物理专业导论论文

通过对物理专业导论的学习，我对物理学这门古老而又充满生命力的科学 有了新的认识，在高中的基础上又加深了对物理学的理解与体会。 物理学导论这门课程使我学到了很多知识，明白了物理学的发展为人类文 明发展提供了必要的前提条件。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。 物理学的发展经过了 2000 年，如今物理学的发展日臻完美，虽然仍有许 多不足之处，但是物理学给世界、给全人类带来的改变是显而易见的。其中的 每一段历史都值得我们去铭记。 从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”到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，再到英国科学家牛顿：总结 三大运动定律、发现万有引力定律。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=6.6711-11N?m2/kg2 。至此经典力学的体系似乎已经完美了。但 1905 年的奇迹，爱因斯坦提出 狭义相对论，波尔，普朗克，海森堡，薛定谔建立量子力学，指出经典力学不 适用于微观粒子和高速运动物体。使得力学朝向另一个高度发展。 从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，到 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。再到 奥斯特发现电流可以使周围针发生偏转（电流的磁效应）再到伟大的法拉第发 现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应现象。最后由麦克斯韦问鼎电 磁学，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。著名的麦克斯韦方程组 （如石教授说的那样）像诗一样美丽！ 关于光学和原子物理，20 世纪更是擦出了惊天大火花，历史上关于光的本 质的说法一直争论不休，有人支持牛顿主张的微粒说，有人相信惠更斯的波动 说，群雄争霸中光的波粒二象性的理论诞生！它开启了物理学领域的新纪元。 原子的结构也被历代争论不休，从汤姆孙的西瓜模型到卢瑟福的核式结构模式。 当经典的原子理论站不住脚的时候，1913 年，玻尔在卢瑟福有核原子模型的基 础上建立起原子的量子理论，也直接催生了量子学派 物理学是一门纯科学，但这决不是意味着物理学与社会无关，恰恰相反， 物理学或者说纯科学的发展正是人类社会由落后走向先进的最根本原因！正如 石老师在课上谈到的美国第一任物理学会会长亨利奥古斯特罗兰说的，“ 我常常被问及这样的问题：纯科学和应用科学究竟哪个对世界更重要？为了应 用科学，纯科学本身必须存在！假如我们停止纯科学的进步而只留意科学的应 用，我们很快就会退化成为中国人那样！多少代以来中国人没有什么进步，因 为他们只满足于科学的应用，却从来没有追问过他们祖先所做事情中的原理。 这些原理就构成了纯科学！中国人很早就知道火药的应用，如果他们能用正确 的方法来探索 “火药应用”的原理，中国人就能够在实现众多应用的同时还能够发展出 化学， 甚至物理学！因为只满足于火药爆炸的事实和应用，而没有寻根问底，中 国人已经远远落后于世界进步；以至于我们现在只将世界上所有众多民族中这 个最古老、人口最多的民族视为野蛮人！ ”这时我们的爱国主义情节千万不能发作，因为亨利并没有说错，长久以 来中国忽视对纯科学的支持致使了中国落后于当今发达国家的现状，这值得我 们接受和反思！亨利又说：“美国科学只存在未来，并没有今天和过去。在 我这个位置上的人应该思考的问题是： 我们必须做什么才能够创造出美国的物理学；而不是把电报、电灯及其它 令人方便的产品称之为“科学”。我并不是低估这些时尚产品的价值，整个世 界的进步需要依靠它们；成功发明这些高技术产品的人应该受到世界的尊重。 但是，虽然一位厨师发明了餐桌上的一道美味佳肴，使世人享受到口福，但是 我们不会尊称他为“化学家”。”表面上，纯科学脱离于现实，看似它永远 呆在象牙塔中，只对一些被称为科学家的人称兄道弟。其实非也，物理学的发 展带动科学技术的进步，现代物理学更成为高新技术的基础。在牛顿力学,万有 引力定律开普勒三定律的基础上发展起来的空间物理，从此宇宙飞船送上了太 空，使人类实现了飞天的梦想。也使中国人“九天揽月”成为可能。经典的电磁 理论在科学技术中的应用。电视机显像管，雷达，微波炉等，由受激辐射理论 产生的激光应用于生活、 科研等各个领域，激光针灸、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、 激光测距仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光炮不久 的将来，激光肯定会有更广的应用。20 世纪初相对论和量子力学的建立，诞生 了近代物理，开创了微电子技术的时代。于是诞生了半导体芯片，电子计算机。 没有量子力学也就没有现代科技！物理学的结论其实遍布整个社会！可以说物 理学的发展， 促进了各个领域科学技术的进步。使人类的生产和生活发生了翻天覆地的 变化。 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， 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。 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。 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。没有 物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步！ 物理学重要性，从它的定义中不证自明物理是研究物质结构、物质相 互作用和运动规律的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学 , 物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺守恒律或不变性。 探究万物之理的道路从不会有尽头，仍需要大批大批的有志青年将自己的一生 都专注其上，我希望自己也是其中一员。 最后，请允许我向伟大的爱因斯坦表示崇高的敬意。如是教授所说，如果 说牛顿，法拉第，麦克斯韦，波尔，普朗克这些人是 superman 的话，那么爱 因斯坦就是 super super superman！ 他的一生统一着各种理论，每一个都是惊天动地的！ 光量子论波与粒子统一多年多年多年狭义相对论 时间与空间的统一广义相对论时间、空间与物质的统一 E=2 物质与能量的统一 他说明了物理学的自身的纵向发展方向越来越小越来越大两极相 通 “如果说世界上有哪一条真理能将那样多的哲学沉思、物理洞察和技术应 用全部融汇于一身，充分显示出人类智慧的巨大潜力，那么，到目前为止， E=mc2 可能就是最好的一个了。 ”方励之的溢美之辞中可见爱因斯坦的高