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物理学与人类文明 作者：郭俊乾 专业：2012级广播电视新闻学 学号：201201010558 摘要：本文主要阐述一下物理学的起源、发展、意义或者说是对人类文明所起到的作用，以及当代物理学所面临的挑战。 关键词：物理学、发展、作用、经典物理、相对论、量子力学、挑战。 正文：物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子的一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学工具作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。 （伽俐略：1564－1642年，活了78岁创立了对物理理象进行实验研究并把实验的方法与数学方法、逻辑论证相结合的科学研究方法。伽利略的这一自然科学新方法，有力地促进物理学的发展，他因此被誉为是“经典物理学的奠基人”17世纪至19世纪末经典物理学盛世第一次综合是l7世纪牛顿力学构成了体系。牛顿力学将天上的行星运动与地上的苹果下坠概括到一个规律里面，建立了经典力学。牛顿实际上建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律。运动定律就是在力作用下物体怎样运动的规律；万有引力是一种特定的物体之间存在的基本相互作用力。到19世纪，一些科学家重新表述了牛顿定律。重新表述有拉格朗日方程组、哈密顿方程组。在不改变实质的条件下，用新的、更简洁的形式来表述牛顿定律。将牛顿定律推广到连续介质的力学问题中去，就出现了弹性力学、流体力学等。第二次综合是麦克斯韦的电磁学。大家都知道，最初是库仑定律然后电与磁之间的关联被发现了：奥斯特的电流磁效应，安培发现的电流与电流之间相互作用的规律，然后是法拉弟的电磁感应定律，这样电与磁就连通成为一体了。最后，19世纪中叶，麦克斯韦提出了统一的电磁场理论。 第三次综合是从热学开始的，涉及到宏观与微观两个层次。根据热学研究总结出热力学的两大基本规律：第一定律，即能量守恒律；第二定律，即熵恒增律。科学家企图从分子和原子的微观层次上来阐明物理规律气体分子动理学便应运而生，用以阐述气体物态方程、气体导热性与粘滞性等物性参量的微观基础。进一步就是玻尔兹曼与吉布斯所发展的经典统计力学。热力学与统计物理的发展，促使物理学家接触到具体的物性问题，加强了物理学与化学的联系，建立了物理化学这一门交叉学科。 19世纪至20世纪初英国著名物理学家凯尔文于1900年在对19世纪物理学的成就表示满意的同时，提出了“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云”。这两朵乌云指的是：其一实验察觉不到物体和以太的相对运动；其二是气体多原子分子的低温比热不符合能量均分定理。这两朵乌云迅速导致倾盆大雨，即相对论和量子论的两场物理学的革命。 相对论成功地预言了一些效应，如强引力场中光线的弯曲，引力强度与光谱线频移的关系，并用空间的弯曲很自然地解释了引力的存在。由于相对论是针对强引力场和大质量物体而提出来的，因而广泛应用于天体物理学，也构成了现代宇宙论的基础。 如果说相对论消除了经典物理学的内在矛盾并推广其应用范围，那么量子论就开启了微观物理学的新天地。普朗克爱因斯坦卢瑟福玻尔德布罗意海森伯薛定谔这样，微观世界的物理规律终于确立。 在量子力学确立之后，物理学进入了新的时期，这里统称为当代物理学怎样用冰点点燃火柴为什么雷电容易击中孤立高耸物体为什么自行车在骑行时不容易跌倒苹果熟了为什么会从树上掉下来？那为什么火箭又能将航天员乘坐的神州飞船推上天呢？最后飞船为什么又能平稳地在太空遨游呢？1、 物理学是自然科学的带头学科 物理学作为严格的、定量的自然科学的带头学科，一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。它与数学、天文学、化学和生物学之间有密切的联系，它们之间相互作用，促进了物理学及其它学科的发展。2、 物理学是现代技术革命的先导 一般说来，物理学与技术的关系存在两种基本模式：其一是由于生产实践的需要而创建了技术；其二是先在实验室中揭示了基本规律，建立比较完整的理论，然后再在生产中发展成为一种全新的技术。 在当今世界中，第二种模式的重要性更为显著，物理学已成为现代高技术发展的先导与基础学科。反过来，高技术发展对物理学提出了新的要求，同时也提供了先进的研究条件与手段。所谓高技术指的是那些对社会经济发展起极大推动作用的当代尖端技术。物理学，即核能技术、超导技术、信息技术、激光技术、电子技术 3、 物理学是科学的世界观和方法论的基础 物理学描绘了物质世界的一幅完整的图象，它揭示出各种运动形态的相互联系与相互转化，充分体现了世界的物质性与物质世界的统一性，19世纪中期发现的能量守恒定律，被恩格斯称为伟大的运动基本定律，它是19世纪自然科学的三大发现之一及唯物辩证法的自然科学基础。著名的物