電磁學方面，發(fā)現(xiàn)了摩擦起電，由穆斯林科學家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發(fā)展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發(fā)明的星象盤，以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
萌芽時期
在古代，由于生產(chǎn)水平的低下，人們對自然界的認識主要依靠不充分的觀察，和在此基礎(chǔ)上進行的直覺的、思辨性猜測，來把握自然現(xiàn)象的一般性質(zhì)，因而自然科學的知識基本上是屬于現(xiàn)象的描述、經(jīng)驗的總結(jié)和思辨的猜測。那時，物理學知識是包括在統(tǒng)一的自然哲學之中的。在這個時期，首先得到較大發(fā)展的是與生產(chǎn)實踐密切相關(guān)的力學，如靜力學中的簡單機械、杠桿原理、浮力定律等。在《墨經(jīng)》中，有力的概念(“力，形之所以奮也”)的記述;光學方面，積累了關(guān)于光的直徑、折射、反射、小孔成像、凹凸面鏡等的知識?！赌?jīng)》上關(guān)于光學知識的記載就有八條。在古希臘的歐幾里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直線傳播和反射定律的論述，并且對光的折射現(xiàn)象也作了一定的研究。發(fā)現(xiàn)磁石吸鐵等現(xiàn)象，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明了指南針。聲學方面，由于音樂的發(fā)展和樂器的創(chuàng)造，積累了不少樂律、共鳴方面的知識。物質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用方面，提出了原子論、以太等假設(shè)。
在這個時期，觀察和思辨雖然是人們認識自然的主要手段和方法，但也出現(xiàn)了一些類似于用實驗來研究物理現(xiàn)象的方法。例如，我國宋代沈括在《夢溪筆談》中的聲音共振實驗和利用天然磁石進行人工磁化的實驗，以及趙友欽在《革象新書》中的大型光學實驗等就是典型的事例。
總之，從遠古直到中世紀，由于生產(chǎn)的發(fā)展，雖然積累了不少物理知識，也為實驗科學的產(chǎn)生準備了一些條件并做了一些實驗，但是這些都還稱不上系統(tǒng)的自然科學研究。在這個時期，物理學尚處在萌芽階段。
發(fā)展時期
五世紀末葉，資本主義生產(chǎn)關(guān)系的產(chǎn)生，促進了生產(chǎn)和技術(shù)的大發(fā)展;席卷西歐的文藝復興運動，解放了人們的思想，激發(fā)起人們的探索精神。近代自然科學就在這種物質(zhì)的和思想的歷史條件下誕生了。系統(tǒng)的觀察實驗和嚴密的數(shù)學演繹相結(jié)合的研究方法被引進物理學中，導致了十七世紀主要在天文學和力學領(lǐng)域中的“科學革命”。牛頓力學體系的建立，標志著近代物理學的誕生。整個十八世紀，物理學處在消化、積累、準備的漸進階段。新的科學思想、方法和理論，得到了傳播、完善和擴展。牛頓力學完成了解析化工作，建立了分析力學;光學、熱學和靜電學也完成了奠基性工作，成為物理學的幾門基礎(chǔ)學科。人們以力學的模型去認識各種物理現(xiàn)象，使機械論的自然觀成為十八世紀物理學的統(tǒng)治思想。到了十九世紀，物理學獲得了迅速和重要的發(fā)展，各個自然領(lǐng)域之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化被普遍發(fā)現(xiàn)，新數(shù)學方法被廣泛引進物理學，相繼建立了波動光學、熱力學和分子運動論、經(jīng)典電磁場理論等完整的、解析式的理論體系，使經(jīng)典物理學臻于完善。由物理學的巨大成就所深刻揭示的自然界的統(tǒng)一性，為辨證唯物主義的自然觀提供了重要的科學依據(jù)。
現(xiàn)代
十九世紀末葉，物理學上一系列重大發(fā)現(xiàn)，使經(jīng)典物理學理論體系本身遇到了不可克服的危機，從而引起了現(xiàn)代物理學革命。由于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，精密、大型儀器的創(chuàng)制以及物理學思想的變革。這一時期的物理學理論呈現(xiàn)出高速發(fā)展的狀況，研究對象由低速到高速，由宏觀到微觀，深入到廣垠的宇宙深處和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，對宏觀世界的結(jié)構(gòu)、運動規(guī)律和微觀物質(zhì)的運動規(guī)律的認識，產(chǎn)生了重大的變革。
相對論和量子力學的建立，克服了經(jīng)典物理學的危機，完成了從經(jīng)典物理學到現(xiàn)代物理學的轉(zhuǎn)變，使物理學的理論基礎(chǔ)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，改變了人們的物理世界圖景。1927年以后，量子場論、原子核物理學、粒子物理學、天體物理學和現(xiàn)代宇宙學，得到了迅速的發(fā)展。
物理學向其它學科領(lǐng)域的推進，產(chǎn)生了一系列物理學的新部門和邊緣學科，并為現(xiàn)代科學技術(shù)提供了新思路和新方法?，F(xiàn)代物理學的發(fā)展，引起了人們對物質(zhì)、運動、空間、時間、因果律乃至生命現(xiàn)象的認識的重大變化，對物理學理論的性質(zhì)的認識也發(fā)生了重大變化。
越來越多的事實表明，物理學在揭開微觀和宏觀深處的奧秘方面，正醞釀著新的重大突破?，F(xiàn)代物理學的理論成果應用于實踐，出現(xiàn)了像原子能、半導體、計算機、激光、宇航等許多新技術(shù)科學。這些新興技術(shù)正有力地推動著新的科學技術(shù)革命，促進生產(chǎn)的發(fā)展。而隨著生產(chǎn)和新技術(shù)的發(fā)展，又反過來有力地促進物理學的發(fā)展。這就是物理學的發(fā)展與生產(chǎn)發(fā)展的辯證關(guān)系。
物理學的分支
牛頓力學(Mechanics)與理論力學(Rational mechanics)研究物體機械運動的基本規(guī)律及關(guān)于時空相對性的規(guī)律
電磁學(Electromagnetism)與電動力學(Electrodynamics)研究電磁現(xiàn)象，物質(zhì)的電磁運動規(guī)律及電磁輻射等規(guī)律
熱力學(Thermodynamics)與統(tǒng)計力學(Statistical mechanics)研究物質(zhì)熱運動的統(tǒng)計規(guī)律及其宏觀表現(xiàn)
相對論(Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關(guān)的動力學規(guī)律
量子力學(Quantum mechanics)研究微觀物質(zhì)運動現(xiàn)象以及基本運動規(guī)律
此外，還有：
粒子物理學、原子核物理學、原子物理學與分子物理學、固體物理學、凝聚態(tài)物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
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