01初二物理第一周 引言.doc

科目：物理 年级：八年级 教师：闫华锋 第一学期第一周 引言 什么是物理学 古希腊人把所有对自然界的观察和思考，笼统地包含在一门学问里，那就是自然哲学。科学分化为天文学、力学、物理学、化学、生物学、地质学等，只是最近几百年的事。在牛顿的时代里，科学和哲学还没有完全分家。牛顿划时代的著作名为《自然哲学的数学原理》（1687年），就是一个明证。物理学最直接地关心自然界最基本规律，所以牛顿把当时的物理学叫做自然哲学。??? 什么是物理学？它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）。试用一句话来概括，可以说：物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科。尽管这个相当广泛的定义仍难以刻画出当代物理学极其丰富的内涵，不过有一点是肯定的，即与其它科学相比，物理学更着重于物质世界普遍而基本的规律的追求。对于什么是物理学，很难用传统的眼光来界定它，当今，许多物理学家走向传统上不属于物理学的领域，如免疫学、蛋白质折叠、神经网络，甚至股票市场的预言、交通流量、曲折的河流等。正如国外物理学家风趣地说：什么是物理学？物理学家所作的工作就叫物理学。换言之，把物理学整套方法用到什么问题上，这样就变成了物理学。（1995，Xiamen,19届世界统计物理学会议）。??? 就物理学与其他科学的关系而言，我们可以说：??? 物理学是最基本的科学??? 物理学是最古老、发展最快的科学??? 物理学提供最多、最基本的科学研究手段?最基本的体现是在天文学、地学、化学、生命科学中都包含着物理过程或现象，在这些学科中用到不少物理学概念和术语是很自然的。最基本还意味着任何理论都不能和物理学的规律相抵触。例如，如果某种理论破坏能量守恒定律，那么这一理论就很成问题。当然，某些物理理论本身或一些阶段性工作本身也是在不断地完善。??? 物理学中最重大的基本理论有下面5个：牛顿力学或经典力学（Mechanics）研究物体的机械运动；热力学（Thermodynamics）研究温度、热、能量守恒以及熵原理等等；电磁学（Electromagnetism）研究电、磁以及电磁辐射等等；相对论（Relativity）研究变速运动、引力、时间和空间等等；量子力学（Quantum? mechanics）研究微观世界。 physics一词的最早起源，见于亚里士多德的著作physis的书名。简单的说，作为科学意义上的物理学发展经历了两个时期：经典物理学和近代物理学。在整个物理学史上，五位物理学家及他们的贡献不能不提。他们是伽俐略（G.Galileo　1564～1642,创立科学研究方法)，牛顿（Newdon　建立了经典力学图象)，麦克斯韦（J.Maxwel　l1831～1879,建立了经典电磁学图象)，爱因斯坦（Einstein　相对论的时空观)和玻尔（Bohr　量子力学)。 物理学是从伽利略开始的。他被称为物理学乃至自然科学之父。伽俐略的贡献颇多，其最巨大的贡献是将科学的研究方法——实验方法与逻辑推理方法（假想实验）引入自然科学研究。对于伽俐略所做的奠基性的贡献，爱因斯坦评论说：“伽俐略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。” 在伽俐略离世的当年，有史以来最伟大的科学家——牛顿诞生了。人类在认识自然的过程中，首先从机械运动开始的，理解和研究机械运动就要涉及到“力”的概念。牛顿运动三大定律奠定了经典物理学的基础，它实质上给出了关于力的完整定义。“Ｆ＝ma”几乎成了经典物理学的代名词：牛顿有关绝对空间与绝对时间的两句言词犹如科学界上帝的纶音，在科学界的圣山上隆隆鸣响，一直到爱因斯坦的出现。一个人如果不知道伽俐略，他可能没有学过物理学，如果不知道牛顿，那他一定即没有学过物理学，也没有学过数学。牛顿就是人类的真正骄傲。英国诗人蒲伯的一首诗这样赞美牛顿： “自然及其规律隐藏在黑暗之中， 上帝说：让牛顿去吧， 于是一切都豁然开朗。” 经典物理学的第二个里程碑是经典电磁学图象的建立。继牛顿之后最伟大的科学家麦克斯韦，在总结电磁实验的基础之上，以他杰出的数理才能，把原来相互独立的电学，磁学和光学三个部分结合起来，天才般地写出了麦克斯韦方程组，被后人誉为“神仙写出来的”。后人评价说，麦克斯韦的名字将永远闪烁在经典物理学的大门之上。 在麦克斯韦逝世的那一年，爱因斯坦诞生了，这不知是造物主的执意，还是自然界客观的使然。在相对论出现不久，不知是谁，在蒲伯赞美牛顿的诗的后面加上： “可惜好景不长， 魔鬼大喝一声， 派爱因斯坦去， 于是一切有恢复了原样。” 爱因斯坦被公认为２０世纪最伟大的科学家，甚至被《时代》杂志评为２０世纪最伟大的人物。