物理学史有什么作用?

栏目:古籍资讯发布:2023-11-03浏览:5收藏

物理学史有什么作用?,第1张

物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史,它的基本任务就是描述物理概念、定律、理论和研究方法的脉络,提示物理学观念、方法和内容的发生、发展的原因和规律性。今天是昨天的延续,了解历史是为了更好地把握未来。所以在物理教学中,物理学史理应成为一种珍贵的教学资源。但由于受应试教育观念的影响及物理教材本身的因素,物理教师很难把物理学中丰富多彩的内容引人入胜地传达给学生,使得学生对物理基本概念、规律的由来只知其一不知其二,物理知识在学生看来是深奥、难懂的,因而学生对学习物理越来越觉得乏味、难学,越来越缺乏热情。这与物理学在科技与社会发展中越来越重要的地位是相矛盾的。而研究学习物理学史,在教学中必将为物理教学注入新的活力,还“历史”真像与学生,让他们一同与人类探索自然的历史,与科学家追求科学、追求真理、勇于实践、艰苦卓越的奋斗足迹,共悲同喜。这将赋予物理知识于生命意义,有利于激发学生学习物理、攀登科学高峰的热情,下面就几个方面谈谈物理学史在物理教学中的作用

物理学的发展,促进了科学技术的进步现代物理学更成为高新技术的基础

1、在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,能把宇宙飞船送上太空,使人类实现了飞天的梦想也使中国人“九天揽月”成为可能(2007年我们国家要登月,那时就是神州7号)杨得伟是神州6号

(学完万有引力定律可窥一斑)

2、带电粒子在电场磁场中的偏转的规律在科学技术中的应用电视机显像管等(学完带电粒子在电场磁场中的偏转会了解了)

刀如核磁共振,超声波,X光机等3、核物理的研究使放射线的应用成为可能医疗上的放疗在医疗上还有很多,如用于治疗脑瘤的

4、20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创了微电子技术的时代半导体芯片电子计算机没有量子力学也就没有现代科技

5、20世纪60年代,激光器诞生激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用大家熟悉的微机光盘就是用激光读的光导纤维等

6、20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路磁悬浮列车等80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列

7、20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术秦始皇兵马俑的色彩防脱

8、生命科学的发展也离不开物理学脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许(著名实验物理学家)的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构

可以说物理学的发展,促进了各个领域科学技术的进步使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化

物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连

18世纪中叶,在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机蒸汽机的广泛使用,促成了手工业向机械化的大生产的转变,并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能大大推动了社会的发展古人云:一日千里火车、飞机的使用使每一个地球人实现了“一日千里”甚至日行万里的梦想蒸汽机的使用是第一次产业革命

1840年,法拉弟发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论在此基础上发展起来的电力工业,使人类进入电气化的时代,给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化大家想想现在使用的电灯、电话、电视、微机等一切的电力设施就能体会了这是第二次产业革命

20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代这是第三次产业革命

可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步

物理学的重要性

物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟,高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质,被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。

物理作为贴近生活的一门学科,其实对学生而言,并不陌生,从小学的科学自然课程中,以及生活中的种种现象,都包含物理知识。物理可以引导人们对生活中最基本的现象进行分析,理解,判断

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;从浸提管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现者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引领人类文明进入一片新天地。 大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会的发展都有着重要的贡献。

  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,是当今最精密的一门自然科学学科。下文是我为大家整理的关于物理学方面的论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

物理学方面的论文篇1

 试谈物理学专业电动力学课程教学

 动力学电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。

 一、课程教学根本理念

 第一,在教学中要尊重先生学习的主体性、教员教学的主导性,片面发扬先生的盲目性、自动性、发明性。第二,“电动力学”课程属于专业根底课程,教学内容布置上除了让先生学习本门课程的根本知识、根本实际、根本思绪,与其他物理学分支也具有个性和特性的关系。针对这一特点,教师在教学中要留意引导先生类似性抽象思想。第三,教学应突出探求式教学办法,改动传统的教学形式,把信息技术与电动力学课程最大限制地整合,运用多种古代 教育 手腕优化教学进程,推行启示式、探求式、讨论式、小制造等授课方式,培育先生的创新思想和创新理念。

 二、在本课程教学中该当做到以下几点

 1讲授内容应实际联络实践

 “电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的根底实际课。教学中要求先生掌握课程的根本知识、根本实际和根本原理,使先生加深对所授知识的了解,更可深入看法电动力学的实践使用价值,到达学致使用的目的,同时提升先生剖析成绩、处理成绩的才能。

 2注重先生学习的主体性和集体性培育

 从课程的设计到评价各个环节,在留意发扬教员在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别留意表现先生的学习主体位置,以充沛发扬先生的积极性和发掘学习潜能。要求先生能初步剖析消费、生活中的电动力学成绩,以提升先生的剖析成绩和处理成绩的才能。在电动力学实际的学习中运用数学工具处置成绩,使先生看法数学和物理的亲密关系,培育先生运用数学工具处理物理成绩的才能。培育先生自学才能,重要的不是教内容,而是教给先生学习办法。要充沛留意先生的兴味、专长和根底等方面的集体差别,因材施教,依据这种差别性来确定学习目的和评价办法,并提出相应的教学建议。课程规范在课程设计、教学方案、方案制定、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和开展的空间。

 3运用多种古代教育手腕优化教学环节

 充沛应用古代化教学手腕,发扬信息化教学的劣势,加强先生的学习兴味,进一步强化需求掌握的知识点,拓宽知识面,加强先生的理论操作技艺,培育迷信的思想方式,这样先生能更好地掌握“电动力学”课程知识所触及的相关迷信办法,无效提升其发现成绩、剖析成绩、处理成绩的才能。

 4具有良好的实验条件,充沛保证明验和理论训练质量

 鼓舞先生展开科研理论训练,参与各类科技竞赛。实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想,充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。

 三、课程学习战略探求

 第一,针对“电动力学”是实际根底课的特点,先生必需坚持 课前预习 ,预习进程中无意识地提出成绩。课堂教学次要采用探求式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题经过师生多种方式的互动,教员及时理解、处理先生的疑问成绩,以加强先生的学习兴味。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手腕相结合。如课内讲授与课外讨论和制造相结合、根底实际教学与学科前沿讲座结合、根本实际与科研理论训练相结合。第三,鼓舞先生参与科研理论训练和各类科技竞赛。培育多样化使用型人才,以培育使用型、复合型、技艺型人才,加强 毕业 生失业才能,完本钱课的预期目的。第四,电动力学也是一门理论性很强的课程,其研讨对象是区别于实物的物质形状,具有笼统的特征。为防止课程教学的数学化,我们将充沛使用当代信息技术的劣势,比方说以视频教学材料加强先生的理性看法和入手才能。再次,实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质,充沛发扬先生的物理思想和物理探求才能。

 四、课程教学办法探求

 本课程教学中应留意电动力学实际与理论的结合,尊重先生学习的主体性,适当布置指点性自习,培育先生的自学才能。增强对先生课前、课后的答疑辅导,注重先生才能的培育,使先生经过对电动力学中根本实际的了解,看法和掌握电动力学原理的研讨规律,开辟思绪,初步培育先生的科研思想。

 1“双边反应式”教学法

 这种教学法由“自学”和“反应”两局部构成,其着眼点是先生在教员指点下的自学和教员由反应来的信息而停止的有重点的解说,使先生的才能在重复训练中失掉锤炼。“自学”和“反应”表现了先生和教员的互相联络、互相配合、互相作用的训练进程。

 2以成绩为中心,展开课堂讨论

 式教学法建议课堂教学中遵照迷信性、主体性、开展性准绳,采用以先生为主体的小组讨论式的办法,从提出成绩动手,激起先生学习的兴味,让先生有针对性地去探究并运用实际知识处理实践成绩;也可以针对教研室科研任务中遇到的成绩设计讨论或考虑题,以启示先生剖析、讨论有关电动力学成绩,学习并稳固电动力学知识,开辟思绪,培育科研思想。

 3倡导学导式的教学方式

 在教员指点下,先生停止自学、自练,教员把先生在教学进程中的认知活动视为教学活动的主体,让先生自动地去获取知识,开展各自才能,从而到达在充沛发扬先生自动性的根底上,渗入教员的正确引导,使教学单方各尽其能,各得其所。

 4多展开课外理论活动

 课外理论训练中,要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质。鼓舞和指点有才能的先生进入科研理论训练,参与各类科技竞赛。将先生撰写的课程小论文融入教学全进程,从中选出有质量的项目进入科研理论训练。充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培育使用型、复合型、技艺型人才,加强毕业生失业才能。“电动力学”作为一门探求性课程,在课堂教学中,要突出先生的参与性,使他们自动获取而不是主动承受迷信结论,互动思想使先生觉得电动力学发人沉思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“个性”和“特性”的关系。为了激起先生学习兴味,可以常常采用课堂讨论方式,由先生发问,在教员引导下大家讨论, 总结 得出正确结论。由于剖析“电动力学”需求运用笼统思想,所以课堂教学应充沛运用多媒体,尽量运用图像和颜色搭配,使先生树立正确的物理图像。留意“信息技术”与“电动力学”课程的无效整合,这关于全体优化教学进程,进步先生的专业知识学习效果、进步先生的信息技术才能、培育先生的协作认识和创新肉体均具有严重的理想意义。同时,可将教学实际使用到创新理论才能训练中,使用到物理、电子等各类竞赛中。

 参考文献:

 [1]冯云光物理专业电动力学教学变革的探究[J]才智,2014,(19)

 [2]郑伟,吕嫣电动力学网络教学平台建立的研讨[J]沈阳师范大学学报(自然迷信版),2013,31(4):531-534

 [3]刘佳《电磁学》与《电动力学》课程体系创新研讨[J]科技信息,2013,(11):44

 [4]熊万杰,陆建隆对“电动力学”课程变革的探究[J]初等文科教育,2003,(6):72-75

 [5]付长宝,徐国慧,王希英基于电动力学教学变革的学习办法讨论[J]通化师范学院学报,2009,30

物理学方面的论文篇2

 试谈电力信息物理融合系统

 摘 要嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

 关键词CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

 引言

 受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

 1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

 2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

 论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

 1 CPS与智能电网的相互关系

 CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

 CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

 将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

 从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

 2 CPPS的硬件平台架构

 基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

 传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

 针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

 CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

 其中,底层的物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

 上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

 3 同步PMU测量技术

 同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

 同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

 其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

 4 CPPS的开放式通信网络

 建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

 41 IEC 61850标准的应用

 IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

 IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式 操作系统 技术以及高速以太网技术等。

 42 通信网络配置与分析

 对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

 其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

 5 CPPS的分布式控制机理

 要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献[10-11]中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

 电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

 其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制 措施 ,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

 6 结语

 将CPS 方法 引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信 网络技术 、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

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  事实

  --关于物理学史以及物理学家故事的读书报告

  汉斯·克里斯琴·冯·拜耳在《征服原子》一书中,这样写道:

  物理学家利奥·西拉德有一次对他的朋友汉斯·贝特说,他准备写日记:“我不打算发表。我只是想记下事实,供上帝参考。”

  “难道上帝不知道那些事实吗?”贝特问。

  “知道,”西拉德说,“他知道那些事实,可他不知道这样描述的事实。”

  事实是什么?上帝也许知道。

  不过,我们有自己的事实—人类的事实,便是科学。

  物理学是科学的重要组成,也是基础。在探寻物理学知识的道路上,无数先人付出了难以想象的辛劳。

  亚历山大·蒲珀这么说:大自然和大自然的法则藏匿于黑夜之中;上帝说,让牛顿出世吧!于是世界一片光明。

  1643年1月4日,牛顿出生于英格兰林肯郡,格兰瑟姆附近的沃尔索普村。1661年,他进入英国剑桥大学的圣三一学院。而在1665年,他获得了文学士学位。但在随后的两年中,鼠疫的爆发使牛顿不得不回家乡躲避。不过,在此间,他制定了一生中大多数最最重要的科学创造的蓝图。1667年,牛顿回到剑桥大学后,当选为剑桥大学三一学院院委,次年,他就获得了硕士学位。1669年起,直到1701年,他担任了剑桥大学卢卡斯数学教授。1696年,他任皇家造币厂监督,并且移居伦敦。1703年,牛顿任英国皇家学会会长。1706年受英国女王安娜封爵。在晚年,牛顿潜心于自然哲学与神学。1727年3月31日,牛顿在伦敦病逝,享年84岁。

  牛顿是个怪人—他聪明过人,而又离群索居,沉闷无趣且敏感多疑,最奇怪的是,他的注意力很不集中,干得出非常有趣的怪事。据说,早晨他把脚伸出被窝后,有时突然之间思潮汹涌,能一动不动坐上几小时!

  想来,当一个人专注于科学事业的时候,或许正如那句话所述:天才与疯子仅仅一步之遥!

  牛顿曾经把一根大针眼缝针(一般用来缝皮革的,一种长针)插进眼窝,然后在“眼睛和尽可能接近眼睛后部的骨头之间”揉来揉去,目的只是为了看看会有什么事发生!--什么事也没有,至少没有产生持久的后果。

  另一次,他瞪大眼睛望着太阳,能望多久就望多久,以便发现对他的视力有什么影响……然后,又一次没有受到严重的伤害,虽然他不得不在暗室里呆了几天,等着眼睛慢慢恢复过来。

  与他的非凡天才相比,这些奇异的信念和古怪的特点算不了什么!不过,即使在以常规方法工作的时候,他也往往显得很特别。

  在学生时代,他觉得普通数学局限性很大,十分失望,便发明了一种崭新的形式--微积分,但有27年时间对谁也没有说起过这件事。

  科学所追求的是严谨、一丝不苟、全身心的付出、不求回报。虚假的、无用的、世俗的东西,是不可以拿来污染科学的。牛顿没有为了发明微积分的形式而“一蹦三尺高”,或是好像中了举的范进那样喜极而疯,他好像无所谓。--不是好像,是根本、压根儿无所谓。在他看来,一切发明、发现的成果,只是为了更高的了解宇宙。他也许不是想着“造福人类”,“把人类文明的进步推向更高层次”,但在他的道路上,在他研究的世界里,没有最深, 只有更深。他是孤独的,因为他不愿与别人分享—不是因为自私,更多是因为他不愿被打扰,不愿做无谓的、时间的浪费,或者说精力的消耗。

  他以同样的方式在光学领域工作,改变了我们对光的理解,为光谱学奠定了基础,但还是过了30年才把成果与别人分享。

  1666年,牛顿在家休假期间,得到了三棱镜,他用来进行了著名的色散试验。他发现,白光是由各种不同颜色的光组成的。这是第一大贡献。

  许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成,认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的,就设计和制造了反射望远镜。不过,后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象。这也说明,科学在不断进步。

  可是,尽管牛顿那么聪明,真正的科学只占他兴趣的一部分。那个年代,尽管有他这样的,“疯狂”的人们,在没日没夜的钻研,那些在常人眼里是无稽之谈的科学理论,但是,那个时代的愚昧和可笑依然无法被掩盖—牛顿至少有一半工作年龄花在炼金术和反复无常的宗教活动方面。

  这些活动不是涉猎,而是全身心地扑了进去。他偷偷信仰一种很危险的异教。该教的主要教义是认为根本没有三位一体—其实这颇具有讽刺意味,因为牛顿的工作单位,就是剑桥大学的三一学院!他花了无数时间,研究耶路撒冷不复存在的所罗门王神殿的平面图—并且,在此过程中,他还自学了希伯来语,以便阅读原文作品!他还认为自己掌握着数学方面的线索,知道基督第二次降临和世界末日的日期……

  他对炼金术同样无比热心。到了1936年,经济学家约翰·梅纳德在拍卖会上购得一箱子牛顿的文件,却无比吃惊地发现,那些材料绝大部分与光学或行星运动没有任何关系,而是些有关他潜心探索把低贱金属变成贵重金属的资料。20世纪70年代,人们通过分析牛顿的一绺头发发现,里面含有汞—而这种元素,除了炼金术士、制帽商和温度计制造商以外,别人几乎不会感兴趣。而且其浓度大约是常人的40倍。那么,他早晨有想不到起床的毛病,也许是不足为怪的。

  最伟大最卓越的科学家,都深陷在伪科学的泥潭里—是多么荒谬的事!

  试想今日,科技水平发达到这一步,若是再过四五百年,那个时代的人们(或者其他生物)回头看时,一定又会笑了。

  不是所有的一切都能用科学解释得来,但是我们可以尽可能多的用科学解释一切。

  1684年8月,一位叫埃蒙德·哈雷的英国天文学家不请自来,登门拜访牛顿。或许,他指望从牛顿那里得到什么帮助。牛顿的一位密友—亚伯拉罕·棣莫佛后来写了一篇叙述,这也许是一篇有关科学界一次最有历史意义的会见的记录:

  “ 1684年,哈雷博士来剑桥拜访。他们在一起待了一会儿以后,博士问他,要是太阳的引力与行星离太阳距离的平方成反比,他认为行星运行的曲线会是什么样的。

  “艾萨克·牛顿马上回答说,会是一个椭圆。博士又高兴又惊讶,问他是怎么知道的。‘哎呀,’他说,‘我已经计算过。’接着,哈雷博士马上要他的计算材料。艾萨克爵士在材料堆里翻了一会儿,但是找不着。”

  这是很令人吃惊的—就好比,有人说他已经找到了治愈癌症的方法,但又记不清处方放在哪里了!他们好像在梦游,游过了天堂却好像很平常。

  在哈雷的敦促之下,牛顿答应再算一遍,便拿出了一张纸。他按诺言做了,但做得要多得多。有两年时间,他闭门不出,精心思考,涂涂画画,最后拿出了他的杰作:《自然哲学的数学原理》,更经常被称之为《原理》。

  这本书顿时使牛顿闻名遐迩。在他的余生里,他生活在赞扬声和荣誉堆里,成了英国因科学成就而被封为爵士的第一人。连伟大的德国数学家戈特弗里德·莱布尼兹也认为,他对数学的贡献比得上在他之前的所有成就的总和。

  同僚的称赞,对于一个人的名声很重要――特别是一个高傲的同僚。

  “没有任何凡人比牛顿本人更接近神。”哈雷深有感触地写道。

  《原理》的核心是牛顿的三大运动定律:物体朝着推力的方向运动;它始终做直线运动,直到某种别的力起了作用,使它慢下来或改变它的方向;每个作用都有相等的反作用。

  当然还有他的万有引力定律。这说明,宇宙里的每个物体都吸引每个别的物体。

  牛顿认识到,任何两个物体的引力,与每个物体的质量成正比,以两者之间距离的平方反比来变化。可以用下面的公式来表示:F=G。    

  这是人类提出的第一个真正有普遍意义的自然定律,也是牛顿到处深受人们尊敬的原因。

  其实,还有好多事实,等待我们去发现,去描述。

  事实就是:事实还有很多。

  咱高一四班

  不要全抄

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问题描述:

1。物理科学的发展及其对人类的影响

2东西方哲学及其对科学思想的影响

3从物理学角度看哲学中的相对真理与绝对真理 物理科学的发展及其对人类的影响

三个中选一个!哪位好心的帮帮忙啊!不慎感激!

解析:

物理科学的发展

十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达 到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。

然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了!

把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较,可以看到两者之间有相似之 外,也有不同之处。

在相对论和量子力学建立起来以后,现代物理学经过七十多年的发展,已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度,用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说,现代物理学的大厦已经建成。在这一点上,目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此,有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了,物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了,今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学,对现有的理论作一些补充和修正。然而,由于有了一百年前的历史经验,多数物理学家并不赞成这种观点,他们相信物理学迟早会有突破性的发展。 另一方面,虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。

虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。 客观物质世界是分层次的。一般说来,每个层次中的体系都由大量的小体系(属于下一个层次)构成。从一定意义上说,宏观与微观是相对的,宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括:探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。

回顾二十世纪物理学的发展,是在三个方向上前进的。在二十一世纪,物理学也将在这三个方向上继续向前发展。

1) 在微观方向上深入下去。 在这个方向上,我们已经了解了原子核的结构,发现了大量的基本粒子及其运规律,建立了核物理学和粒子物理学,认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象,必须有更强大得多的加速器,而这是非常艰巨的任务,所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。

2) 在宏观方向上拓展开去。 1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论,当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射,再加上其他的观测结果,为“大爆炸”理论提供了有力的证据,从此“大爆炸”理论得到广泛的支持,1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后,英国的霍金[2,3] 等人开始论述宇宙的创生,认为宇宙从“无”诞生,今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说 ,现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果,这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜,这是很艰巨的任务。

物理学对人类文明进步的促进作用表现在很多方面,下面简述几点。

物理学对人类文明进步的促进作用

2004年6月联合国大会决议,确定2005年为“国际物理年”。联合国的决议中指出:承认物理学为了解自然界提供了重要基础;注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石;确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具;……。这一决议充分说明了物理学对人类发展的重大意义。因此,在这里概括地了解一下物理学对人类文明进步的促进作用,既有意义也很必要。

大量事实表明,物理技术与理论相互推进,并广泛应用于科学技术和科学研究的各个部门,成为科学技术创新和革命的重要动力,极大地促进了物质生产的发展和精神文明的进步。物理学对人类文明进步的促进作用表现在很多方面,下面仅采集几个具有代表性的例子,以此来使同学们对物理学在人类文明、社会进步,包括在医学科学发展中所起的巨大作用有一个初步的了解。希望这些介绍能够激起同学们对医用物理课的关注和兴趣。

在热学方面,18世纪中叶对热学的深入研究带来了蒸汽机的改进和广泛的应用,促进了手工业生产向机械化大生产的转变,并使陆上和海上较大规模的长途运输成为可能,从而大大推动了人类社会的发展。

在电磁学方面,由于电磁感应现象的发现和研究成果的应用,使人类社会迈入了电气化时代。带电粒子在电磁场中的运动规律在科学技术的许多领域得以广泛应用,比如电视显像管、电子显微镜等都与此密切相关。电能的广泛应用,不仅从根本上改变了人们的生活方式,而且已经成为支撑现代社会发展的重要支柱。

再来看看物理学对医学发展的促进。1895年伦琴发现了X射线,这一发现很快就成为诊断疾病的有力工具;1896年贝可勒尔发现了铀的放射性;1898年居里夫妇发现了放射性更强的元素钋和镭。放射性物质对帮助医生诊断和治疗疾病具有重要意义,并在此基础上建立起了一门新兴的医学学科——核医学。医生只需用极其微量的、高度特异的放射性药物引入人体,然后再用核探测技术从人体外探测这些药物参加代谢的情况,即可了解人体脏器的形态和功能。在疾病的治疗上,放射性同位素也同样显示出了巨大的威力。X射线和放射线被广泛应用于医学科学许多部门,对促进20世纪医学科学的发展产生了巨大而深远的影响。

生命科学在基础研究方面的许多重大进展也离不开物理学这个基础。例如,脱氧核糖核酸(DNA),它是储存和传递生命遗传信息的物质基础,DNA的双螺旋结构就是在1953年由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克利用X射线衍射方法测定的。

最后指出,在20世纪,原子核物理、电子学和半导体物理、激光物理以及超声学等学科的迅速发展,极大地推动了相关工程技术的进步。如激光技术和相关技术的集成,已形成了若干重大的激光工程,其中最具代表性的是全球激光通信;特别是微观物理方面的重大突破,开创了微电子工业;物理学与工程技术的紧密联系和相互促进,超大规模集成电路的研制和微处理器的普遍应用,不仅为工业制造、医学诊断和治疗提供了多种高新技术设备,也使人类社会从此进入了以电子计算机和网络应用为特征的信息时代。

联合国第58次大会关于2005国际物理年的决议中指出:物理学是认识自然的基础,物理学是当今众多技术发展的基础,物理教育为人类发展提供了必要的科学基础。我们倡导物理学是科技之基础的理念,同时批评那些轻视物理学,忽视物理学在科学思想、方法、手段等方面的基础作用,认为物理学是可有可无的观点。我们深信,在新的世纪里,在人类文明的进程中,物理学将继续产生重要的作用和深远的影响。

物理学史有什么作用?

物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史,它的基本任务就是描述物理概念、定律、理论和研究方法的脉络,提示物理学观念、方法和内...
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