第一篇:物理學大師與物理學發展課程感想
物理學大師與物理學發展課程感想
我是一名轉到理科系的文科生,本學期要修大學物理,高中三年都沒學物理,大一也沒有學大學物理(1),直接學大學物理(2),壓力巨大,想通過“物理學大師與物理學發展”這門課加深一下對物理學的了解和認識,通過一學期的學習,老師精彩的講授,對我有很大幫助。
物理,作為一門科學,物理學告訴人們什么是物理學、為什么要研究物理學?研究物理學的價值。而作為一門課程,物理課程告訴學生物理學研究的對象是什么、怎樣通過定律定理來揭示物質世界的奧秘、物理思想和方法如何轉化為自身的素質和能力? “天人一物,內外一理”,今天的物理要引導學生學會感受物之妙理妙在何處、怎樣感悟物之妙理、以及思考物之妙理有什么用。
老師介紹了幾位物理學的大師,他們的故事、他們的執著感動著我、激勵著我。老師從物理學的起步、成長到發展、壯大以及時至今日物理學的現狀,將物理學的發展娓娓道來,彌補了我這方面知識的空缺。
作為人類的理智活動和對自然認識的知識形式,物理學包括概念、邏輯和經驗三大要素,相應地邏輯方法論和實驗方法論和概念方法論就構成了科學方法論基礎的三大支柱。在今后的學習中要把物理學史和物理學方法滲透在學習過程中,更好地感悟“萬物之理”的智慧。謝謝老師!
第二篇:物理學大師與物理學發展課后感想
物理學大師與物理學發展課后感想
大二的第一學年的選修課,我選了《物理學大師與物理學發展》,其實我對物理挺感興趣的,特別是那些物理啊大師啊什么的,特別是對那些對物理上的真理執著追求的物理學家,我更是心生敬佩,聽了老師對物理史的詳細解說和對物理大師的栩栩如生的描繪,我對物理的發展史有了更深的理解和認識,對那些在物理史上發出璀璨光芒的物理大師有了更加深刻的了解,對它們的為人和研究態度有了更加清晰的輪廓。總之,我通過聆聽物理學大師與物理學發展老師的認真的講解,我獲益匪淺。
老師對眾多的物理大師的描繪中,我對愛因斯坦印象最深刻,經過老師的講解后,我在網上看了愛因斯坦的資料,對其的有了更加深入的了解,也對他的為人也更加欽佩,對他對實驗和科學的態度更加佩服。愛因斯坦一生中最重要的貢獻是相對論。1905年他發表了題為《論動體的電動力學》的論文,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,建立了狹義相對論。隨后,經過多年的努力,1915年他又建立了廣義相對論,進一步揭示了四維空時同物質的統一關系,指出空時不可能離開物質獨立存在。根據廣義相對論的引力論,他推斷光在引力場中不沿著直線而會沿著曲線傳播,這一理論在1919年得到證實。1938年,他在廣義相對論的運動問題上取得重大發展,更深一步揭示了空時、物質、運動和引力之間的統一性。60年代以來,廣義相對論和引力論的研究,由于試驗技術和天文學的巨大發展受到重視。
愛因斯坦能夠成為物理學史上的一課耀眼的明珠,是因為什么呢?因為他有一顆積極進去的心、嚴謹細心的態度和持之以恒的精神。如果他缺少了其中的哪一個,就不可能會成功。當你擁有一顆積極進取的心時,哪怕跌倒了,都能夠站起來,勇敢的邁出下一步,并能夠充滿信心的期待著美好的明天。如果沒有,將會覺得生活失去了樂趣,每天沉浸在悲傷痛苦之中。我們應該做好屬于我們的每一件事情。不管我們做的事情有多渺小,我們都應該腳踏實地,認認真真的去完成。只要我們一心一意的做,不拖拉,不馬虎,相信自己一定會受到別人的認同。當然,做事情也不能做到一半就不做了,我們應該持之以恒,不能覺得太累或其他理由就不做了,這樣下去就會養成壞毛病,永遠改不掉了。可見,愛因斯坦的三個品格有多么重要。
愛因斯坦能成功,還有一個重要的因素,那就是他愛動腦筋。小時候,他爸爸給了他一個羅盤,他感到很新奇,就對著這個羅盤思考了半天。我們有時候也會對著某樣事物思考半天,也無法回答身邊的許多事情,但當我們不懂的時候卻抱著無所謂的態度,就算知道了答案也過一會兒就會忘記。也許就是天才和煩人差的那一步。
這是他成功的原因,使我更佩服他的原因是:愛因斯坦不僅是一個偉大的科學家,還是一個有高度世界責任感的正直的人。在他小時候,有一次德皇軍隊通過慕尼黑的市街,好奇的人們都涌向窗前喝彩助興,但愛因斯坦卻恐懼得躲了起來,他瞧不起又害怕這些“打仗的妖怪”,并要求他的母親把他帶到永遠也不會變成這種妖怪的國土去。中學時愛因斯坦放棄了德國國籍,可他并不申請加入意大利國籍,他要做一個不要任何依附的世界公民。愛因斯坦一心希望科學能夠造福人類,但他卻目睹了科學技術在兩次世界大戰中所造成的巨大破壞。因此,他認為戰爭與和平的問題是當代的首要問題。大戰過后,愛因斯坦試圖在現實的基礎上建立他的世界和平的夢想,并且在“敵國”里作了一連串“和平”演說。為了使自己與這個世界保持“和諧”,愛因斯坦加入了美國國籍。他認為,在美國這個國度里,各階級的人們都能在勉強過得去的友誼中生存下去。
然而愛因斯坦僅僅是老師講解的眾多物理名家總的一位,眾多的物理名家,讓我們獲益匪淺,更讓我們對物理更加感興趣。
通過物理學大師與物理學發展課程老師的講解,我認識了眾多物理名家,也讓我明白了很多,教會了我們很多:我們要有一顆積極進取的心,不管我們做什么事情,只要我們能堅持自己喜歡的,擁有嚴謹細心的態度,認真負責的決心,扎實進取的行動,持之以恒的精神,金子就一定能夠發光的
第三篇:物理學大師及物理學發展課的感想
物理學大師及物理學發展課的感想
寫在前面:老師,我覺得很能源不應該被利用,一經泄露,對人類的破壞是毀滅性的,所以我不建議使用核能源,這樣也就不會產生廢料了。
為什么選這門課?
我個人對物理比較感興趣,本來是想在大學修一個物理二學位,但是沒有,所以只好選了數學。我之所以喜歡物理想要多學一些,是因為我覺得物理是一門實用的科學,蒸汽機帶人們進入了蒸汽時代,法拉第的發電機引導人們進入電氣社會,現在信息技術的基本原理也需要有光學電磁學的強大支撐。我認為人類文明的發展就是建立在物理學發展的基礎上的。現在我們的國家正在戰略轉型階段,從單純的中國制造變成了中國創造,需要強有力的物理做后盾,因為許多高新技術都需要強大的物理原理作支撐。所以我想去了解物理,從找探尋奧秘。
我學到了什么。
在老師的認真講解和清晰授課下,我逐漸摸清了整個物理學的發展過程。牛頓,麥克斯韋,愛因斯坦,物理學史上群星閃爍,燦爛奪目。我印象深刻的有這樣兩個內容,我記得老師在有一次課上跟我們說了牛頓的侄女說他叔父是因為墜落的蘋果發現了萬有引力定律的,其實這是不正確的,是牛頓分析了開普勒的數據得出的。這讓我們覺得真正的物理不是充滿神奇的,而是來解釋神奇的。
再者就是老師對愛因斯坦的論述了,我個人也很膜拜愛因斯坦。他的人生如一部浩瀚的史書,書寫著他個人的奮斗。下面是我查閱到的大師年表。
1905年3月,發表量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。1906年4月,晉升為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關于固體的量子論的第一篇論文。1914年4月,愛因斯坦接受德國科學界的邀請,遷居到柏林,8月 即爆發了第一次世界大戰。他雖身居戰爭的發源地,生活在戰爭鼓吹者的包圍之中,卻堅決地表明了自己的反戰態度。9月 愛因斯坦參與發起反戰團體“新祖國同盟”,在這個組織被宣布為非法、成員大批遭受逮捕和迫害而轉入地下的情況下,愛因斯坦仍堅決參加這個組織的秘密活動。10月 德國的科學界和文化界在軍國主義分子的操縱和煽動下,發表了“文明世界的宣言”,為德國發動的侵略戰爭辯護,鼓吹德國高于一切,全世界都應該接受“真正德國精神”。在“宣言”上簽名的有九十三人,都是當時德國有聲望的科學家、藝術家和牧師等。就連能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等都在上面簽了字。當征求愛因斯坦簽名時,他斷然拒絕了,而同時他卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上簽上自己的名字。這一舉動震驚了全世界。1915年11月,提出廣義相對論引力方程的完整形式,并且成功地解釋了水星近日點運動。
1930年不滿國際聯盟在改善國際關系上的無所作為,提出辭職。5月,在“國際婦女和平與自由同盟”的世界裁軍聲明上簽字。7月同泰戈爾爭論真理的客觀性問題。1945年3月同西拉德討論原子軍備的危險性,寫信介紹西拉德去見羅斯福,未果。4月從高等學術研究院退休(事實上依然繼續照常工作)。9月以后連續發表一系列關于原子戰爭和世界政府的言論。1954年3月,75歲生日,通過“爭取公民自由非常委員會”,號召美國人民。
正如老師課上說的一樣,愛因斯坦不僅在科學方面有著杰出的成就,
第四篇:物理學發展概論
物理化學學科發展
一、物理化學概述
化學學科的發展經歷了若干個世紀。而物理化學則是以物理實驗技術為基礎,研究化學體系的性質和行為,發現并建立化學體系中特殊規律的學科。物理化學是化學學科的理論基礎,它從物質的物理現象與化學現象的聯系入手,去探求化學變化的基本規律。
一般公認的物理化學的研究內容大致可以概括為三個方面:
(1)化學體系的宏觀平衡性質 以熱力學的三個基本定律為理論基礎,研究宏觀化學體系在氣態、液態、固態、溶解態以及高分散狀態的平衡物理化學性質及其規律性。
(2)化學體系的微觀結構和性質 以量子理論為理論基礎,研究原子和分子的結構,物體的體相中原子和分子的空間結構、表面相的結構,以及結構與物性的規律性。
(3)化學體系的動態性質 研究由于化學或物理因素的擾動而引起體系中發生的化學變化過程的速率和變化機理。
化學被認為一門實驗與理論并重的科學,基于物理理論的計算已成為化學不可缺少的組成部分,標志著化學發展進入了新的階段。
二、物理化學的發展史
物理化學的發展史一般認為,物理化學作為一門學科的正式形成,是從1877年德國化學家奧斯特瓦爾德和荷蘭化學家范托夫創刊的《物理化學雜志》開始的。實際上,物理化學已有很大進展了。從這一時期到20世紀初,物理化學以化學熱力學的蓬勃發展為其特征。
熱力學第一定律和熱力學第二定律被廣泛應用于各種化學體系,特別是溶液體系的研究。吉布斯對多相平衡體系的研究和范托夫對化學平衡的研究,阿倫尼烏斯提出電離學說,能斯脫發現熱定理都是對化學熱力學的重要貢獻。
當1906年路易斯提出處理非理想體系的逸度和活度概念,以及它們的測定方法之后,化學熱力學的全部基礎已經具備。勞厄和布喇格對 X射線晶體結構分析的創造性研究,為經典的晶體學向近代結晶化學的發展奠定了基礎。阿倫尼烏斯關于化學反應活化能的概念,以及博登施坦和能斯脫關于鏈反應的概念,對后來化學動力學的發展也都作出了重要貢獻。
20世紀20~40年代是結構化學領先發展的時期,這時的物理化學研究已深入到微觀的原子和分子世界,改變了對分子內部結構的復雜性茫然無知的狀況。1926年,量子力學研究的興起,不但在物理學中掀起了高潮,對物理化學研究也給以很大的沖擊。尤其是在1927年,海特勒和倫敦對氫分子問題的量子力學處理,為1916年路易斯提出的共享電子對的共價鍵概念提供了理論基礎。1931年鮑林和斯萊特把這種處理方法推廣到其他雙原子分子和多原子分子,形成了化學鍵的價鍵方
法。1932年,馬利肯和洪德在處理氫分子的問題時根據不同的物理模型,采用不同的試探波函數,從而發展了分子軌道方法。
第二次世界大戰后到60年代期間,物理化學以實驗研究手段和測量技術,特別是各種譜學技術的飛躍發展和由此而產生的豐碩成果為其特點。
電子學、高真空和計算機技術的突飛猛進,不但使物理化學的傳統實驗方法和測量技術的準確度、精密度和時間分辨率有很大提高,而且還出現了許多新的譜學技術。物理化學的研究對象超出了基態穩定分子而開始進入各種激發態的研究領域。先進的儀器設備和檢測手段也大大縮短了測定結構的時間,使結晶化學在測定復雜的生物大分子晶體結構方面有了重大突破。電子能譜的出現更使結構化學研究能夠從物體的體相轉到表面相,對于固體表面和催化劑而言,這是一個得力的新的研究方法。
60年代,激光器的發明和不斷改進的激光技術。大容量高速電子計算機的出現,以及微弱信號檢測手段的發明孕育著物理化學中新的生長點的誕生。
70年代以來,分子反應動力學、激光化學和表面結構化學代表著物理化學的前沿陣地。研究對象從一般鍵合分子擴展到準鍵合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非化學計量化合物。
在理論研究方面,快速大型電子計算機加速了量子化學在定量計算方面的發展。對于許多化學體系來說,薛定諤方程已不再是可望而不可解的了。福井謙一提出的前線軌道理論以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子軌道對稱守恒原理的建立是量子化學的重要發展。
三、中國物理化學的發展
中國物理化學的發展歷史,以1949年中華人民共和國成立為界,大致可以分為兩個階段。在30~40年代,盡管當時物質條件薄弱,但老一輩物理化學家不僅在化學熱力學、電化學、膠體和表面化學、分子光譜學、X射線結晶學、量子化學等方面做出了相當的成績,而且培養了許多物理化學方面的人才。
1949年以后,經過幾十年的努力,在各個高等學校設置物理化學教研室進行人才培養的同時,還在中國科學院各有關研究所和各重點高等學校建立了物理化學研究室,在結構化學、量子化學、催化、電化學、分子反應動力學等方面取得了可喜的成績。
從歷史上看,化學家史隨化學研究的深入而不斷吸納物理學成果來解決化學問題的。而且每次吸納物理學成果都都是化學進入一個新的發展階段。在實驗和理論兩方面都是如此。
四、物理化學的發展前景
物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發展起來的。它以豐富的化學現象和體系為對象,大量采納物理學的理論成就與實驗技術,探索、歸納和研究化學的基本規律
和理論,構成化學科學的理論基礎。物理化學的水平在相當大程度省反映了化學發展的深度。
隨著人們科學知識的不斷積累,科學認識的日益深化和現代科學技術,如新譜學方法、分子束和激光技術、巨型計算機和先進計算方法等的應用,使物理化學的理論與實驗研究均進入一個嶄新的發展階段。現代物理化學發展的明顯趨勢和特點是,從宏觀到微觀,從體相到表面,從靜態到動態等。目前物理化學已在一定程度上能指導實踐,并在實踐中不斷得到豐富和發展。
分子工程學史當今的熱門工程學,想要達到想宏觀工程學那樣的水平,顯然需要以下幾方面定量的化學知識和在原子分子水平上操縱微觀對象的能力。
1掌握物質的性能與其分子組成和結構的關系
2掌管化學反應進行的規律
3在合成和組裝中擁有在原子分子水平操縱微觀對象的能力
為了實現分子工程學的設想,化學除了發揮自己現有的優勢以外,還需要吸納物理學的成果。物理學向化學滲透,在無機化學方面更突出,而物理無機化學更應該是吸納物理學新成果的前鋒。
第五篇:物理學發展簡史
物理學發展簡史
摘要:物理學的發展大致經歷了三個時期:古代物理學時期、近代物理學時期(又稱經典物理學時期)和現代物理學時期。物理學實質性的大發展,絕大部分是在歐洲完成,因此物理學的發展史,也可以看作是歐洲物理學的發展史。
關鍵詞:物理學;發展簡史;經典力學;電磁學;相對論;量子力學;人類未來發展 0 引言
物理學的發展經歷了漫長的歷史時期,本文將其劃分為三個階段:古代、近代和現代,并逐一進行簡要介紹其主要成就及特點,使物理學的發展歷程顯得清晰而明了。古代物理學時期
古代物理學時期大約是從公元前8世紀至公元15世紀,是物理學的萌芽時期。
物理學的發展是人類發展的必然結果,也是任何文明從低級走向高級的必經之路。人類自從具有意識與思維以來,便從未停止過對于外部世界的思考,即這個世界為什么這樣存在,它的本質是什么,這大概是古代物理學啟蒙的根本原因。因此,最初的物理學是融合在哲學之中的,人們所思考的,更多的是關于哲學方面的問題,而并非具體物質的定量研究。這一時期的物理學有如下特征:在研究方法上主要是表面的觀察、直覺的猜測和形式邏輯的演繹;在知識水平上基本上是現象的描述、經驗的膚淺的總結和思辨性的猜測;在內容上主要有物質本原的探索、天體的運動、靜力學和光學等有關知識,其中靜力學發展較為完善;在發展速度上比較緩慢。在長達近八個世紀的時間里,物理學沒有什么大的進展。
古代物理學發展緩慢的另一個原因,是歐洲黑暗的教皇統治,教會控制著人們的行為,禁錮人們的思想,不允許極端思想的出現,從而威脅其統治權。因此,在歐洲最黑暗的教皇統治時期,物理學幾乎處于停滯不前的狀態。
直到文藝復興時期,這種狀態才得以改變。文藝復興時期人文主義思想廣泛傳播,與當時的科學革命一起沖破了經院哲學的束縛。使唯物主義和辯證法思想重新活躍起來。科學復興導致科學逐漸從哲學中分裂出來,這一時期,力學、數學、天文學、化學得到了迅速發展。2近代物理學時期
近代物理學時期又稱經典物理學時期,這一時期是從16世紀至19世紀,是經典物理學的誕生、發展和完善時期。
近代物理學是從天文學的突破開始的。早在公元前4世紀,古希臘哲學家亞里士多德就已提出了“地心說”,即認為地球位于宇宙的中心。公元140年,古希臘天文學家托勒密發表了他的13卷巨著《天文學大成》,在總結前人工作的基礎上系統地確立了地心說。根據這一學說,地為球形,且居于宇宙中心,靜止不動,其他天體都繞著地球轉動。這一學說從表觀上解釋了日月星辰每天東升西落、周而復始的現象,又符合上帝創造人類、地球必然在宇宙中居有至高無上地位的宗教教義,因而流傳時間長達1300余年。公元15世紀,哥白尼經過多年關于天文學的研究,創立了科學的日心說,寫出“自然科學的獨立宣言”——《天體運行論》,對地心說發出了強有力的挑戰。16世紀初,開普勒通過從第谷處獲得的大量精確的天文學數據進行分析,先后提出了行星運動三定律。開普勒的理論為牛頓經典力學的建立提供了重要基礎。從開普勒起,天文學真正成為一門精確科學,成為近代科學的開路先鋒。
近代物理學之父伽利略,用自制的望遠鏡觀測天文現象,使日心說的觀念深入人心。他提出落體定律和慣性運動概念,并用理想實驗和斜面實驗駁斥了亞里士多德的“重物下落快”的錯誤觀點,發現自由落體定律。他提出慣性原理,駁斥了亞里士多德外力是維持物體運動的說法,為慣性定律的建立奠定了基礎。伽利略的發現以及他所用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標志著物理學真正的開端。
16世紀,牛頓總結前人的研究成果,系統的提出了力學三大運動定律,完成了經典力學的大一統。16世紀后期創立萬有引力定律,樹立起了物理學發展史上一座偉大的里程碑。之后兩個世紀,是電學的大發展時期,法拉第用實驗的方法,完成了電與磁的相互轉化,并創造性地提出了場的概念。19世紀,麥克斯韋在法拉第研究的基礎上,憑借其高超的數學功底,創立了了電磁場方程組,在數學形式上完成了電與磁的完美統一,完成了電磁學的大一統。與此同時,熱力學與光學也得到迅速發展,經典物理學逐漸趨于完善。3 現代物理學時期
現代物理學時期,即從19世紀末至今,是現代物理學的誕生和取得革命性發展時期。
19世紀末,當力學、熱力學、統計物理學和電動力學等取得一系列成就后,許多物理學家都認為物理學的大廈已經建成,后輩們只要做一些零碎的修補工作就行了。然而,兩朵烏云的出現,打破了物理學平靜而晴朗的天空。第一朵烏云是邁克爾孫-莫雷實驗:在實驗中沒測到預期的“以太風”,即不存在一個絕對參考系,也就是說光速與光源運動無關,光速各向同性。第二朵烏云是黑體輻射實驗:用經典理論無法解釋實驗結果。這兩朵在平靜天空出現的烏云最終導致了物理學的天翻地覆的變革。
20世紀初,愛因斯坦大膽地拋棄了傳統觀念,創造性地提出了狹義相對論,永久性地解決了光速不變的難題。狹義相對論將物質、時間和空間緊密的聯系在一起,揭示了三者之間的內在聯系,提出了運動物質長度收縮,時間膨脹的觀點,徹底顛覆了牛頓的絕對時空觀,完成了人類歷史上一次偉大的時空革命。十年之后,愛因斯坦提出等效原理和廣義協變原理的假設,并在此基礎上創立了廣義相對論,揭示了萬有引力的本質,即物質的存在導致時空彎曲。相對論的創立,為現代宇宙學的研究提供了強有力的武器。
物理學的第二朵烏云——黑體輻射難題,則是在普朗克,愛因斯坦,玻爾等一大批物理學家的努力下,最終導致了量子力學的產生與興起。普朗克引入了“能量子”的假設,標志著量子物理學的誕生,具有劃時代的意義。愛因斯坦,對于新生“量子嬰兒”,表現出熱情支持的態度。并于1905年提出了“光量子”假設,把量子看成是輻射粒子,賦予量子的實在性,并成功地解釋了光電效應實驗,捍衛和發展了量子論。隨后玻爾在普朗克和愛因斯坦 “量子化”概念和盧瑟福了“原子核核式結構”模型的影響下提出了氫原子的玻爾模型。德布羅意把光的“波粒二象性”推廣到了所有物質粒子,從而朝創造描寫微觀粒子運動的新的力學——量子力學邁進了革命性的一步。他認為輻射與粒子應是對稱的、平等的,輻射有波粒二象性,粒子同樣應有波粒二象性,即對微粒也賦予它們波動性。薛定諤則用波動方程完美解釋了物質與波的內在聯系,量子力學逐漸趨于完善。
量子力學與相對論力學的產生成為現代物理學發展的主要標志,其研究對象由低速到高速,由宏觀到微觀,深入到廣垠的宇宙深處和物質結構的內部,對宏觀世界的結構、運動規律和微觀物質的運動規律的認識,產生了重大的變革。其發展導致了整個物理學的巨大變革,奠定了現代物理學的基礎。隨后的幾十年即從1927年至今,是現代物理學的飛速發展階段,這一期間產生了量子場論、原子核物理學、粒子物理學、半導體物理學、現代宇宙學、現代物理技術等分支學科,物理學日漸趨于成熟。4 結論
物理學的發展史,也是人類從愚昧走向成熟,從低級走向高級的歷史。物理學的每一次大發展,都使人類的思想境界上升到了一個新的高度。相對于整個宇宙范圍來說,當今人類的文明尚處于一個較低的層次,并處于正在向第一文明等級發展的歷程中。在這個發展的歷程中,科學無疑是第一推動力,而在科學的眾多分支中,物理學無疑是這一推動力的最先進的代表。