物理学与物理学人才培养.ppt

4.自然科学和现代高新技术的基础在20世纪，物理学的基本概念和技术已被应用到所有的自然科学领域。物理学与其它自然科学学科之间的边缘领域，一定意义上是当代自然科学中最富于获得丰硕成果的机遇的领域。边缘领域的发展，又反过来丰富、加深和支持了物理学本身的发展。量子力学和现代物理实验技术的应用，大大推进了现代化学的发展。对分子结构、性能和反应机理的研究，又丰富了和推动了现代物理的进步。第23页，共40页，星期日，2025年，2月5日而且，如果没有现代化学的支撑，现代物理学中好些分支学科都不能产生和发展。地球科学、生命科学与物理学的边缘领域的发展，也将会是类似的情景。近二三十年复杂性科学的发展。数学、物理学，特别是物理学与化学、地球科学、生命科学、各种应用技术科学的边缘领域研究的发展，都使人们相信，在复杂性(多维度，多组元，非线性，非平衡和开放的)系统的结构、性能和演化中，有一些具有普遍性的运动规律和运动模式。相信一门有重要的基础科学意义的学科，复杂性物理正在形成。第24页，共40页，星期日，2025年，2月5日复杂性物理已经显出可能对物理学中一些最基础的问题，如必然性和随机性，无序化的倾向和有序结构的生成，不同层次的结构的自相似性等，作出有深刻物理意义的回答。复杂性物理也将是人类认识史上又一个重大的事件，它将会对化学，地球科学，生命科学，认知科学和各种应用技术的发展产生巨大的影响。20世纪以来，随着近代物理学的迅猛发展，陆续发展了近代原子分子物理学、原子核物理学与核技术、原子核能的利用、激光物理和激光技术、半导体物理和器件、固体组件、超导电物理与技术、光电子学技术、X光技术、粒子物理。第25页，共40页，星期日，2025年，2月5日这些分支学科的发展又推动了计算机科学技术和信息与通讯科学技术的发展，并且形成了各种有关的新科学技术产业。它们大大推动了现代社会的发展。随着科学的发展，不同学科相互渗透，出现了物理学与这些学科之间的一系列交叉学科，如数学物理学、天体物理学、化学物理学、生物物理学、大气物理学、海洋物理学、地球物理学等。物理学是自然科学的基础，物理学的发展动力深深地植根于人类对真理的非功利的追求。第26页，共40页，星期日，2025年，2月5日这种对真理的非功利的追求给人类带来了最大的收益。当代技术进步的主要推动力来自纯学科性的基础研究。研究室和实验室中纯学科性的研究转变为重要的应用技术，实际生产和社会发展中遇到的问题转化为有基础学科意义的研究课题，两者关系愈来愈密切，相互转化的周期愈来愈短。与之相应，在现代，杰出的基础科学研究人材和优秀的应用技术开发人材在科学素质上的要求变得更加一致了。第27页，共40页，星期日，2025年，2月5日进入21世纪之际，无论是制造业还是服务业，也无论是材料、信息、能源、交通、环境等技术部门，都在期待着新的技术变革。认真考察就会发现，这些新的技术变革都主要基于现代物理学的进展。可以肯定的是：21世纪物理学的发展仍是技术进步的主要源泉。物理学是自然科学的基础。物理学是现代高、新技术的基础。第28页，共40页，星期日，2025年，2月5日第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日物理学和物理科学人才的培养1.什么是物理学2.从物理学的发展看物理学的思想方法3.物理学是一个整体4.自然科学和现代高新技术的基础5.物理科学人才的需要和培养第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日1.什么是物理学物理学是自然科学的基础。物理学研究宇宙间物质存在的基本形式，物质的性质、运动、相互作用、相互转化以及内部结构的基本规律。物理学是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科。物理学是研究“物”的，它研究的是物质，也就是研究宇宙间客观存在的物质。物理学不是对客观存在的物质的运动简单地进行记载和现象描写。而是研究“物”的“理”，也就是研究物质运动的道理，研究物质运动的普遍的基本规律。第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日正因为如此，所以可以概括为：物理学研究宇宙间物质存在的基本形式，物质的性质、运动、相互作用、相互转化以及内部结构的基本规律。物理学是探讨物质结构和运动基本规律的前沿学科。可以说：物理学的研究对象是普遍的。物理学所研究的规律是基本的。第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日自远古以来，由于农业生产需要确定季节，人们就进行天文观察，在古代就形成天文学。化学缘起于古代炼金术，独立地发展。物理学、天文学