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大学物理绪论课 一、 物理学研究的对象和研究的方法 1 什么是物理学 物理学是揭示自然界最基本形态的科学。是研究物质的基本结构，相互作用和运动形态基本规律的科学。也就是说，物理学是研究物质运动最基本规律的科学。 (虽然是最基本的，但它所研究问题的深度和微观程度，又是最不好研究的） 物理学又为所有其它的自然科学，技术科学，医学，乃至刑事技术科学提供理论基础和技术手段；能够为刑事侦察专业提供科学研究方法。 我们学习大学物理的目的就是为了提高科学素养，培养逻辑思维能力，逻辑推理能力。物理学又为发展能源，改善环境，保障国家安全提供基础。可以说物理学是除数学以外一切自然科学的基础。物理学在理论原理和实验技术上的每一次重大进展都有利地促进了科学技术的进步和社会经济的发展。（就是在我们学院的课程设置上，大学物理也被列为刑事技术科学的基础课。侦察专业的公共基础课；）总之，物理学一直在科学，技术乃至科学思维的发展中发挥着极其重要的作用，对人类的文明产生巨大的影响。就是对于我们在今后从事刑事科学技术工作，刑事侦察工作，物理学始终是最强有利的武器。 2 物理学的框架结构 大体上说来，整个物理学的框架结构由两大部分组成。一个是经典物理学（以牛顿力学，麦克斯韦电磁场理论以及热力学为主要基础而构成的）；一个是近代物理学（以Einstein相对论以及量子力学为主要基础而构成的）。从经典物理学到近代物理学，是人们对物质运动认识上一次大的飞跃。从物理学的发展进程来看，它们代表着两个重大的里程碑。具体地说，物理学的重大基础理论可分为五大门类。 力学（就是牛顿力学或经典力学）——关于物体 作机械运动的理论； 统计物理和热力学——关于热现象和大量粒子 集合特性的理论； 电磁学——关于电和磁以及电磁辐射的理论； 相对论——关于物理规律不变性和高速运动 理论； 量子力学——关于微观粒子运动的理论。 3 物理学的研究方法 观察，实验，抽象，假说等是物理学的研究方法。物理学的理论，就是通过“观察，实验，抽象，假说”等研究方法，并经过实践的检验而建立起来的。不遵循这一认识法则就不会有物理学的今天。 1）两位科学家的故事 在这里，给大家讲两个物理学家的故事，更能说明这一点。第一位是亚里斯多德，古希腊人对物理现象曾作过许多研究。其中最为系统的算是亚里斯多德。亚里斯多德出生于公元前384年。他是一个发音不清，眼睛很小，瘦弱，而且装束及发型都与众不同的人。（是一个很有个性的人），他于公元前335年（49岁），在雅典成立了第一所大学。亚里斯多德不仅是一位哲学家，而且是一位教育家，政治家，文学评论家，生物学家，伦理学家，物理学家（7）。亚里斯多德被认为是古代最伟大的哲学家和科学家。他的知识渊博无比，令人叹服。有这样一本书“人类百位名人排座次”，是美国数学家麦克哈特著的。在这里，列出了一百位名人，按其对人类历史影响力的大小排出名次。1 穆罕默德，（伊斯兰教的创始人）（基督教徒：蒋介石，宋美玲，张学良），2 牛顿，13 伽利略，14 亚里斯多德，17 达尔文，89 毛泽东，35 希特勒。亚里斯多德的讲话成了古希腊思想的百科全书。他包括各种各样的论题，包括完整的对世界的看法，结果使文艺复兴时期以前欧洲科学思想完全处在亚里斯多德的影响之下。 他的物理学一书可称是世界上最早的物理学专著。然而，亚里斯多德对物体运动一些看法基本上都是错误的。1）如地心说，2）物体运动必须要有外力，3）重的物体向下运动；轻的物体向上运动。就是这样一位博学多才的科学家，怎么会出错呢，其原因就是因为亚里斯多德的这些结论完全都是他纯粹推理的结果，既没有实验事实作为依据，也不认为由实验来检验。由于亚里斯多德的威望，他的错误长期禁锢人们的思想。直到17世纪后才为伽利略，牛顿等人所打破。由此可见，没有实验，就可能得出错误的结论。“十一界三中全会”78年以来，我们党提出“实践是检验真理的唯一标准”，物理学更是如此。 第二位科学家是伽利略，伽利略是如何做的呢，伽利略是开创自然科学研究方法的第一位学者，伽利略把实验的方法提高到真正的科学水平，又把实验方法和数学方法成功地结合起来。伽利略是经典力学的奠基人，也是近代科学方法的创始者，他被尊称为近代自然科学之父。在科学成果和研究方法这两方面，伽利略的贡献具有划时代的意义。 （在科研成果上，伽利略的贡献有两个：其一是天文学上的贡献，其二是经典物理学上的贡献。伽利略制造了一架望远镜，科学家的探索精神促使他把这架望远镜指向天空，从而在天上第一次发现了前所未有的现象。如月球和地球一样，也有高低，不平。有人说伽利略在天上发现了新大陆。可以说，通过观察，实验，伽利略为哥白尼的日心说提供了科学的依据。就是物理学的老前