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物理学史前言 前 言 物理学是研究物质运动的最普遍形式的规律以及物质基本结构的科学。 物理学史是研究物理学产生和发展规律的科学。 一.物理学史的分期二.物理学的研究方法三.物理学基本观念的变更四.学习物理学史的目的五.学习方法 一.物理学史的分期 1.古代物理学时期---科学的萌芽期时间：从远古到16世纪中叶。 特点：主要是对自然现象的观察和记载。这一时期，自然科学与哲学融合在一起，对自然现象的解释往往是哲理性的。 文化中心：古希腊和古代中国是。 2.经典物理学时期：时间：从16世纪中叶到19世纪末。15世纪末，资本主义开始萌芽，社会生产力得到发展，有力地推动了科学的进程。16世纪中叶，哥白尼提出“日心说”。17世纪晚期，牛顿建立了经典力学体系，标志着近代物理学的诞生。之后，经典热力学、电磁学相继建立。到19世纪末，形成了比较完整的经典物理学体系。 3.现代物理学时期：时间：从19世纪末到现在是现代物理学时期。19世纪末一系列实验新事实的发现，使经典物理学理论出现了不可克服的危机，从而导致了物理学革命；标志：相对论、量子力学的相继建立，标志着现代物理学的诞生。 20世纪50年代以后，物理学已经发展成为一个相当庞大的学科群，包括高能物理（粒子物理）、原子核物理、等离子体物理、凝聚态物理、计算物理和理论物理等主体学科以及难以计数的分支学科。物理学与各学科之间相互交叉、相互渗透形成了众多很有发展前途的交叉科学。 物 理 学 史 的 分 期 二 物理学的研究方法 1.古代：主要依靠不充分的直观观察、思辩性猜测、形式逻辑的演绎和简单的推理，直觉地、笼统地去把握物理现象的一般特性。 2.近代：①观察方法从自然观察为主发展为以仪器观察为主；②强调系统的有目的的实验；使物理学作为一门实验科学的特点显现出来；③科学实验和数学方法的结合，使精确的、定量的物理学研究有了很快发展；④分析、归纳和演绎等逻辑方法的发展，促进了经验材料的整理和理论建构；⑤到19世纪末统计方法的应用使由大量分子偶然事件组成的体系的宏观规律得以研究。 3.现代：①大型、精密仪器的创制、分析技术的发展和计算机的发明应用，使物理实验在精密、快速和自动化方面都达到新水平；②物理理论的公理化、数学化特征日益突出，现代物理成为数学物理学；③由于物理学研究领域越来越远离人们的感性经验，创造性思维在创建新理论中的作用更加突出；如科学想象、理想实验、大胆猜测，以及类比、直觉和灵感等非逻辑性方法；④追求简单、对称、和谐与数学美。 三 物理学基本观念的变更 当不断增加的感性经验知识尚可为原有的观念所容纳和理解时，科学的发展表现为渐进的积累；而当新的科学事实无法为原有的理论框架所包容时，就会发生科学革命，提出新的基本观念。如： ※古代物理观与经典物理观： 地心说→日心说；亚里士多德的运动观与伽利落的运动观； ※经典时空与相对时空： 牛顿的绝对时空观：物质是在具有不变质量的粒子和粒子体系；力只引起运动状态的变化；物体间只存在中心力作用；与媒质无关的即时作用；物质的运动状态只由初始条件唯一确定的因果观；平直空间等。 爱因斯坦的相对时空观：奥思特电流磁效应→非中心力；法拉第电磁感应→力产生于空间状态的变化；媒递作用；质量与能量有关E=mc2；时空具有非欧几里德性质，引力只是“时空”弯曲的表现。 ※经典理论与量子论： 经典物理学的连续性原理→微观现象不连续性的量子化概念； 波和粒子的矛盾→波粒二相性概念； 精确测量原理→测不准关系； 机械决定性原理→采用有几率意义的波函数作为运动状态的描述 1.加深对概念和理论的理解，启迪科学新思想的萌发和产生 2.物理学史可以使我们认识到“科学是最高意义上的革命力量”。 3.物理学史可以培养我们的科学思维，掌握科学研究的方法，加深对科学研究的认识，可以活跃思想，开阔眼界，使我们的知识立体化。 4.思想观念转变的重要性 5.物理学史可以培养同学们的爱国主义精神 6.可以培养辩证唯物主义思想，以造就同学们追求真理，献身科学的崇高思想境界 总之，通过对物理学史的学习，可以进一步培养我们的 ①人文素质，②科学素质，③创新素质，④思想素质， 四.学习物理学史的目的 大家学习辛苦了，还是要坚持 继续保持安静 1.加深对概念和理论的理解，启迪科学新思想的萌发和产生 随着人类社会的发展，物理学研究的内容和范围也不断扩大和深化。在古代，物理学只是自然哲学的一部分，16世纪以后才从哲学中分离出来。以后又逐步建立了力学、热学、电磁学、光学、相对论、量子力学、粒子物理等分支学科。 物理学史正是要研究物理