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物理学史〔HistoryofPhysics〕

物理学史(History of Physics) 亚里士多德(Aristoteles,前384-前322 的著作“physis”,是“physics”一词的最早起源。 中文“物理”一词追溯到杜甫的《曲江二酒?》 一片花飞减却春,风飘万点正愁人. 且看欲尽花经眼,莫厌伤多酒入唇.? 江上小堂巢翡翠,苑边高冢卧麒麟. 细推物理须行乐,何用浮名绊此身. 物理学史是研究人类对自然界各种物理现象的认识史,研究物理学发生和发展的基本规律,研究物理学概念和思想发展和变革的过程,研究物理学怎样成为一门独立学科,怎样不断开拓新领域,怎样产生新的飞跃,它的各个分支怎样互相渗透,怎样综合又怎样分化。 而物理学自然科学和工程技术的基础学科,它向物质世界的深度和广度进军,探索物质世界及其运动的规律。 为什么要学物理学史 1、通过物理学史的学习,不但能增长见识,加深对物理学的理解,更重要的是可以从中得到教益,开阔眼界,从前人的经验中得到启示。 2、物理学的发展史是无数科学家不断创新的历史。通过学习能够博古通今,了解物理学的发展。 3、更深刻的理解物理理论与实验的关系。 4、学一点科学史有助于科学素质和人文素质的提高。 物理学史大体上分三个时期: (1)17世纪以前(科学发展的萌芽时期)---古代物理学 (2)17-19世纪(经典物理学的发展和完善期间)---经典物理学 (3)20世纪初到现在(现代物理学的革命时期)---现代物理学 第一章 中国古代物理学的成就 物理学的起源大约在距今6000到4000年以前,当时人类的文明中心已在东方的几条大河流域逐步形成。除黄河、长江流域的中国外,还有中亚美索不达尼亚平原的巴比仑、尼罗河流域的埃及和印度河流域的印度。中国、埃及、巴比仑和印度称为古代四大文明古国。 我国古代力学知识源远流长,积累丰富。 早在2000多年以前的战国时期,在《墨经》中,记述了墨翟(公元前478-前392)等哲学家对力学方面的一些精辟见解。 (1)给力作了定义:“力,刑之所以奋也。”,表达了力是使人和物的“奋”即由静到动的根本原因。 (2)对杠杆原理进行了总结,指出:“相衡,则本短标长。”说明了在称量重物时,要想与砝码平衡,就要调整重臂“本”和权臂“标”,这一记录比阿基米德早二百多年。 图示: (3)还初步讨论了浮体的平衡问题,如“形之大,其沉浅也,说在具(衡)。”(意思是说:大的物体吃水线浅的原因是在于平衡) (4)还对空间和时间作了正确的定义,它认为空间包括各方向的一切地点(“宇,弥异所也”);时间是不同时候的通称(“久,弥异时也”),而物体的运动必定要经过一定的空间和时间。 墨家在物理学领域中能取得如此大的成就就其原因是多方面的(1)墨家成员大多数来自于社会低层,和劳动人民有着密切的联系。(2)墨翟本人就经常参加劳动,在工艺劳动中认真整理和总结生产技术经验,并在此基础上进行初步概括。(3)墨家十分重视对自然现象的研究,并喜欢“摹万物之然”以对人民的生产有帮助。(4)墨翟的行动准则就是要利于民。墨家这种研究科学的正确目的和态度也促进了物理学的发展。 《考工记》是春秋末年齐国人的著作,是中国最早的一部手工艺专著,部分地反映了当时中国所达到的科学技术和工艺水平,作者不详,战国时期已经流传。 《考工记》介绍了木制马车的总体设计,详细记叙了木车的几种主要部件。 第二章 古代西方物理学的成就 二、 亚里士多德的物理学 (一)、其物理学的特点   1.物理现象虽被发现和记录下来,但未形成系统的理论。   2.受神学的支配很强。   3.天才的臆测建立在笼统的直觉观察之中。 二 古印度、巴比仑和阿拉伯的贡献 古印度、巴比伦和阿拉伯在天文学、数学方面的贡献也很惊人。据载,古印度发现了十进制记数法,经阿拉伯传到欧洲,逐步演变为当今的“阿拉伯记数”。在祖冲之之后1000年,阿拉伯数学家求得圆周率π,准确到小数之后17位。   总之,在古代,我们的祖先创造了瑰丽的文明,许多物理现象和规律被发现和记载下来,成为今后物理学发展的基础。 总结语 (1)肯定古代物理学的发展是持续的。 (2)纵观历史,中国古代物理学有明显停滞不前甚至倒退的倾向,偶尔的、些许的进步无法改变这整体格局。无论是对力的本质的认识、对运动的认识、对共鸣现象的认识、对热的本质的认识等等,很难看到秦汉以后的持续的明显的深化,更不要说产生科学进步所必需的革命性的科学概念。同样,西方有古希腊的繁盛也有中世纪漫长的沉寂以及文艺复兴后的一尘崛起。 (3)从物理学的研究方法上,可以看到已经从直觉和思辩向观察、实验等科学的方法过渡。 (4)从古代物理学家的身上我们要看到那种执著、为真理而献身的精神

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