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浅析应用物理学的发展历程

1应用物理的起步和发展

在古时候，虽然人们对自然界中事物的认识只依靠直觉和思

辨性猜测，但是此时已经有了物理知识的应用。从刀耕火种之中

就能看到物理力学的基本应用，由此可见应用物理在生活中的普

遍性，以及应用物理发展的必然性。这个时期，得到较大发展的

是与生产实践密切相关的力学，诸如静力学中的简单机械、杠杆

原理等在和狩猎之中有广泛的应用。在该过程中很多的经典物理

理论得到实践。而后的时期中更是有了电磁学在实际生活中的应

用和发展，指南针就是电磁学方面应用于实际生活的重要代表作。

声学方面，唐朝的编钟闻名世界，优美的音律让人们能更好的享

受生活。自古时候到近代，总可以在现实生活中看到物理学的应

用，这就是最初期的应用物理的起步和发展。在应用物理没有成

为专门化的学科时，它早已经融入了人们生活的点点滴滴，贯穿

于生活的每个角落。

2应用物理在经典物理学时期的发展和贡献

15世纪末，在资本主义生产关系发展的过程中，生产和技术

得到了更大的发展。近代自然科学在该时期特定历史需求下诞生

了。物理学增加了系统的观察实验和严密数学演绎相结合的研究

方法。引发了17世纪在物理天文学和力学方面的大发展。牛顿

建立力学体系，开启了近代物理学的大门。到了18世纪时期，

应用物理在资本主义生产关系中有了突破性的进展，瓦特改良的

蒸汽机大大的提升了工业革命的进程，出现了发明和使用机械大

时代。如尔顿于1814年英国人史蒂芬孙发明蒸汽机车；玻尔兹

曼，吉布斯等创建了统计物理学，使得热机的效率得到了很大的

发展，结束了二类永动机的辉煌时期。在18世纪应用物理的发

展也使机械论的自然观成为当时物理学的主导。19世纪，物理学

得到了快速和重大的进展，不同领域之间的联系不断被挖掘出来。

如新数学方法与物理研究不断联系，并建立了热力学、分子运动

论、波动光学、经典电磁场理论等完整的理论体系。从奥斯特发

现在实验中发现了电流的磁效应，到安培提出分子电流假设，再

到电磁感应定律的发现，最终麦克斯韦总结出的位移电流假定，

创建一套完整的电磁理论体系。同期的应用物理也取得了重大的

发展，从第一台电动机的制作，到电力工程、电磁通讯的迅速发

展。无疑是应用物理在历史中的逐步登台，应用物理正从现在中

的平民角色变为更为人们熟知的明星形象。应用物理的重要性正

在不断的凸显，在历史的科技生产和日常生活中占有了更加重大

的地位。

3物理应用指出了近代物理的不完备性

18世纪在统计力学和热力学及麦克斯韦电磁场理论的建立

后，经典物理学发展达到一个历史的至高点。经典物理学取得了

比之历史看来十分突出的成绩，令不少当时的物理学家萌生了一

种错误的认知：物理学的知识已经完备，物理学最基本的、核心

的问题都得到了应有的解决，只有需要更深层次细化和需要深入

研究的问题在细节上需要作出一小部分的补充和修整，从而令已

有的公式更加的贴近最真实的物理本质。但在19世纪，生产技

术的发展，随着各种精密、大型仪器的制作，研究对象由宏观到

微观、从低速到高速，并不断的触及到神秘的宇宙和物质内部的

结构。让人们对宏观世界的认识，发生了巨大的转变。在物理应

用于现实的过程中，在进行科学实验时发现了一些不能用当时经

典物理学解释的现象。从开始的电子、X射线和放射性现象被人

们所发现。到黑体辐射的紫外灾难“”和无结果的“以太漂移”。此

类与经典物理学的基本理论和基本概念有强烈的冲突的实验，使

传统的经典物理学观念受到了重大的质疑，这正是物理应用引起

的物理学的一场新的历史进程。在矛盾被提出后爱因斯坦提出了

相对论；相继的薛定谔、海林堡等物理学家提出了量子力学的观

点，由此结束了经典物理学深受质疑的局面，将理论物理学提升

到了一个新的高度。在该物理学理论性提升的过程中，物理应用

起着不可忽略的作用。正是将理论付诸于应用才将理论深层次的

不完备性挖掘出来，进一步推动物理学的理论化进程。

4应用物理专业化的正式确立

4.1正式确立

在十九世纪末期，二十世纪初期随着物理学的不断发展，核

技术的逐步崛起，此时应用物理作为一个领域从整体物理中被专

门挑选出来，相对于更加注重结合数学的理论研究的物理专业而

言，应用物理更注重理论在现实生活中的实际运用。确立了应用

物理的地位，表明了对应用物理态度的改变。是应用物理正式走

向专业化的标志。在20世纪