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物理学和现代科学技术的关系

物理学和现代科学技术的关系

物理学和现代科学技术的关系

物理学是一门探究一切物质的组成及其运动规律，揭示它们之间的联系和各种运

动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着工业，农业等的发

展，也同人类文明的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通

信；从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行；从晶体管的发明到高速计

算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当

今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。

物理学的发展与完善导致了历史上三次工业革命,现代工业及科学发展离不开物

理学理论。物理学实验既为物理学发展创造条件,同时也为现代工农业生产技术

的研究打下了物质基础。当前我国为了积极跟踪世界新科学技术,要努力在生物

工程、电子技术、自动化技术、新材料、新能源、航空航天、海洋工程、激光、

超导、通讯等新技术领域取得新的科技发展。这些科技发展,都是与物理学的应

用有着非常密切关系的,物理学是科学技术的基础。

物理学作为一门基础科学,可以使人们很好地认识世界、了解自然。同时,它对人

们改造自然、推动社会发展也起着极其重要的作用。技术体现了生产力的进步,

与物理学有着十分密切的关系,它们之间总是相互作用,共同发展,从而共同改变

了人类的生活,乃至整个世界。

蒸汽机的发明和牛顿力学的建立，导致了第一次工业革命

17世纪，牛顿完成了划时代的伟大巨著《自然哲学之数学原理》，其奠定了整个

经典物理学的基础，并对其他自然科学的发展起了极大的推动作用。

17世纪，英国的资本主义生产大发展，采矿业，航海业甚至战争等的规模扩大

都遇到了一定的困难。然而，它们都涉到动力机问题。1705年，英国的纽可门，

发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。瓦特对蒸汽机的改革取得了历史性的

突破。1765年，他把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行，实现了汽缸的恒温。

这是对原始蒸汽机的关键改革。蒸汽技术革命引起了社会的全面变革，带来了社

会生产力的极大飞跃，使产业结构发生了巨大变化，机械制造业和加工业取代了

农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。

电磁理论的发现和建立,使人类进入了电气化时代

第二次工业革命发生在十九世纪下半叶，它以电磁理论的建立和发展，电气技术

开发和应用为基础，极大促进了社会生产力的发展，引起了社会经济结构和生产

结构的巨大变革。同时，电磁场理论的发展拓展了科学研究领域，带动了一些新

兴学科和相关交叉学科的发展。

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物理学和现代科学技术的关系

电磁感应现象的发现奠定了电力工业最重要的基础；对电磁波运动规律的研究也

是电讯技术发展所不可缺少的。19世纪80年代，欧洲各国的物理学家相继发明

了交流发电机、变压器、交流感应电动机和输电系统。这些研究和发明,为建造

大容量电机，获得强大电力提供了技术上的可能性；实验室里成功的技术开发，

引发了电力技术的广泛应用，导致第二次工业革命。在电力革命的过程中，电磁

场理论规定着革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次证实了

科学包括物理学对生产力发展的先导作用。

量子理论与信息技术革命

信息革命始于20世纪40年代，以计算机问世为标志，目前方兴未艾。从1904

年发明二极管起，到1946年世界上第一台电子管计算机研制成功止，是信息技

术史上的“电子管时期”。1947年随着半导体晶体管问世，信息技术史进入了“晶

体管时期”。此后，集成电路的发明，打破了电路与元件分离的传统观念，使电

子设备微形化。经过大规模集成电路阶段后，超大规模集成电路又在迅猛发展。

而计算机就是由这些物理元件组成的信息处理工具。网络时代随即到来，新物理

技术，如光纤的应用，掀起了信息技术革命的又一次高潮。

技术的发展,是以自然科学为理论基础的.19世纪末和20世纪初,在物理学方面,

由于电子,X射线,放射性元素的发现,以及相对论和量子论的创立,导致了物理

学和其他自然科学的革命性变革,在此基础上使物理学,化学,生物学,天文学和地

学等基础科学从经典形态发展到现代形态.产生了一批崭新的交自然科学,使自然

科学理论发展到新的现代水平,为第三次技术革命创造了良好的实验基础与理论