物理学史论文

诺贝尔物理学奖百年风雨

摘要：百年以来诺贝尔奖逐步成为了全世界上最富盛名的奖项，而其在物理学界的影

响更是不容小视。诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、工业家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德2贝恩哈德2诺贝尔(1833-1896)的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金。期间，随着诺贝尔奖的颁发，也见证了这百年物理的发展。

关键词：诺贝尔奖物理理论实验

Nobel Prize in Physics 100 wind and rain Zhang Chao 0608010203 Class physics

Abstract: 100 years since the Nobel Prize has gradually become the world's most prestigious awards in physics and its impact on the community is not to be lightly. Nobel Prize is well-known Swedish chemist, industrialist, inventor Alfred explosive nitroglycerin Bernhard Nobel (1833-1896) as part of the Heritage Fund, created. Including the Nobel gold medal, a certificate and prize money. Period, with the award of the Nobel Prize, which also witnessed a century physics.

Key words: Nobel Prize, physics, theory, experiment

一、诺贝尔奖之始：

诺贝尔生于瑞典的斯德哥尔摩。他一生致力于炸药的研究，在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。他不仅从事理论研究，而且进行工业实践。他一生共获得技术发明专利355项，并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂，积累了巨额财富。

1896年12月10日，诺贝尔在意大利逝世。逝世的前一年，他留下了遗嘱。在遗嘱中他提出，将部分遗产（3100万瑞典克朗，当时合920万美元）作为基金，基金放于低风险的投资，以其每年的利润和利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平、经济学奖六项奖金，授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的人或组织。

诺贝尔的遗产留给了一个当时并不存在的基金会。1897年元月，当他的遗嘱宣读后，他的某些亲属曾对此提出了争议。一些被委派负责颁发奖金的机构（因事先都未曾商量）开始时也对承担这一困难任务感到犹豫，三年后问题才得到解决，1900年6月作为遗产合法继承者的诺贝尔基金会成立，1901年12月颁发了第一届诺贝尔奖。

诺贝尔提出奖金只授予“前一年间”所做的工作这一规定，从一开始就未实行。这是因为推选委员会考虑到要确认一项成果对物理学的贡献的价值，往往需要许多年。诺贝尔奖不授予毕生的工作，而授予那些有特殊成果的工作。狄塞留斯在担任诺贝尔化学委员会主任期间，曾经写道：“诺贝尔奖不能由于我称之为‘科学上良好行为’而授予。有许多伟大人物，他们曾起到导师、组织者和鼓舞源泉的作用，但当要找出一项具体的贡献、具体的发明时，也许会一无所获。”

诺贝尔奖只授予活着的人们，并且按照传统，没有任何一次诺贝尔奖授予三人以上的小组。每年秋天，大约有650封信发到瑞典皇家科学院成员、物理学和化学的诺贝尔委员会的成员、从前的物理学奖和化学奖获得者、瑞典8所大学以及科学院选出的40～50个大学和研究所的物理学教授和化学教授，以及外国的研究院和大型研究所的其他科学家，以征求诺贝尔科学奖的获奖者名单。这样，大约有60～100名物理学家被提名为候选人，然后，由一些非常严肃认真的人组成一个小组，承担这项繁重的业余工作，细心研究提出人选。有一位委员会主席说过：“你无法确定谁是最好的，因而唯一可行的是另外一种办法：即试图寻找一位特别值得推荐的候选人”。

二、百年诺贝尔物理学奖的统计情况

自1901年到2008年的108年中，诺贝尔物理学奖有6届由于世界大战和经济萧条而没有颁发（1916年，1931年，1934年和1940年―1942年）。所以物理学奖实际上只颁发了92届，共有183人次，182位科学家获得过诺贝尔物理学奖。其中美国著名物理学家巴丁是唯一的在物理学领域中两次获得诺贝尔物理学奖的物理学家。

从1901年―2008年诺贝尔物理学奖获得者的国籍和统计（表1）中可以看到，全世界有17个国家的183位物理学家（以下均指人次）获此殊荣。获奖者最多的国家是美国，共83人；英国第2；德国第3；有五位美籍华人，他们是杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦。

统计发现，若以1945年第二次世界大战结束为界，分成前45年和后52年，则可以明显看到一个现象：即在前45年中，美国获诺贝尔物理学奖的人数比英国与德国少，美国在这段时间内有8人获物理学奖，而英国10人，德国11人。这一情况说明，在第二次世界大战以前，自然科学特别是物理学研究的中心在欧洲，尤其是在德国。德国格丁根大学是当时公认的世界理论物理研究中心，一大批诺贝尔物理学奖获得者曾在那里学习或工作过。而英国剑桥大学的卡文迪什实验室则是实验物理的研究中心，很多新发现都是在那里作出的。可是自第二次世界大战结束至今的63年中，获得诺贝尔物理学奖的美国人和具有美国国籍的科学家明显增多，世界自然科学的研究中心已从欧洲转移到了美国。

需要指出的是获奖项目在各专门学科的划分只是相对的，因为同一内

容完全可以归入到两个甚至三个不同学科中，同一年的奖项也可因人而分在多个不同的学科中。

在物理学领域中，获奖次数最多的学科是粒子物理学、量子理论（量子力学、量子电动力学、弱电统一理论）和凝聚态物理学，这三门学科都是20世纪物理学发展的主要分支，也是研究物质微观规律的基本学科。自从1895年发现X射线和1896年发现放射性，物理学在物质的微观结构上的研究在100年间取得了巨大的成就。

新技术和新方法的获奖项目也占了一定的比例。1909年的诺贝尔物理学奖就授予在无线电通讯技术的推广和应用中作出突出贡献的意大利科学家马可尼和德国物理学家布劳恩。1939年的诺贝尔物理学奖奖给了发明和制造出回旋加速器的美国物理学家劳伦斯。1960年的诺贝尔物理学奖授予发明了气泡室的美国物理学家格拉塞。1992年物理学奖授予发明和研制出多丝正比探测器的法国实验物理学家夏帕克。1997年物理学奖授予发展了用激光冷却和捕获原子方法的美国物理学家朱棣文、法国物理学家科恩-塔诺季和美国物理学家菲利普斯。

诺贝尔物理学奖如果按理论方面和实验方面来划分，初步统计，理论方面为57人次，实验方面为93人次。可以看出，实验方面的比重远大于理论方面。如果把新技术的开发也算在实验的名下，则实验的比例就更大了。

三、透过诺贝尔奖见证近代物理发展史：

回顾1901年以来近一个世纪诺贝尔物理学奖的颁发，从它的项目可以清晰地显现20世纪物理学发展的脉络。

第一个25年，诺贝尔物理学奖主要反映世纪之交及随后的年代里现代物理学革命的基本内容。值得注意的是，有些项目并不一定是获奖者最突出的成就。爱因斯坦1921年因理论物理学的成果得奖，主要奖励他在光电效应方面的工作。主持者特别申明，此奖与相对论的创建无关。这件事反映了20世纪初学术界对相对论的怀疑态度；迈克耳孙1907年因光谱学和精密计量得奖，却闭口不提迈克耳孙-莫雷实验的零结果以及由此造成的影响，然而，以太漂移实验的结果对经典物理学的冲击是众所周知的。在量子现象和原子物理学方面，诺贝尔物理学奖的判定总的来说是公正的。维恩黑体辐射定律的研究（1911年诺贝尔物理学奖）、普朗克发现能量子（1918年诺贝尔物理学奖）以及佩兰证实物质结构的不连续性（1926年诺贝尔物理学奖），为微观世界的不连续性提供了基本的依据，这是现代物理学的又一个出发点。在这25年中，除了某些项目，例如瑞利关于气体密度的研究（1904年诺贝尔物理学奖）、李普曼关于彩色照相的研究（1908年诺贝尔物理学奖）、马可尼、布劳恩关于无线电报的研究（1909年诺贝尔物理学奖）、范德瓦耳斯关于气液状态方程的研究（1910年诺贝尔物理学奖）、纪尧姆关于合金反常特性的研究（1920年诺贝尔物理学奖）等属于经典物

理学范畴的扩充和应用外，首届诺贝尔物理学奖就由于发现X射线授予伦琴，正是这一发现拉开了现代物理学革命的序幕。X射线的发现和随后放射性和电子的发现以及作为其起因的阴极射线的研究相继在1902年、1903年、1905年、1906年授予诺贝尔物理学奖。α射线的研究导致了原子核的发现，虽然卢瑟福没有得到诺贝尔物理学奖，但在1908年获得了诺贝尔化学奖。X射线的研究，特别是X射线光谱学的研究，为原子结构提供了详细的信息，为此劳厄获得了1914年诺贝尔物理学奖（发现X射线衍射）、亨利?布拉格和劳伦斯?布拉格获得了1915年诺贝尔物理学奖（X射线晶体结构分析的研究）、巴克拉获得了1916年诺贝尔物理学奖（发现元素的标识X辐射）以及卡尔?西格班获得了1924年诺贝尔物理学奖（X射线光谱学）。密立根的基本电荷实验和光电效应实验获得了1923年的诺贝尔物理学奖，弗兰克和古斯塔夫?赫兹对电子-原子碰撞的研究获得了1925年诺贝尔物理学奖，这些实验为原子物理学奠定了进一步的实验基础。而尼尔斯?玻尔对原子结构和原子光谱的研究获得了1923年诺贝尔物理学奖，则肯定了他在创建原子理论方面的功绩。

20世纪第二个25年是量子力学和原子核物理学建立的时期。在这一期间，现代物理学取得了辉煌的发展。1927年诺贝尔物理学奖授予康普顿效应的发现者康普顿；1929年诺贝尔物理学奖授予论证电子波动性的路易斯?德布罗意；1930年诺贝尔物理学奖授予发现拉曼效应的拉曼；1932年、1933年诺贝尔物理学奖授予创立量子力学的海森伯、薛定谔和狄拉克；1945年诺贝尔物理学奖授予提出不相容原理的泡利。在核物理方面，查德威克发现中子（1935年奖），费米发现慢中子的作用（1938年奖）并由此导致核裂变的发现，劳伦斯建造回旋加速器（1939年奖），汤川预言介子的存在（1949年奖）以及鲍威尔发明核乳胶（1950年奖）都是有重大意义的成就。

伴随着原子物理学和原子核物理学的发展，粒子物理学也逐步形成。自从1932年发现中子和正电子（1936年奖）以后，人们提出了基本粒子的概念，由于回旋加速器和核乳胶的发明，一大批基本粒子陆续得到发现，于是在20世纪的第三个25年，出现了粒子物理学发展的高潮。与此同时，凝聚态物理学也得到很大发展。而在理论物理学方面，量子电动力学和核模型理论都是诺贝尔物理学奖的重点项目。例如：格拉塞发明泡室（1960年奖），为发现新粒子提供了重要工具。二战期间发展起来的微波技术为分子束方法打开了新的局面，人们用一颗树来形容分子束方法的发展，称之为“拉比树”。这颗树可以说是由斯特恩“栽种”、由拉比“培育”（斯特恩和拉比先后于1943年和1944年获诺贝尔物理学奖）并在第三个25年里结出了丰硕的果实，其中在第三个25年里获得诺贝尔物理学奖的有兰姆位移和库什的电子反常磁矩（1955年奖），这两个实验的结果，为朝永振一郎、施温格和费因曼建立量子电动力学重正化理论（1965年奖）提供了实验基础。这些年代里对奇异粒子的研究，导致了李政道和杨振宁发现弱

相互作用的宇称不守恒定律（1957年奖）以及盖尔曼提出基本粒子及其相互作用的分类方法（1969年奖）。有些项目则是过了20余年后才给予表彰的，例如：克罗宁和菲奇发现C－P破坏（1980年奖）；莱德曼、施瓦茨、斯坦博格通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构（1988年奖）。

“拉比树”的丰硕成果还可以用如下好几项获得诺贝尔奖的项目来代表：1946年布洛赫和珀赛尔分别用核感应法和共振吸收法测核磁矩（1952年奖）；1948年拉姆齐用分离振荡场方法创建了铯原子钟，随后又于1960年制成氢原子钟，原子钟后来发展成为最准确的时间基准（1989年奖）；1950年卡斯特勒提出光抽运方法（1966年奖）；1954年，汤斯小组研制“分子振荡器”成功，实现了氨分子束的粒子数反转；接着，汤斯和肖洛提出激光原理；汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫因量子电子学方面的基础工作获1964年物理学奖；布隆姆贝根和肖洛获1981年物理学奖。

在第三个25年里，凝聚态物理学的大发展可以用如下的诺贝尔物理学奖来代表：1956肖克利、巴丁和布拉坦因为对半导体的研究和晶体管效应的发现获奖；1952年布洛赫和珀塞尔因发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现获奖；1961年穆斯堡尔因为对γ辐射的共振吸收的研究和发现与此联系的以他的名字命名的效应获奖；1962年朗道因为作出了凝聚态特别是液氦的先驱性理论获奖；1964年汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫因为从事量子电子学方面的基础工作，这些工作导致了基于微波激射器和激光原理制成的振荡器和放大器获奖；1970年阿尔文因为对磁流体动力学的基础工作和发现、奈尔因为对反铁磁性和铁氧体磁性所作的基础研究和发现获奖；1972年巴丁、库珀和施里弗因为合作发展了通常称为BCS理论的超导电性理论获奖；1973年江崎玲於奈、贾埃沃因为在有关半导体和超导体中的隧道现象的实验发现、约瑟夫森因为约瑟夫森效应的发现获奖；1996年戴维?李、奥谢罗夫和R.C.里查森因为他们在1972年发现了氦-3中的超流动性获奖。

进入20世纪最后一个25年，物理学的发展更是奇葩怒放，其中仍以粒子物理学、凝聚态物理学和天体物理学最为壮观。随着粒子物理学的发展，在自然力的统一性方面取得了新的成果。里克特和丁肇中因为J/ψ粒子的发现获1976年诺贝尔物理学奖；格拉肖、萨拉姆和温伯格因为建立了弱电统一理论而获1979年诺贝尔物理学奖；克罗宁和菲奇因为C－P破坏的发现获1980年诺贝尔物理学奖；鲁比亚和范德米尔因为发现弱相互作用的传播体W±和Z°的大规模研究方案中所起的决定性贡献而获1984年诺贝尔物理学奖；莱德曼、施瓦茨和斯坦博格因发展了中微子束方法以及通过μ子中微子的发现显示轻子的二重态结构所作的贡献而获1988年诺贝尔物理学奖；佩尔因发现了τ轻子、莱因斯因检测中微子而获1995年诺贝尔物理学奖。值得注意的是，探测和研究微观粒子的手段又有很大进步，有些新的进展甚至是前人无法想像的：拉姆齐因为发明了分离振荡场方法及

用之于氢微波激射器及其它原子钟、德默尔特和保罗因为发展了离子捕集技术获得1989年诺贝尔物理学奖；弗里德曼、肯德尔和理查德?泰勒因为运用高能加速器进行深度非弹性散射所进行的研究而获1990年诺贝尔物理学奖；布罗克豪斯因为发展了中子谱学、沙尔因为发展了中子衍射技术而获1994年诺贝尔物理学奖；朱棣文、科恩-塔诺季和菲利普斯因为发展了激光冷却和捕获原子的方法而获1997年诺贝尔物理学奖。南部阳一郎因为发现次原子物理的对称性自发破缺机制而获2008年诺贝尔奖。

在凝聚态物理学方面的新进展有：P.W.安德森和范弗勒克对磁性和无序系统的电子结构所作的基础理论研究（1977年奖）；卡皮查在低温研究和磁学方面的成果（1978年奖）；凯?西格班在高分辨率电子能谱学方面（1981年奖）；K.威耳逊对与相变有关的临界现象所作的理论贡献（1982年奖）；冯?克利青发现了量子霍耳效应（1985年奖）；鲁斯卡发明了电子显微镜、宾尼希和罗雷尔发明了扫描隧道显微镜（1986年奖）；柏诺兹与缪勒发现陶瓷材料中的高温超导电性（1987年奖）；德然纳把研究简单系统中有序现象的方法推广到更复杂的物质态，特别是液晶和聚合物（1991年奖）劳克林、施特默和崔琦发现和解释了分数量子霍耳效应（1998年奖）；克特勒、康奈尔和维曼在“碱性原子稀薄气体的玻色－爱因斯坦凝聚态”以及“凝聚态物质性质早期基础性研究”方面取得成就。（2001年奖）在天体物理学方面：彭齐亚斯和R.威耳逊发现了宇宙背景微波辐射（1978年奖）；钱德拉塞卡尔对恒星结构和演变的理论研究、福勒对宇宙中化学元素的形成的理论和实验研究（1883年奖）；赫尔斯和约瑟夫?泰勒发现了一种新型的脉冲星，这一发现为研究引力开辟了新的可能性（1993年奖）。

诺贝尔物理奖是20世纪物理学伟大成就的缩影，折射出了现代物理学发展的轨迹和趋势，对科学进步有很大的促进作用。它的颁发体现了科学成果的社会价值和历史价值。

参考文献：

[1]郭奕玲沈慧君主编. 物理学史. 清华大学出版社，2005

[2]青少年宫网》自然科学》物理》物理学

[3]百度百科》诺贝尔奖

[4]江苏省海门中学网》学科建设》历届诺贝尔物理学奖获得者

[5]百度知道》2008年诺贝尔物理学奖获得者

近代物理学史论文

关于经典力学体系的建立的思索 【摘要】：力学又称经典力学，是物理学发展的最早的分支学科。力学知识最早起源于人们对自然现象和生产劳动的经验。经典力学体系的建立和古代劳动人民日常物理经验和科学家的努力探索精神是分不开的。经典力学的研究对象是天体和地面上物体的机械运动。、现在主要就以下几个方面谈谈本人关于经典力学体系的建立的思索：古希腊对物理学的贡献、中国古代的力学成就、伽利略的运动理论、牛顿与经典力学的建立。 【关键词】：第谷与开普勒奠基人——伽利略牛顿力学 首先谈谈古希腊对物理学的贡献。古希腊人在文化领域取得光辉夺目成就的同时，也对科学做出巨大的贡献。亚里士多德（公元前384～前322年）和阿基米德（前287—前212）是古希腊的伟大学者，是古希腊力学知识的集大成者。 亚里士多德研究了在重力作用下物体的运动，论证了运动、时间和空间的关系，区分了物质方面的运动、量方面的运动和空间方面的运动。他的主要成就有时提出了以下五点：（1）物体的运动：物体永远在运动变化，变化就是运动；（2）将自然界的运动分为自然运动和非自然运动；（3）①力是产生物体运动的原因，②力是维持物体运动的原因；（4）对抛体运动的解释:自然界害怕虚空,填补空虚推动物体；（5）自由落体：物体越重，下落速度应该越大。 在我看来，亚里士多德对经典力学体系的建立，和他的以下几点精神十分不开的：（1）亚里士多德能够摆脱神的意志，并能形成一套自圆其说的体系，在当时是有非常重要意义的；（2）亚里士多德重视近身事物的观察，强调思辨的作用，并总结出结论解释现象，引起众多的讨论与研究。与亚里士多德从小对自然科学特别爱好，也很钻研、好学多问、才华横溢、成绩优异也是分不开的。在那个物理理论贫瘠的年代，亚里士多德的成就是璀璨的，虽然由于他自身的局限性，提出的一些错误的观点，阻碍了物理学的快速发展，但是他对物理的贡献仍然是不可否认的。 阿基米德是古希腊继亚里士多德之后又一科学巨匠，他从生产实践出发，运用数学的方法建立起静力学，被誉为“力学之父”，还有人认为他是近代型的物理学家。阿基米德在力学上的贡献主要是严格地证明了杠杆定律的浮力定律，后

物理学史结课论文

物理学史结课论文 ———物理在现代科技中的应用 班级： 学号： 姓名：

摘要：从物理在人们生活周边，到学科应用、能源开发，乃至军事战争等几个方面论述了物理在现代科技中的广泛应用，并且物理今后在现代科技中的应用将会越来越广泛，作用也将越来越大。 关键词：生活学科能源 正文： 当今物理学已经发展成为研究宇宙间物质的基本组元及其基本相互作用和基本运动规律的学科。物理学的学科性质决定了它是整个自然科学的基础。物理学的基本概念、基本理论、基本实验手段和研究、测试方法，已经成为并将继续成为自然科学的各个学科（诸如宇宙学、天文学、地学、化学、生物学、医学等）的重要概念、理论的基础和实验、研究方法，从而推动各个学科深入而迅速地发展。物理学向自然科学各个学科的广泛渗透和移植，促使一系列交叉学科、边缘学科不断涌现。而正是这些交叉学科、边缘学科，有可能成为未来学科中最有希望、取得成果最多的领域。 宇宙学就是在物理学一系列研究成果的基础上而获得了迅速发展。作为宇宙学理论基础的热大爆炸理论，就是依赖于广义相对论以及粒子物理学的飞速发展和射电望远镜等天文观察手段的提高而诞生的。热大爆炸宇宙论被称为２０世纪后半叶自然科学的四大成就之一。然而，该理论还存在着很多不完备性和局限性，尤其关于宇宙的起源问题仍然没有得到最终的回答。对此朱洪元教授曾指出：“高能物理的研究成果将对甚早期宇宙的演化的理解起推进作用”。可以相

信，随着物理学尤其是高能物理研究的不断深入发展，宇宙的起源和演化过程将逐步被认识、理解，宇宙学将被推进到一个崭新的阶段。 物理学对地球科学的影响是深远的。地球物理学就是地学受物理学的影响而产生的一门交叉学科，正是由于对电磁波传播机制的研究而发现了大气电离层，对宇宙线的研究而发现了地球内辐射带并从而导致太阳风的发现；而对洋底岩石磁性的研究，则是确定板块构造学说——这一地球科学的革命性进展——的关键因素。地球科学所需要的实验测量技术也在很大程度上依赖于现代物理学。近年来，电子自旋共振、质子激发荧光分析技术和氡测量技术等核分析技术的研究对地质学正在产生越来越重要的影响。高压物理研究则对解决深部地质问题具有重要意义。随着地质学研究范围的扩大和核探测技术的不断提高，地质学的发展与核物理学的关系将日益密切。地质科学的前沿与尖端技术融为一体，它们所开辟的科研领域和所达到的知识深度已超过了以往任何时代。现代地质学将沿纵向和横向交叉的方向发展，核物理与地质学的衔接日益紧密，它们的交叉点将可能成为学科或新方向的生长点。 物理学与化学之间的关系也愈来愈密切。物理学发展中出现的理论工具和实验方法，使化学科学得以如虎添翼般的飞速发展。传统的物理化学就是着重应用物理理论和实验方法去处理化学问题而形成的一门化学分支学科，并已成为化学科学的理论核心之一。化学物理是由物理学与化学之间的密切结合而产生的一门正在蓬勃发展中的交叉学科，它以化学和物理学的新成就及近代实验方法来研究原子、

物理学史小作文

物理学史在中学教学中的应用 物理学史是研究物理学发展的学科，它是物理科学体系中重要的组成部分。物理学史教育是通过传授物理学史方面的知识，培养学生科学意识、科学精神及科学方法等多方面品质的过程。在教学活动中深刻体会到，物理学史教育是中学物理教学中不可缺少的组成部分。尤其在全面推进素质教育，实施课程改革的今天，对发展中学生综合素质提出了更高的要求，物理学史的教育功能则更加明显。 培养学生学习物理的兴趣。在中学物理教学中渗入物理学史的教育，可以让学生阅读到物理史上丰富的素材，学生就能对材料上的人物故事和探究过程产生浓厚的兴趣。比如说牛顿被苹果砸中进而提出万有引力定律，哥白尼提出“日心说”等。学生思考这些史实，会进一步思考类似现象，进而产生浓厚的兴趣，就会带着积极的情绪去学习物理这门功课。 增加学生对物理概念的理解能力。物理概念它是观察、实验和科学思维相结合的产物，具有定量的性质。那么每一个物理概念和规律的产生都离不开当时的时代背景，也少不了当时的物理学家的科学逻辑思维发展和历史进程。对学生进行物理学史教育，回顾物理概念、物理定律逐渐建立起来的历史过程，可以帮助学生清晰认识物理概念，正确使用物理定律来解决一些物理问题。虽然我们现在在教材上看到的物理概念和规律是短短的几句话或几个简单的公式，但这些物理概念和规律是经过物理学家不断发现问题，然后通过实验验证，最后由大量实验数据和材料总结出来的，其过程是经过一步一步仔细地修改和完善，才得到恰当的文字描述和等量关系。 例如，如果学生对力、质量、加速度这几个概念都搞不清楚，那就无法真正理解和掌握牛顿第二定律，更谈不上正确运用在物理问题上。首先，力在物理学上定义为“物体与物体间的相互作用”，虽然只是这样短短一句话，但其中有它发生的条件和效果等等；质量在物理学中定义为“物体所含物质的多少”，加速度则是“物体运动速度变化的快慢”，只有真正理解这些物理概念，才能将他们应用到他们之间联系的问题上来；力、质量、加速度就可以将这几个概念运用到牛顿第二定律中，牛顿第二定律是这样表述的：“物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同”。所以学生要真正理解牛顿第二定律，就必须要先掌握力、质量和加速的概念和性质，再将这些概念基础综合运用到牛顿第二定律中，就能帮助学生真正掌握这一知识。 帮助学生领会物理原理。物理原理和概念是物理知识的核心，所以若能在学习物理基础知识的同时增加一些相关的物理学发展史实，让学生了解这些物理学概念逐步建立起来的历史，使知识的逻辑性和历史性相结合，则更有利于学生对物理原理和概念全面正确的理解和领悟。 培养学生掌握科学的探索方法。著名物理学家亚里士多德在研究落体现象时，他认为“物体下落的快慢跟物体的质量有关，物体越重，下落得越快”。很多年后，世界上又诞生了一位伟大的物理学家叫伽利略，他对亚里士多德的观点持有怀疑的态度，最后他通过理想实验成功反驳了亚里士多德的落体学说。在中学物理教学中引入物理学史，可以在物理学史料中吸取一些物理学家研究物理的探究方法，在科学探究中，学生要学会多问一些自己不懂的地方，还要学会猜想实验现象产生的原因，探究过程中，更要勤于动手和分析自己得出的结果，当自己在探索过程中遇到挫折，就应该学会反思或和别人较交流合作，共同探讨

近代物理学史小论文

近代物理学史小论文 浅谈大学教育 关键词:大学教育知识问题 摘要:通过对现今大学教育的了解～加上自己所处学校的教育情况～提出一些小小的看法,同时对大学的教育方法与方式就自己的认为讲述一下自己的见解～并且对现今的大学教育中存在的问题结合自己的所见略微加以提出。 大学教育是每一个学子都渴望经历的一个过程，在中国，学生对大学特别是名牌大学更是趋之若鹜，都希望上一个好的大学，接受好的教育。这是无可厚非的。然而，就现今的大学教育，虽然是那么的让人向往，但是有些方面还是有必要去做深深地思考。 就我的看法而言，大学之所以区别于高中，主要在一个“大”字上,这里的“大”有几层含义，最表面也是最简单的那就是因为大学的校园之大，面积之广，建筑之多;其次，深一层次，是因为大学所涉及的知识面之广和全，所传授的知识是直接运用于各个领域的;最后，“大”字再某种层次还可以理解为“高”的意思，即大学里所学的知识不再像以前那样，以前学的基本都是一些表面的浅显的知识，重在的是了解而不是深究，然而在大学里，我们更注重的是有深入知识的内部层面，要知其然并知其所以然。举个例子，就我们理科生而言，在中学时代，像有些课程，比如物理，我们只是简单的套用课本上的一些物理公式用来解题，只要知其然已达要求，不必深究这么东西是从何而来，在大学就不一样了，对于物理专业的学生，也许一个简单的公式就需要大量的时间来推演与深究，每个细节都必不可少。还有，在中学数学课程上有些内容，例如微积分，只是提出，给些公式并一笔带过，很少就其具体的推导方法，在大学，却几乎要用一到两个学期都不能系统的

学完这门课。总之，我们在大学我们更注重的是对知识更深一层次的剖析，究其本质来说明问题。正因为如此，我们才说大学教育是一种高等教育。 大学教育不仅在教育的内容上有所不同，同时在教育的方法和手段上与中学更是大不相同。我们知道，在中学阶段，大都数学生都是在被动的学习，接受知识。是因为有强大的压制力和学校老师的监督管理，学生才不得不去学习，努不努力那就另当别论了。而在大学，我们倡导的是学习自主自觉，没有人再会太大的干预你的学习，一切都是自主，只不过最后通过学期末的考试来检查你的学习情况。也许有时候在某门课没通过，最大的“处罚”就是重修及取消一切评优资格，最后只要过了就达到了要求。至于你做的好不好，并不受限制，只要过了最低标准就行。所以，人们常说，大学是很轻松的。其实不然。 在大学里，虽然学校或者是学院对学生的学习的要求并不是那么的严格，但是在某些方面还是有一些强制性的规定。比如说，学校规定每个在校生必须按照要求完成大学四年内所需的学分，不仅仅在与自己的专业有关课程上，而且在公共选修课程上。这就需要学生规定的时间内尽可能学到更多的知识，即扩大知识面，这不仅仅局限于自己的专业方面。这也许就大学教育的一个较大的特点。 就我自己这个专业来讲，要求大体上和学校规定的一样，在前两个学年这个阶段，主要是学习一些通识课加上必要的专业基础课，并没有更加全面的接触专业课程，所以学习要求基本和全校其他各学院系同届的学生一样，所以我觉得大学更重要的时期是在接受专业课程教育的阶段，虽然只有一年，但在我认为，这应该是大学四年的核心内容。所以，在大学，最能凸显各个专业特点的时期就应在这宝贵的一年。同时，要想在大学里学有所得，重要的是把我专业课的这一年，这也是以后能够融入社会参加工作的保证。 国家对教育事业的关注应该是很重视的，因为一个国家要发展，必须要有技术人才，而高等院校正是国家所需各行各业的人才的来源地，教育事业得不到发展，

中国物理学史论文

学习中国物理学史的作用 学院：材料科学与工程 论文摘要: 中国物理学既是中华民族认识的结晶，具有科学知识的价值，同时具有思想文化价值。中国物理学史的介绍还可以使学生以一种移情的方式，了解中国物理学家的探究与思考，对中国的物理的发展和历史有更深入的了解，同时更好继承我国的物理精神。壮大物理学的发展！ 关键词:中国物理学史了解培养科学精神毅力 引言：今天的在大学学习物理学习中，加入了我国物理学史学习。传统的物理教学忽视了对学生学习兴趣的培养，造成很多同学不想去学习。而物理学史恰好弥补其不足。它可以唤起他们强烈的好奇心和奋发向上的激情，引起浓厚的兴趣。同时对我国的过去有更深入了解，对我国文化有更深了解。对弘扬我国文化有很大的帮助。 1．中国物理学沧桑岁月史 21世纪的我们应当对自己的历史进行解读，尤其对我国的物理 学史进行了解，中华民族有过辉煌的历史，四大发明对社会做 出的巨大贡献是世人共睹的，但为何又会受百年的奇耻大辱。 这一切有着我国的独特文化，他似乎早就给我国物理史带来一 种复杂的影响，我们的古人对物理的研究总的说来就是趋于记 录现象，而没有进行深入的研究和理论的研究。我们国家对于

物理现象的记载可以说是最早国家之一。 我国的物理学发展充满着沧桑，在先秦时期我有过百家争鸣， 各家在发挥自己长处，尤其是墨子学说，它的精髓就在于进行 深入的研究，就类似于西方的科学思维。但它并没被重视，始 皇进行了统一，中华文化走向一致，尤其汉朝以来的独尊儒术，使得中华民族走向与西方完全不同的路。 整整千年历史长河，我们有李白、苏轼、曹雪芹，但我们没有爱因斯坦、牛顿、伽利略。这似乎又在阐释着为什么在近 代我国会受到“华人与狗不得入内”殊礼！ 在这历史长河中，进入仕途，是所有读书人的最高追求，其它一切很可能为邪说。甚至为人鄙视。长时间的大一统且高 度中央集权，可谓一人之言，万万人必从之。而对于物理的研 究，在短时间并不会给君王带来大量的财富，而更多的人学儒，为皇家所用，帮其管理这所谓的王土。为了培养更多奴才，统 治者必将遏制其它学说。而对物理的研究，我们可以说连门都 没进。只能作为一个看客草草记录路边的风景。 2.中国物理学之零零碎碎成就 １）力学方面 《墨经》中的软科学知识已不全是实际生产知识的总结和记述，而是对力学现象进行了粗浅的概括，并进行了一些推理论证。诸如，关于时空观念、运动学知识、力的概念、力系平衡的论述，以及斜面、

物理学史论文

问答题 1、布鲁诺于1548年1月出生在意大利那不勒斯附近诺拉镇的一个贫苦家庭，受文艺复兴思想的影响，他极力倡导思想自由，宣扬无神说，哥白尼学说的革命精神强烈地感染了他，布鲁诺的激进思想使天主教会暴跳如雷、恼羞成怒，1600年2月17日被活活烧死在罗马鲜花广场上。据说，当教会判他火刑，在听到判词后，布鲁诺说：“我走向火堆，但是你们比我更恐惧!”你能理解布鲁诺为什么这么说吗? 人们会因为科学真理否定了有神论，让统治着人们的教会感到害怕。他们由于害怕而烧死了布鲁诺，但他们却阻止不了人们发现真理，故他们比更会一直处于恐惧之中，并将一直持续到人们否定并推翻他们。 2、甲同学说：哥白尼比较聪明，懂得“留得青山在，不怕没烧的道理。”作为一个科学家，讲究策略，保全性命，才有时间对人类作出更大的贡献。乙同学说：我认为布鲁诺做得对，这才是科学家应有的品质。 你的观点呢？ 两者都有一定道理，我个人比较认同哥白尼。科学家应有的品质认真对待科学的态度，不被封建迷信和恶势力的影响而改变对科学客观负责的态度，显然两位科学家都有这种精神。不同的是，一个为了宣传真理而果断地选择牺牲，另一个用暂时的逃避来赢得机会来传播真理。但是你的牺牲并不能带来什么，只能是匹夫之勇，应当明智的选择活下来，再做努力，如果你说我是懦夫，那你以死亡来结束你未完成的事业又何尝不是一种懦弱。 3、在1923年的领奖演说中，密立根公开承认自己曾长期对爱因斯坦的“光量子”观点和光电方程抱怀疑态度。他在演说中说道：“与我自己预料的相反，这项工作终于在1914年成了爱因斯坦方程在很小实验误差范围内精确有效的第一次直接实验证据，并且第一次直接从光电效应测定普朗克常数h。”如何理解密立根精神？ 密立根公开承认爱因斯坦的理论，是本着尊重事实，事实求是的原则和对科学认真负责的态度。他敢于承认自己以前的错误，不是出于个人荣辱，而是对真理的肯定态度和作为一个科学家必须有的素质，正是由于他对科学认真负责的的态度，他才有了成功的可能。 4、麦克斯韦对类比法的论述：“为了不用物理理论而得到物理思想，我们必须熟悉物理类比的存在。所谓物理类比，我指的是一种科学定律与另一种科学定律之间的部分相似性。它使得这两种科学可以相互说明。”但有时简单的类比也会导致错误的结果。请你列举几个用类比法成功和失败的例子。 失败的： 天王星是1781年由赫希尔发现的。当时，天文学家根据牛顿万有引力定律推算其轨道，总是与观测结果不符。有的人开始怀疑万有引力定律，有的人则深信不疑，却猜测天王星还受到另一颗尚未发现的巨星的引力作用。巴黎天文台的勒威

大学物理学史试题

1、简述墨家在光学上的研究成就。 墨子是第一个进行光学实验，并对几何光学进行系统研究的科学家。墨子细致地观察了运动物体影像的变化规律，提出了“景不徙”的命题。墨子指出，光源如果不是点光源，由于从各点发射的光线产生重复照射，物体就会产生本影和副影；如果光源是点光源，则只有本影出现。墨子明确指出，光是直线传播的，物体通过小孔所形成的像是倒像。墨经》中论述了光的反射，包括平面镜、凹面镜、凸面镜的反射情况。 2、阿基米德对物理学的贡献有哪些？ 力学： 1．系统总结并严格证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础。此外，阿基米德利用这一原理设计制造了许多机械。 2、他在研究浮体的过程中发现了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。 天文学：1、他发明了用水利推动的星球仪，并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象； 2、他认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转，这一观点比哥白尼的“日心地动 说”要早一千八百年。限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究。 3、伽利略的科学研究方法有何特点？ 1.把实验与数学结合起来，既注意逻辑推理，又依靠实验检验，构成了一套完整的科学研究方法。（2）有意识地在实验中抛开一些次要因素，创造理想化的物理条件。既要力求使实验条件尽可能符合数学要求，以便获得超越这一实验本身的特殊条件的认识，又要设法改变实验测量的条件，使之易于测量。（3）用实验去验证理论。伽利略认为科学实验是为了证明理论概念（或观察规律）而去做的，不应该是盲目的、无计划的，而理论（数学）又必须服从实验判决。（4）把实验与理论联系起来。 4、说明牛顿三定律基本思想的历史渊源。（第三章） 牛顿第一定律的发现及总结 300多年前，伽利略对类似的实验进行了分析，认识到：运动物体受到的阻力越小，他的运动速度减小得就越慢，他运动的时间就越长。他还进一步通过进一步推理得出，在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度讲不会减慢，这是将以恒定不变的速度永远运动下去。 伽利略曾经专研过这个问题，牛顿曾经说过：“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。所以牛顿概括了前人的研究结果，总结出了著名的牛顿第一定律。 5、说明能量守恒原理建立的科学渊源。（第四章） 一、定律诞生的前提条件： 1、认识热的本质，伦福德和戴维的实验为热的运动说提供了有力的支持，成了建立能量转化与守恒定律的前奏。19世纪40年代以前，自然科学的发展为能量转化与守恒定律的建立奠定了基础： 2、力学方面，早已发现了机械运动在一定条件下的不灭性（动量守恒、“活力”守恒） 3、发现了各种“自然力”相互转化的现象 4、永动机不可能实现的历史教训，从反面提供了能量守恒的例证； 5、建立了能量的初步概念； 6、在一些特殊情况下接触到能量守恒与转化定律，如楞次定律、赫斯定律 7、蒸汽机的发明与不断改进。 二、迈尔的贡献 1842年发表了题为《热的力学的几点说明》的论文，叙述了普遍的“力”（即能）的转化与守恒的概念，所以一般都承认迈尔是建立热力学第一定律（即能量守恒定律）的第一人。 三、焦耳对热功当量的测定 焦耳对电和磁的研究很感兴趣。他通过测定热功当量为建立能量守恒定律提供了实验依据。焦耳通过实验得出结论：热功当量是一个普适常量，与作功的方式无关。他证实了自然界的能量是等量转换的，是不会被消灭的，哪里消耗了机械能或电磁能，

物理学史课论文

湖北理工学院物理学史概论论文 （物理学史概论） 物理学史的发展历程 专业班级：12级市场营销 姓名：董文杰 学号：201240510154 上课地点：J3-204 完成时间：2012.4.23 论文评分：______________________ 湖北理工学院数理学院

物理学史的发展历程 摘录物理学的发展史是一部人类自我认识世界、认识科学的历史。有人说科学给人知识，历史引人深思。物理学史的发展让我们了解了探索这条充满泥泞道路上不屈、敢于冒险的物理伟人！物理学的发展包括声、光、热、电、力等等自然界所拥有的一切，科学家们运用生活中一切可以利用的资源去探索这个世界的未知与奇幻。最早的物理学是被称为自然哲学的，因为探索物理就是发现世界，发现这个人类世界未解之谜。物理学的发展史本身就怀疑的，批判的，求真的的历史。多少人为之着迷，甚至有人为之献出了生命。从亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”到牛顿的“惯性是物体的根本属性”等等一切都展现了物理发展史上的批判与反复的研讨。 关键词物理学史、探索宇宙、物理学革命 古代物理知识的起源可追溯到人类文明之初。人类为了生存，在生活和生产过程中，不断与大自然作斗争，不断改造大自然，逐步形成了对物质运动的最初认识。之后物理的发展就一直和人类的生产发展，以及社会政治、经济、文化的变革紧密联系在一起。自然界中的声、光、热、电、力也随之在物理世界中扮演了重要的角色。 1、力学的发展推动工业的发展 首先来说说力学的发展史，力学的发展为人类的工业革命带来了新鲜的活力。力学的发展大体上经历了四个阶段。公元前5世纪到17世纪中叶，是力学发展的原始阶段。在这个阶段，人们研究的主要问题是物体在重力及人力作用下的简单平衡与运动问题，总结出一些经验规律。亚里士多德就是其中的代表人物，他提出的“力是维持物体运动的原因”被当时的时代所推崇。到了17世纪中叶，又有一位物理巨匠崛起，同时也推翻了人们信奉了几千年的定律，提出了亚里士多德的错误理论，证明了“惯性是物体根本就有的属性，即使没有力的维持，物体在不受其他力的或者合力为零的情况下，物体是可以一直运动下去。”○1再者从17世纪中叶到18世纪的工业革命之前，当时欧洲对于工业的大力发展，便迫

(完整版)人教版物理学史归纳

一、力学： 1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）； 2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验； 3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。 牛顿第一定律—惯性定律：一切物体中保持匀速直线运动或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。（力是改变物体运动状态的原因） 牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。（作用力即合外力；F=ma） 牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。 同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律（F=kx）；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对） 6、17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。 7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。 8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律； 开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆的，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它轨道周期的二次方的比值都相等。 9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量； 11、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。 二、电磁学：（选修3-1、3-2） 1、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。 2、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。 3、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。 4、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。 5、1911年，荷兰科学家昂尼斯（或昂纳斯）发现大多数金属在温度降到某一值时，都会出

天体物理学的发展与历史物理学史期末论文

天体物理学的发展与历史 摘要：在本学期学习《物理学史》课程以来，让我了解到很多物理学发展史，以及众多物理学家对物理做出的巨大贡献；了解到现代如此先进的技术都脱离不开物理学的高度发展，因此，物理学是科学技术的基础，是科技得以产生的基石。他不仅推动着科学技术的发展，更成为人类社会发展的助燃剂。在众多物理分支方面我比较感兴趣的就是天文学这一块，所以接下来我将介绍有关天体物理方面的发展。 关键词：天体物理学粒子物理学宇宙学 （一）天体物理学的起源 从公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯目测恒星光度起，中间经过1609年伽利略使用光学望远镜观测天体，绘制月面图，1655～1656年惠更斯发现土星光环和猎户座星云，后来还有哈雷发现恒星自行，到十八世纪赫歇耳开创恒星天文学，这是天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。 天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。 多年来，随着世界人口的不断增加，资源不断的消耗，人们的生存环境日益缩减，资源也愈加匮乏。越来越多的国家将希望

寄托于地球外部的空间，这进一步促进了天体物理学的发展，理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步，几乎理论物理学每一项重要突破，都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立，使深入分析恒星的光谱成为可能，并由此建立了恒星大气的系统理论。三十年代原子核物理学的发展，使恒星能源的疑问获得满意的解决，从而使恒星内部结构理论迅速发展；并且依据赫罗图的实测结果，确立了恒星演化的科学理论。 （二）天体物理学的分类： 天体物理学分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，粒子物理学射天体、电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。 （三）天体物理学在对外太空研究的作用： 对行星的研究是天体物理学的一个重要方面。近二十年来，对彗星的研究以及对星星及物质的分布、密度、温度、磁场和化学组成等方面的研究，都取得了重要成果。随着空间探测的进展，太阳系的研究又成为最活跃的领域之一。 银河系有一、二千亿颗恒星，其物理状态千差万别。球状体、红外星、天体微波激射源、赫比格一阿罗天体，可能都是从星际云到恒星之间的过渡天体。 特殊行星更是多种多样：造父变星的光变周期为1～50天，

物理学史论文——弦理论的简单介绍及其发展过程

弦理论的简单介绍及其发展过程 【摘要】弦理论，即弦论，是理论物理的一个分支学科。弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。正如小提琴上的弦，弦理论中支持一定的振荡模式，或者共振频率，其波长准确地配合。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。本文简单的介绍了它的基本内容以及发展过程。 【关键词】广义相对论量子力学超弦理论M理论 一: 弦理论的形成背景 20 世纪的物理学有两次大的革命: 一次是狭义相对论和广义相对论; 另一次是量子理论的建立。经过人们的努力, 量子理论与狭义相对论成功地结合成量子场论, 这是迄今为止最为成功的理论。广义相对论是引力场的相对论理论, 这个理论是建立在等效原理及广义协变原理这两个基本假设之上的。在天文学上的一系列新发现支持下, 广义相对论也有长足的发展。在小至太阳系, 大至整个宇宙范围里, 实验观测与理论很好地符合。广义相对论来研究天体物理和宇宙学, 已成为物理学中的一个热门前沿。在量子理论的框架下, 我们可以认识小尺度下的宇宙:分子原子以及比原子更小的粒子, 如电子和夸克。两个理论差不多所有的预言都在实验上被物理学家以难以想象的精度证实了。但同样的这两个理论工具, 却无情地把我们引向一个痛苦的结论: 量子场论和广义相对论是不相容。 爱因斯坦建立相对论之后想到要统一当时公知的两种相互作用力—万有引力和电磁力。他花费了后半生近40 年的精力去寻求和建立一个统一理论, 但没有成功。现在回过头来看历史,爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力- 弱力和强力。现在已经知道, 自然界中总共4 种相互作用力除有引力之外的3 种都可用量子理论来描述, 电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。但是, 引力的形成完全是另一回事, 爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中, 弥漫在空间中的物质使空间弯曲了, 而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力, 这时物质交换的“量子”称为引力子, 但这一尝试却遇到了原则上的困难—- 量子化后的广义相对论是不可重整的,。目前，描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论在根本上有冲突，广义相对论的平滑时空与微观下时空剧烈的量子涨落相矛盾，这意味着二者不可能都正确，它们不能完整地描述世界。建立在攀因新坦引力理论上的量子计算给出了“无限大” , 这个落谬的答案正如你用一个数除以零所得到的一样。用数学家的语言来说从计算发散了。因此, 量子化和广义相对论是相互不自洽的。因此，量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架里统一起来。现在这一更大的理论框架已初显端倪, 它就是超弦理论。超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。 二: 弦理论内容及渊源 弦理论之不同于传统的量子场论在于假定物质的基本结构不是点粒子而是弦—一条一 维的曲线。它的特征尺度是普朗克长度, 约为1. 6×10- 35m。 弦有两种基本的拓扑结构: 开弦和闭弦。开弦是两端自由的线段而闭弦是首尾相接的闭合环。最简单的、最有希望的理论却只包括闭合弦。弦运动的各种简正模式的量子激发给出了基本粒子谱。这些激发可以有弦的振动和转动自由度, 对应到粒子谱上, 反映为粒子存在各种内部自由度。在弦理论中, 所有的基本粒子都是一个基本弦的不同运动模式而已。例如, 按照一种特珠方式振动时, 弦可能是一个电子。弦也可以结合或分离—“合二为一或一分

改变世界物理学论文

物理对人类社会发展的重要作用 ——隐形飞机 【摘要】物理的发展是人类历史发展的重要基石，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，它涉及到人类发展的各个领域，没有物理学的发展就没有人类社 会和文明的巨大进步。人们通过研究仿生学，并且应用了最新的技术和材料，终于在庞大的 飞机上也实现了隐形。它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽 量减少或者消除雷达接收到的有用，虽然是最为秘密的军事机密之一，隐形技术已经受到 了全世界的极大关注。 【关键词】物理学；人类社会；雷达；隐形技术；隐形飞机 一部人类社会发展的历史就一是部改造自然的历史，每一次大的技术变革乃至社会变革都有其物理方面的成因，物理在其中扮演着举足轻重的角色，物理学在整个科学体系中占有先导和表征的地位，是推动人类历史发展的重要力量。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。 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，瓦特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。以量子力学和相对论的创立为标志的物理学革命，不仅导致了人类宇宙观的重大转变，诱发或促进了整个自然科学的变革，而且带来了人类社会空前的技术进步，极大地改变了人类的生产方式和生活方式。物理学一方面把人类的视野扩展到150亿光年的遥远的宇宙空间，用“宇宙大爆炸”的学说，解释了大尺度的宇宙现象。另一方面又把人类的视线一步又一步地引进

量子力学的发现物理学史论文定稿版

量子力学的发现物理学史论文精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

物理学史教程论文 题目：量子力学的发现 学院：物理工程学院 专业：物理学 姓名：薛建朝 学号：2010220**** 量子力学的发现 薛建朝 （郑州大学物理学 2010220****，河南郑州） 摘要：量子力学的建立是物理学发展史上一个举足轻重的阶段，或许是最重要的阶段。在20世纪人类所取得的科学成就中，量子力学成就最大 。量子力学在推动社会和发展和物理理论本身上意义都是十分巨大的。 关键词：量子、不确定性、社会发展、标准模型、宇宙起源 一、量子力学简介 我之所以以“量子力学”为主题，是因为我太不了解它。量子是可以接受的，但不确定性让我从心底感到厌恶，有点像敬仰的爱因斯坦，怀念着经典物理世界的因果律。然而相比

之下，追求真理的信仰是强大的，世界因不确定性的存在变得丰富多彩；而单调是可怕的，让我们的头脑也死气沉沉。 量子力学的出现，从一开始就极富想象力和创造性的，以致于连其创始者——马克斯·普朗克（Max Plank），也很后悔当时提出“量子说”①。普朗克为解释黑体辐射能量密度分布公式，在1900年12月14日的德国物理学会提出：电磁辐射的能量交换是量子化的①，严重冲击了物理学界长期信奉的一切自然过程都是连续的原则，与经典理论格格不入，因而当时物理学界对普朗克的工作反应极为冷淡②。 之后的五年中，没有人对普朗克的能量子加以理会。直到1905年，爱因斯坦（Albert Einstein）对此作了发展，提出光的量子说，成功解释了光电效应。他假定光的能量也是量子化的，光在空间的传播正想粒子那样运动。这种粒子后来被称为光量子或光子①。但这一理论同样受到广大物理学家的强烈反对，普朗克也认为爱因斯坦的光量子理论“走的太远”②。 1913年，丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Henrik David Bohr）把当时人们持极大怀疑的普朗克、爱因斯坦的量子化，当时无人承认的卢瑟福模型，与表面上毫不相干的、当时属于化学范畴的光谱实验巧妙地结合了起来，解释了近30年之谜——巴尔末氢光谱公式，建立了玻尔模型。玻尔认为，电子在定态轨道上，其角动量是量子化的。 至此，旧量子论基本形成。旧量子论虽然解释了一些现象，但不论在逻辑上还是在对实际问题的处理上，都有严重的缺陷与不足。从普朗克提出量子论的二十余年中，人们始终没有领回它的基本原理。

物理学史论文——X射线

X射线——世纪之交物理学的三大发现之一 学院：姓名：学号：关键词：X射线三大发现之一伦琴本性原理特性 摘要：19世纪末20世纪初，电子的发现、X射线的发现和放射性现象的发现，被人们称为世纪之交物理学的三大发现，在物理学上具有重要的意义。在发现X射线的研究上，许多物理学家做出了不少努力，但他们都没有发现X射线，直到1895年伦琴的研究，才有了这一重大的发现。然而，尽管发现了X射线，人们却不知道X射线的本质是什么，在一段时期内，对X射线的本性众说纷纭。随着科学的发展，人们对X射线的研究更加深入，并逐渐发现了其产生原理和特性，X射线对人们来说已不再陌生。 一、X射线的发现 X射线的发现起源于对阴极射线的研究。 德国物理学家伦琴为了探明阴极射线的性质，重复做了赫兹、勒纳德等人的实验。1895年11月8日晚，为了防止外界对放电管的影响，同时也不使管内的可见光线漏出管外，他用黑纸板把放电管完全包了起来，房间也是完全遮光的暗室。实验时，他意外地发现在一米以外的涂有亚铂氰化钡的荧光屏发出了微弱的荧光。这一现象使他十分惊奇。他全神贯注地继续进行实验：把屏反转过来，使没有涂氰化钡的一面朝着管子，屏仍然发出荧光；将屏逐渐移远，即使移到远离管子两米以外，仍有荧光，只是稍弱一些而已。那时已经查明，阴极射线在空气中只能穿过几厘米，而在远离管子两米以外的屏上仍有荧光，所以，伦琴确信这种现象是无法用阴极射线的性质来解释的。 伦琴确信他已经发现了一种新的射线，为了进一步研究这种射线的性质，他连续六个星期吃住在实验室，废寝忘食地用各种方法反复进行实验。他发现，这种射线能穿透千页的书、2-3厘米厚的木板、几厘米厚的橡胶板、15毫米厚的铝板等等。这表明这种人眼看不见的射线具有很强的穿透能力，但对不同物质的穿透能力是不同的。1.5毫米厚的铅片几乎就能完

物理学史论文

学物理学史的心得 班级：测仪093 姓名：何强 学号：5801209081 通过一学期的物理学史的学习我学到了很多。作为一个选修课我感觉学知识并不是最重要的，而学习接受知识的方法与方式更重要一些。不过我在物理学史课的学习中也学到了很多知识。下面我就先说物理学史中学到的一些很重要的知识。 下面是物理学各分科的发展历史 力学中的物理学史 1、前384年—前322年，古希腊杰出思想家亚里士多德：在对待“力与运动的关系”问题上，错误的认为“维持物体运动需要力”。 2、1638年意大利物理学家伽利略：最早研究“匀加速直线运动”；论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家；利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论；发明了空气温度计；理论上验证了落体运动、抛体运动的规律；还制成了第一架观察天体的望远镜；第一次把“实验”引入对物理的研究，开阔了人们的眼界，打开了人们的新思路；发现了“摆的等时性”等。 3、1683年，英国科学家牛顿：总结三大运动定律、发现万有引力定律。另外牛顿还发现了光的色散原理；创立了微积分、发明了二项式定理；研究光的本性并发明了反射式望远镜。其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。

4、1798年英国物理学家卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67×11-11N·m2/kg2（微小形变放大思想）。 5、1905年爱因斯坦：提出狭义相对论，经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。即“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。电、磁学中的物理学史 1、1785年法国物理学家库仑：借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律，通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。 2、1826年德国物理学家欧姆：通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比即欧姆定律。 3、1820年，丹麦物理学家奥斯特：电流可以使周围的磁针发生偏转，称为电流的磁效应。 4、1831年英国物理学家法拉第：发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。 5、1834年，俄国物理学家楞次：确定感应电流方向的定律——楞次定律。 6、1864年英国物理学家麦克斯韦：预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，并从理论上得出光速等于电磁波的速度，为光的电磁理论奠定了基础。 7、1888年德国物理学家赫兹：用莱顿瓶所做的实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速并率先发现“光电效应现象”。

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学习物理学史选修课的几点体会 08物理1班 物理学发展的历史就是人类文明的发展史，重大物理理论的突破，在人类文明发展史上往往起到里程碑的作用。但是我们在以往的学习中，由于种种原因，往往对习题学习比较重视，而对物理学史重视不够，学习中花时较少，大家了解得比较肤浅，更缺乏系统性。对于物理学史的认识大都只停留在阿基米德“王冠的故事”、伽利略“比萨斜塔实验”以及牛顿对“苹果为什么落地”的思考等等点滴之中，很难形成系统的认识。因此，学习物理学史选修课，既是对物理课堂学习的深化和补充，又是对我们实施素质教育的一条非常有效的渠道。利用大量的科学史实，让科学家的人格魅力感染我们、让科学家的思想方法深入我们心田，下面谈几点体会。 1.了解物理学史能使我们融会贯通知识的来龙去脉 物理学既是一门古老的学科，又是一门发展十分迅速的学科，知识面广量大，体系严密，公式繁多。对物理公式我们经常忽视适用条件，张冠李戴。其中根本原因是没有搞清知识的来龙去脉，割断了知识之间的内在联系，不能用一条清晰的线索将知识贯穿起来，靠对物理定理，物理公式的肤浅理解，甚至死记硬背去分析解决许多物理问题。这样必然会使我们学习物理带来许多困难。而实际上，在看似庞杂的物理知识之间有着必然的联系，也有一个发展完善的过程。在课堂学习过程中，如果对物理学史缺乏应有的重视，学习的重点放在定律、定理、公式的掌握、应用上，搞题海战术，则对我们的综合素质的提高是极为不利的。其结果是使我们对定律的认识只停留在其表面上。开设物理学史选修课，就可以弥补我们这方面的不足。 力与运动的关系，古希腊哲学家亚里士多德的观点是：有力作用物体就运动，没有力作用物体就不运动。即：“力是使物体运动的原因”，或者说“力产生速度的原因”。日常生活中人们能见到这种现象：马拉车，车就运动，不用力拉，车就停下来；用力推桌面上的木块，木块就运动，不用力推它就停下来；等等。亚里士多德正以对这些常见现象的感性认识为基础，通过大量的观察，进行归纳和总结，最后得出的结论，这似乎符合人们的认知，所以在长达数千年时间里（时至今日也不乏其人）。亚里士多德的这种观点一直占统治地位。 伽利略以于常人不同的洞察力，透过现象看本质，通过斜面实验能看到：沿斜面滚下的小球在水平面上运动一段距离要停下来；水平面越光滑，小球在水平面上运动的距离就越长；伽利略运用科学推理，如果水平面绝对光滑（即无摩擦），小球要在水平面上以恒定的速度持续运动下去，不会停下来，由此提出了物体的运动并不需要外力来维持，从而否定了亚里士多德的观点，伽利略的观点可以概况为：有速度未必有力的作用。物理学史的学习不仅使学生了解了物理史实，更重要的是使学生了解一种重要的科学研究的方法——“理想实验”，要使物体在水平面上以恒定的速度运动不停下来是无法实现的，但伽利略利用斜面实验再加上科学的推理是合理的，所以伽利略是开创科学物理研究方法的先驱。