第一篇:古代中國的物理學貢獻
古代中國的物理學貢獻
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說到中國古代的科技成就,就不得不提物理學上的成就。中華人民的智慧創(chuàng)造了無數(shù)物理學上的奇跡。指南針、地動儀這些發(fā)明,在千年后的我們看來,也不失為奇跡。就讓我們走進古代中國的物理學貢獻,體會中華文明的博大精深。
在我國古代,手工工藝技術(shù)成果遠比經(jīng)驗性的理論總結(jié)突出得多。從時間來看,大體可分為春秋戰(zhàn)國、兩漢、宋明三個高潮。
(1)春秋戰(zhàn)國時期
此時期對物理學知識有了系統(tǒng)研究和論述,主要著作有:《墨經(jīng)》和《考工記》等.對力、熱、光等都有論述.公元前316年,蜀守李冰修建都江堰,“正面取水,側(cè)面排沙”,其飛沙堰工程巧妙地利用了彎道環(huán)流,說明當時測河水流量、了解泥沙規(guī)律等水力學知識及水利工程已有相當?shù)乃剑啥计皆Ф嗄陙硎冀K受益。《墨經(jīng)》最早對力下了定義:“力荊之所以奮也”。意思是力是使物體運動狀態(tài)改變的原因。《墨經(jīng)》第114、116條對時間和空間最早作出了正確定義:“宇或徒,說在長宇久”“行修以久,說在先后”。意思是說物體位置改變是空間隨著時間自近而遠的持續(xù)增長。“墨經(jīng)”還最早論述了“杠桿原理”和“浮體平衡原理” 同時,《墨經(jīng)》中有八條對幾何光學的專門論述,這八條主要論述了:光的直進性和小孔成像,平面鏡反射及成像,球面鏡成像。《考工記》中:“凡鑄金之狀,金(銅)與錫;黑蝕之氣竭,黃白次之;黃白氣竭,青白次之;青白之氣竭,青氣次之。然后可鑄也”是我國最早對溫度的認識,這段大意是在熔煉金屬過程中,根據(jù)物體顏色判斷物體冷熱程度。春秋末期(約公元前5世紀)約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有: “慈石召鐵,或引之也”。這是世界上最早對磁現(xiàn)象的認識。
(2)兩漢到五代時期
這個時期制造了許多大型復(fù)雜機械:西漢初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139年)的渾天儀和地動儀:畢嵐的“翻車”(即龍骨水車)和名為“渴烏”的虹吸管;(公元2世紀)唐僧一行梁令瓏的水運渾儀。(公元725年)此時期主要科學代表著有:東漢王充(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢C25年—220)年的《淮南萬畢術(shù)》
李春主持建造的河北洨河趙縣安濟橋,跨度最大,弧度最淺,至今1300多年,下沉水平差只有5厘米,說明實用結(jié)構(gòu)力學發(fā)展的水平。;東晉僧人惠遠在廬山造蓮花漏作為記時工具:“取銅葉制器,狀如蓮花,置盆水之上,孔底漏水,半之則沉”,即蓮花漏由孔底進水到一半時就逐漸下沉,“每一晝夜十二沉”,非常巧妙。上述種種成就,集之于書的不多,北齊信都芳曾“集渾天、地動、攲器、漏刻諸巧事并畫圖名曰器準”,但已散失。這一時期帶有直覺經(jīng)驗型的物理哲理性著作是王充的《論衡》,在他的著作中對于運動的疾舒、力與運動、物與運動、內(nèi)力與外力的關(guān)系等作了敘述。其次是運動的相對性概念,晉天文學家束皙說過:“乘船以涉水,水去而船不徙矣”;晉葛洪,號抱樸子,在其著作《抱樸子·內(nèi)篇·塞難》中說:“游云西行,而謂月之東馳。”《晉書卷十一天文志》更將這一相對運動的思想用于解釋天體運行:“天旁轉(zhuǎn)如推磨而左行,日月右行,隨天左轉(zhuǎn),故日月實東行,而天牽之以西沒。譬之蟻行磨石之上,磨左旋而蟻右去,磨疾而蟻遲,故不得不隨磨以左回焉。”有極大價值的是至少成書于東漢時代的《尚書緯·考靈曜》,該書在提出“地有四游,冬至地上行北而西三萬里,夏至地下行南而東三萬里,春秋二分是其中矣”的同時,提出了著名論斷:“地恒動而人不知,譬如閉舟而行,不覺舟之運也。”這種對運動相對性的觀點,《考靈曜》比伽利略的《對話》至少早約1500年。此觀點說明我國古代物理思想達到過的高度。這一時期在機械、水力等技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上物理思想活躍,但時物理現(xiàn)象很少作定量敘述。
(3)宋元時期
這個時期創(chuàng)制了大型機械和大型生產(chǎn)工具。撰寫出五本科學著作:北宋沈括(1031年—1095年)著的《夢溪筆談》;北宋曾公亮(999年—1078年)著的《武經(jīng)總要》;北宋李誡(1035— 1110年)著的《營造法式);北宋蘇頌(1020年—1101年)、韓公廉(生卒年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽(1279年—1368年)著的《革象新書》,我國四大發(fā)明中的三大發(fā)明火藥、指南針和活字印刷術(shù)也是這個時期產(chǎn)生的。
蘇頌和韓公廉1092年建成了我國古代最大型的先進天文鐘樓“水運儀象臺”,其結(jié)構(gòu)詳細載于蘇頌《新儀象法要》中,它涉及天文、力學、機械制造,其中有相當于鐘表擒縱器的“天衡”,是保證等時性的杠桿裝置。元代郭守敬在天文儀器制造的種類、結(jié)構(gòu)和精度方面達到很高水平。宋代曾公亮在《武經(jīng)總要》這一軍事著作中除記載兵工機械、槍炮、軍用油泵等外,還在《尋水泉法》中詳載了虹吸管,它在《后漢書·張讓傳》及唐代《通典》中都有記載,包括“取大竹去節(jié)”,“油灰黃蠟固封”竹首插入水中五尺”,燒火使“火氣潛通”入水,“則水自中逆上”等。河北石家莊隆興寺的轉(zhuǎn)輪藏建于北宋,人在臺上繞軸走動時輪藏會緩慢地反向轉(zhuǎn)動,這實際上是動量矩原理的應(yīng)用。宋應(yīng)星的《天工開物》是明代農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的百科全書,在卷十五《佳兵篇》中記述了測試弓弦彈力大小的方法:“凡試弓力,以足踏弦就地,秤鉤搭掛弓腰,弦滿之時,推移秤錘所壓,則知多少”,方法十分巧妙。該書在我國失傳300年,于1926年才由日本找回翻印本。
總的看來,我國古代物理學知識與古代精湛的工藝技術(shù)往往密不可分,在技術(shù)的發(fā)展中,成就了我國輝煌的古代物理學。中國古代物理學有力地推動了當時的經(jīng)濟、政治、文化的發(fā)展,極大地豐富了人民的生活,提高了生產(chǎn)效率,加速了文化的傳播。中國古代物理學同樣是世界物理學史上絢爛的一筆。
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第二篇:物理學的進步對社會發(fā)展的貢獻
物理學的進步對社會發(fā)展的貢獻
電子的發(fā)現(xiàn)者是英國科學家湯姆孫發(fā)現(xiàn)的,這是第一個被發(fā)現(xiàn)的基本粒子,由于電子的發(fā)現(xiàn),湯姆孫被后人譽為”一位最先打開通向基本粒子物理學大門的偉人”.他因電子發(fā)現(xiàn)和對氣體導電理論和實驗的研究所作出的貢獻獲1906年諾貝爾物理學獎.電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可分的經(jīng)典的物質(zhì)觀,向人們宣告原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元,它具有內(nèi)部結(jié)構(gòu),是可分的.電子的發(fā)現(xiàn)是與微觀物質(zhì)組成有最直接的關(guān)系,它是組成原子的普適成分,它的質(zhì)量比氫原子要小3個數(shù)量級.電子的發(fā)現(xiàn)開辟了原子物理學的嶄新研究領(lǐng)域.在這以后,電子的性質(zhì),在原子中電子的運動規(guī)律,電子通過晶體的衍射等都是物理學家感興趣的研究內(nèi)容.在這些領(lǐng)域的不少研究成果都獲得了諾貝爾物理學獎.電子的問世開辟了電子技術(shù)的新時代.從20世紀20年代開始,從電子管生產(chǎn)到半導體管的誕生及半導體技術(shù)的發(fā)展,再到集成電路的發(fā)明,使人類進入微電子科技時代.作為現(xiàn)代技術(shù)革命的重要標志的微電子技術(shù)不僅使人類的通訊技術(shù)進入高速,準確和可靠的領(lǐng)域,同時,也大大促進了電子計算機技術(shù)的發(fā)展,微電子技術(shù)和電子計算機技術(shù)正是現(xiàn)代現(xiàn)代信息技術(shù)的兩個重要基礎(chǔ),使今天人類社會又步入了一個新的發(fā)展時期即信息社會。
從17世紀至18世紀,牛頓力學和熱力學對機械工業(yè),尤其是熱機的發(fā)展起了巨大的推動作用;19世紀,不斷發(fā)展的經(jīng)典電磁理論,促進了工業(yè)電氣化和無線電通信的發(fā)展;20世紀上半葉,隨著相對論和量子力學的創(chuàng)立,人類的認識深入到原子和原子核內(nèi)部,人類開始進入了核能時代和信息時代。此外物理學還有著豐富的精神價值:物理學的發(fā)展深深地影響著人類的思維方式和認識方式;物理學和哲學有著密切的關(guān)系,辯證唯物主義的產(chǎn)生和發(fā)展,從物理學中汲取了許多“營養(yǎng)”;物理學與數(shù)學在形成和發(fā)展過程中共同建立起來的“實驗方法”、“邏輯方法”和“概念方法,在科學研究中得到普遍的應(yīng)用,成為科學方法論的三大支柱。因此,物理學對人類文明進步做出了積極的貢獻,成為當代人類文化的一個重要組成部分。
物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發(fā)展都有著重要的貢獻。有人統(tǒng)計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫(yī)學獎,甚至經(jīng)濟學獎的獲獎?wù)咧校幸话胍陨系娜司哂形锢韺W的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉(zhuǎn)而在非物理領(lǐng)域里獲得了成功。——反過來,卻從未發(fā)現(xiàn)有非物理專業(yè)出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族。
在我們的生活中,每時每刻都存在這屋里知識,比如說,坐車為什么要繼安全帶啊,這是物理學的慣性知識吧,我們?yōu)槭裁纯梢钥措娨暟。娨暀C的制作與電磁學有關(guān)吧,其實許多的家用電器都是依據(jù)物理知識制造出來的。隨著物理學的進步科學家制作出來的東西會更先進,無論是對社會還是人類都是有幫助的,像電話,電腦,哪一個不是用物理學作為基礎(chǔ)。
近代科學技術(shù)自19世紀傳入中國以來,經(jīng)歷了一段非同尋常的曲折過程。從19世紀中葉自強運動中開始的“師夷之長技”和“求強求富”,到20世紀初年的“科學救國”、“實業(yè)救國”思潮,從50年代的“向科學進軍”,到20世紀末葉的“科教興國”戰(zhàn)略,中國人對科學技術(shù)給予了多少希望、夢想和憧憬!150年來,中國科學技術(shù)的進步是顯著的,但在全人類共同創(chuàng)建的現(xiàn)代科學技術(shù)大廈中,中國人的貢獻還相當有限,中國科學技術(shù)的現(xiàn)代化還沒有完成。站在新世紀的門檻上,中國應(yīng)該如何發(fā)展科學技術(shù),追趕國際先進水平,實現(xiàn)“科教興國”的歷史重任?面對這樣重大的問題,我們不僅要深入了解和借鑒科學技術(shù)發(fā)達國家的經(jīng)驗,還必須深入研究中國近現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的歷程及其與社會文化的關(guān)系,力求準確地把握科學技術(shù)的特性及其發(fā)展機制,總結(jié)中國近現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的歷史經(jīng)驗和教訓。令人遺憾的是,我們在致力于解決眼前的科學和技術(shù)問題,追趕國際先進水平的時候,卻很少系統(tǒng)地探討和總結(jié)我們一二百年來科技發(fā)展的經(jīng)驗和教訓。長期以來,我們對如何推進中國科學技術(shù)的進步、創(chuàng)造有利于科學技術(shù)發(fā)展的社會條件和文化氛圍缺乏應(yīng)有的認識。結(jié)果,我們不僅不易充分汲取歷史的經(jīng)驗教訓,反而可能重復(fù)舊的失當?shù)恼吆团e措。因此,在面臨重任和挑戰(zhàn)的今天,系統(tǒng)的研究中國近現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展史不但是學術(shù)研究的一項緊迫任務(wù),也是現(xiàn)實賦予我們的重大課題。“物理”一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了。當時的思想家還認為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的,人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為天地、自然的法則。從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的。
其實“物理”一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了,但當時的含義比現(xiàn)在的“物理”要廣泛得多。它泛指人類對自然界及人類自身的理性認識或世界萬物的道理。中國古代的學者很注意對自然現(xiàn)象的觀察和理解,他們認為對自然規(guī)律的認識,對于每個人的世界觀、人生觀以至于人格的形成至關(guān)重要。當時的思想家還認為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的,人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為自然的法則;后來有人把這個觀點概括為“天人合一”。從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的。例如,孔子在《大學》中把人的教育過程描述為:一個人首先要盡力探求世界萬物的道理,深入理解得到的各種知識,才會有崇高的理想和堅定的信念,才能修養(yǎng)好人高尚的品德;每個人有了好的品德,才能處理好家族、社會與國家的關(guān)系,達到天下太平。生活在公元前4世紀的屈原,在他著名的《天問》一詩中就曾一連向大自然提出了172個問題,表現(xiàn)了中國古代先賢追求真理的精神。中國古代學者對物理現(xiàn)象和規(guī)律的重視和探究不僅深刻地影響著人們的價值觀,促進了中國社會經(jīng)濟和科學文化的發(fā)展,還導致一系列的技術(shù)發(fā)明。例如中國在很早的時期就建立了先進的天象綜合觀測技術(shù),創(chuàng)建了一批珍貴的記錄,包括用甲骨文記錄的、世界最早的超新星爆發(fā)事件。通過長期的觀測與實踐,創(chuàng)造了與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的農(nóng)歷,促進了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,并延用至今在湖北隨縣曾侯乙墓出土的編鐘又如聲學上,在樂器制作、聲音傳播規(guī)律的掌握以及具備完美聽覺的音樂殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北隨縣出土了公元前500年制造的曾侯乙編鐘,共8組合計65件。現(xiàn)代中國物理工作者通過研究,發(fā)現(xiàn)它所包含的物理內(nèi)容令人驚嘆!由青銅鑄成的編鐘,鐘形是扁瓦形的而不是圓的,每個鐘具有雙音性質(zhì),各自可以發(fā)頻率相差大三度或小三度的兩個音。整個編鐘的音域共5個八度,中音區(qū)12個半音俱全,音高幾乎與現(xiàn)代樂器的音高一致。編鐘的延音短,能夠演奏旋律快的音樂,鐘上突起的鐘枚起到濾波的作用,使音質(zhì)更為優(yōu)美,無論是中華民族音樂還是西方的交響樂曲都能演奏。聲學分析表明,編鐘正著敲時鐘體振動波譜的最大振幅正好在正中,而波節(jié)則在離正中側(cè)敲點處;編鐘側(cè)敲時振動波譜的最大振幅正好在側(cè)邊,而波節(jié)則正好在正敲點處,因此兩種聲音互不干擾。扁形的鐘體剛性比圓形的要高得多,振幅衰減得快,從而延音短能夠演奏旋律快的樂曲。2000年9月在巴黎中國文化周上演出的古代編鐘樂舞,曾引起歐洲觀眾的廣泛贊揚。編鐘在法國巴黎舞臺上演奏時,除了中國古代樂曲外,還演奏了一段第9交響曲。其他如力學方面我國在杠桿原理、靜力平衡原理以及在能夠演奏旋律快的音樂秤量工具和建筑結(jié)構(gòu)等方面也很早就有很多建樹;光學方面,在墨子的《墨經(jīng)》中對幾何光學的現(xiàn)象已有相當完整的表述,當時已發(fā)現(xiàn)小孔成像技術(shù),發(fā)展了金屬放大鏡技術(shù)等。歷史上,中華民族以高度的智慧和能力通過各種各樣的發(fā)明創(chuàng)造,為人類文明的發(fā)展作出了偉大的貢獻。在16世紀之前的相當長的一個時期中,中國科技領(lǐng)先世界,其中對物理現(xiàn)象及其規(guī)律的研究和應(yīng)用起了十分重要的作用。無庸諱言,中國的物理盡管在當時是先進的,但與近代的物理相比,卻有著質(zhì)的差距:還沒有在系統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上,通過“由此及彼”、“由表及里”、“去粗取精”、“去偽存真”的過程上升到系統(tǒng)的、科學的理性認識;還不能定量地表達客
觀世界的普遍規(guī)律,進而精確預(yù)言客觀物體未來的狀態(tài)。
中國近代物理學的歷程
中國近代物理學的發(fā)展不如西方,一方面因為長期的封建統(tǒng)治不利于“求真唯實”的近代科學的萌發(fā),“閉關(guān)鎖國”又阻止了西方近代科學的傳入;另一方面也因為我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力。令人遺憾的是,近代科學并沒有起源于先前經(jīng)濟科技發(fā)達的中國,中國近代物理學的起步比西方晚了200多年。其中深刻的原因十分復(fù)雜,需要歷史學家從各個角度仔細研究才搞得清楚。一方面可能在長期封建統(tǒng)治下的倫理道德與文化觀念,包括“君君、臣臣、父父、子子”,“唯君是從”,“唯古是尊”等等,不利于講究“求真唯實”的近代科學的萌發(fā);加上清代“閉關(guān)鎖國”的政策又阻止了西方近代科學的傳入。另一方面我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力也可能是其中的原因之一。我們往往講“學以致用”講得很多,而對“學以致知”講得不夠。這樣的文化可以有利于技術(shù)研究的開展,卻不足以推動科學探索的發(fā)展。結(jié)果我國不乏優(yōu)秀的技術(shù)發(fā)明,但往往止步于其應(yīng)用上的成就而很少形成系統(tǒng)的科學理論。盡管科學研究與技術(shù)研究在形式和方法上并沒有什么不同,但技術(shù)研究的動機全在于應(yīng)用,而基礎(chǔ)科學則代表著一種探索,其目標在于揭示和認識客觀世界的基本規(guī)律;它的動機是求知、求真,對客觀真理的追求。“落后就要挨打”,中國科技大幅度地落后,形成了前所未有的被動挨打的局面。1840年的鴉片戰(zhàn)爭和后來1894年中日甲午海戰(zhàn)中國都以慘敗告終。這些慘痛教訓,激勵國人“興學救國”,開始以譯書、建學、派遣留學生等方式向西方學習現(xiàn)代科學技術(shù)。我國正式用物理學作為Physic的學名也是于1900年從日文翻譯的“物理學”出版開始的。然而那時的學習還只停留于“西學為用”的層面上,沒有深入到學習先進的科學與人文精神與先進的文化觀念中去。1919年的“五四”運動高舉“科學、民主”的大旗,才真正開始發(fā)展中國的近代物理和近代科學,成為中國人民摒棄陳腐思想、制度,爭取民族獨立解放,建立新中國的重要組成部份。當時許多人在西方留學完成學業(yè)之后,立即返回苦難深重的祖國,發(fā)展教育,培養(yǎng)青年人才,并逐步開展中國物理學的研究。1919年我國首次在北京大學設(shè)立“物理學系”,開設(shè)完整的本科課程和實驗。之后清華、南京、東南、中央等大學先后建立物理教育中心。1930年前后,全國有2百多所高等院校設(shè)物理系。其中北大、清華、浙大、中大、燕京等若干大學等已開展物理學研究。1928-1929年間,中央研究院物理研究所也先后于上海和北京成立。1930年左右,全國的物理學工作者發(fā)展到三百人左右。中國物理學界還積極地與西方物理學界建立了廣泛聯(lián)系。著名物理學家愛因斯坦在1922年底、1932年初兩度來上海訪問,朗之萬、狄拉克、玻爾等著名科學家也先后來華訪問。1931年保爾·朗之萬在北京建議中國物理學工作者聯(lián)合起來成立中國物理學會并參加國際純粹與應(yīng)用物理學會聯(lián)合會IUPAP。正是在這樣的背景下,在日軍侵華前夕,中國物理學會于1932年8月23日在清華大學正式成立。中國物理學會成立之后,即為發(fā)展中國的物理學努力奮斗,學會堅持不渝地每年舉行一次年會,堅持出版物理學報,論文用英、法、德三種文字發(fā)表,附以中文
摘要,做了大量的工作。
1937年7月7日日寇在盧溝橋發(fā)起侵華戰(zhàn)爭。八年抗戰(zhàn)中,各地區(qū)的教育和研究機構(gòu)被迫西遷到四川、云南、廣西、貴州、陜西等地區(qū),在極端艱難困苦的條件下,堅持物理教學和研究,從未停息。在海外從事前沿研究的愛國學者也不斷回國工作,竭盡全力使中國物理教育達到先進水平。周培源關(guān)于湍流模式理論的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探測方法、吳大猷的《多原子分子結(jié)構(gòu)和振動光譜》專著、王竹溪和湯佩松關(guān)于植物細胞水勢的研究等,都是當時具有國際影響的成果。西南聯(lián)大等校還培養(yǎng)出以楊振寧、李政道、黃昆等為杰出代表的一批優(yōu)秀學者。抗戰(zhàn)期間中國物理學會堅持開了六次年會,出版了六期學報。1942年還開報告會紀念牛頓誕生300周年。一些努力為近代物理學在中國的發(fā)展培養(yǎng)了人才,奠定了基礎(chǔ),先輩們艱苦創(chuàng)業(yè)的精神令人欽佩。新中國成立之后,我國物理學家在黨和政府的領(lǐng)導下,建立起完整的物理學教育和研究體系,在數(shù)十所大學設(shè)立物理系,物理學教育的規(guī)模和質(zhì)量空前提高,各大學物理系每年招生的數(shù)目,遠遠超過解放前各大學物理系所有在校學生的總和;還建立了幾十個與物理有關(guān)的專業(yè)研究院所,從事物理學基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。當時在國外的一大批中國物理學者,周培源、趙忠堯、錢三強、何澤慧、王大珩、胡寧、黃昆、朱光亞等相繼歸來,他們和留在國內(nèi)的老一輩物理學家相結(jié)合,大大增強了中國物理學隊伍的實力。五十年代后期,許多優(yōu)秀的物理工作者,堅決服從國家需要,放棄自己熟悉的專業(yè),投入到“兩彈一星”的研制工作中去。他們和其他方面的專家、干部、工人及解放軍指戰(zhàn)員一起,在當時國家經(jīng)濟困難、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和工作環(huán)境十分艱苦的條件下,依靠自主創(chuàng)新,用較少的投入和較短的時間,突破了原子彈、氫彈和人造地球衛(wèi)星等尖端技術(shù),取得了舉世矚目的成就。1999年9月18日中央決定表彰為研究“兩彈一星”做出突出貢獻的23名科技專家并授予“兩彈一星功勛獎?wù)隆保渲形锢韺W家有王淦昌、鄧稼先、錢三強、郭永懷、于敏、王大珩、朱光亞、吳自良、陳能寬、周光召、錢學森、程開甲、彭桓武等13人。他們是中國優(yōu)秀物理學工作者的代表,也是中國物理學工作者的楷模。我們要學習他們愛國奉獻的精神和高貴品格!另一方面,從他們的貢獻中我們既看到了物理學的發(fā)展對加強國防建設(shè)和提高綜合國力競爭的重大意義,也看到了物理探索與需求牽引相結(jié)合對發(fā)展科學技術(shù)和國防安全的重要作用。例如,為了制造原子彈,我們從教科書上就知道,必須使裂變材料達到臨界體積,發(fā)生鏈式反應(yīng)才能爆炸。但用什么方式來達到?怎么來提高爆炸的威力?這些都是高度機密的問題,誰都不會讓你知道。這里涉及裂變物理、中子物理、爆轟物理、高壓物理、流體物理等一系列復(fù)雜的物理問題。我們只能在沒有任何設(shè)計資料和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的條件下,靠自己的智慧,通過物理分析,來進行物理設(shè)計和研制。那時候,在彭桓武先生的領(lǐng)導下,周光召等理論物理學家,為了確定設(shè)計中的一個疑點,就用理想條件下炸藥爆炸的最大功從頭進行計算,經(jīng)過反復(fù)9次仔細計算最后終于實現(xiàn)并確認了總體設(shè)計。1964年10月16日中國原子彈爆炸成功了。這是自主創(chuàng)新取得的一次重大勝利!1960年,前蘇聯(lián)毀約撤走專家時,曾有專家斷言中國人20年搞不出原子彈來,結(jié)果我們短短四年就成功了。爆炸成功后,美國人通過塵埃測試不得不承認中國采用了先進的內(nèi)爆型設(shè)計技術(shù)。我們依靠自主創(chuàng)新在物理上解決了熱核點火和自持燃燒的關(guān)鍵。在原子彈爆炸兩年零兩個月之后又成功地突破了氫彈的研制,創(chuàng)造了核武器發(fā)展的最快速度。我們之所以能這么快和好的掌握核武器,除了有黨中央的英明決策之外,最重要的是有像鄧稼先、郭永懷等一心獻身祖
國的科學家。
改革開放以來,科教興國的戰(zhàn)略為物理學在中國的發(fā)展提供了新的機遇,注入了新的活力。首先是國家大幅度增加了對科技和教育的投入,包括建立國家自然科學基金資助自由探索,啟動“863”計劃、攀登計劃和“973”計劃,結(jié)合國家需求推動前沿物理研究。實施“科教興國”的戰(zhàn)略以來,年均科研投入的增長在22%以上。為了加強青年人才的培養(yǎng),國家在發(fā)展高等教育規(guī)模的基礎(chǔ)上,建立學位制度,強化了高層次人才的教育,還通過設(shè)立“國家杰出青年基金”、資助創(chuàng)新團隊等其他舉措,培育高素質(zhì)科技創(chuàng)新人才。1993年來,物理學科上已有4500余人獲得博士學位,150余人獲國家杰出青年基金,資助總額1億元,還有7個物理學的研究團隊獲“創(chuàng)新群體”資助。與此同時,國家還以較大的經(jīng)費力度先后建造了一批物理學的重大科學工程(如正負電子對撞機,同步輻射裝置、重離子加速器,用于核聚變研究的托卡馬克裝置等)和一批國家重點實驗室。這些重大舉措為加快中國物理學趕上世界先進水平的步伐奠定了堅實的基礎(chǔ)。國家“科教興國”戰(zhàn)略的實施和中國物理學會各方面的努力,為中國物理學的大發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的環(huán)境和條件,在物理學的各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了空前良好的發(fā)展勢頭。在國際重要期刊上發(fā)表文章的數(shù)量迅速攀升。國家大型科學工程上做出了諸如t-輕子質(zhì)量精密測定、新的放射性核素,包括超重核素的合成、利用同步輻射光分析確定SARS病毒的結(jié)構(gòu)等一系列為我國在世界同行中占有一席之地的工作。物理的各個領(lǐng)域包括理論物理、激光物理、微結(jié)構(gòu)物理、高溫超導、晶體生長、X-光結(jié)構(gòu)分析以及碳納米管等,都有一批高水平的工作。如上海光機所徐至展等發(fā)展了基于OPCPA的太瓦激光裝置,他們還用超短超強激光與大尺度原子和分子團簇作用產(chǎn)生了高能離子(如1.3MeV氮)。更加令人欣喜的是,近年來,我們有一批中青年科學家,在前沿領(lǐng)域,做出了不少在國際上有較大影響的工作。如在量子信息方面,中國科大潘建偉小組,創(chuàng)造了在13公里內(nèi)自由通訊的紀錄;中科院物理所薛其坤等在納米超導體方面發(fā)現(xiàn)了量子尺效應(yīng)導致的金屬薄膜材料的奇異超導性質(zhì)——超導轉(zhuǎn)變溫度隨薄膜厚度的振蕩現(xiàn)象等等.物理學是人類對物質(zhì)世界基本認識的結(jié)晶,是人類探究物質(zhì)世界實踐經(jīng)驗的概括和總結(jié)物理學的基本使命是認識物質(zhì)世界,并以概念、規(guī)律、方法、理論等形態(tài),客觀反映物質(zhì)世界,以正確地揭示物質(zhì)世界現(xiàn)象和過程的本質(zhì)。物理學作為一門探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運動基本規(guī)律的科學,是公認具有基礎(chǔ)性和應(yīng)用性的重要學科。物理學作為一門成熟的科學有著巨大的物質(zhì)價值,物理知識可以被轉(zhuǎn)化為技術(shù)和產(chǎn)品,對人類的物質(zhì)生活產(chǎn)生深刻的影響。眾所周知,從17世紀至18世紀,牛頓力學和熱力學對機械工業(yè),尤其是熱機的發(fā)展起了巨大的推動作用;19世紀,不斷發(fā)展的經(jīng)典電磁理論,促進了工業(yè)電氣化和無線電通信的發(fā)展;20世紀上半葉,隨著相對論和量子力學的創(chuàng)立,人類的認識深入到原子和原子核內(nèi)部,人類開始進入了核能時代和信息時代。此外物理學還有著豐富的精神價值:物理學的發(fā)展深深地影響著人類的思維方式和認識方式;物理學和哲學有著密切的關(guān)系,辯證唯物主義的產(chǎn)生和發(fā)展,從物理學中汲取了許多“營養(yǎng)”;物理學與數(shù)學在形成和發(fā)展過程中共同建立起來的“實驗方法”、“邏輯方法”和“概念方法,在科學研究中得到普遍的應(yīng)用,成為科學方法論的三大支柱。因此,物理學對人類文明進步做出了積極的貢獻,成為當代人類文化的一個重要組成部分。
第三篇:高中主要物理學史和物理學家及其貢獻
高中主要物理學史和物理學家及其貢獻
1、力學
? 亞里士多德:力是維持物體運動的原因
? 伽利略:力是改變物體運動狀態(tài)的原因(理想斜面試驗)? 牛頓:牛頓三定律
萬有引力定律 ? 開普勒:開普勒三定律 ? 多普勒:多普勒效應(yīng)
2、電磁學
? 密立根:密立根試驗 e為最小的元電荷 e=1.6×10-19C ? 奧斯特:奧斯特試驗(電流的磁效應(yīng))
? 安培:分子環(huán)形電流假說(原子內(nèi)部有環(huán)形電流)
? 法拉弟:發(fā)現(xiàn)法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象(閉合回路中磁通量變化會產(chǎn)生感應(yīng)電流)? 麥克斯韋:麥克斯韋電磁理論(變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場);預(yù)言電磁波的存在,指明光是一種電磁波
? 赫茲:測出了電磁波的速度為光速
3、光學
? 斯涅爾定律:n=sini/sinr ? 牛頓:光的微粒說 ? 惠更斯:光的波動說
? 托馬斯·楊:楊氏雙縫干涉試驗 ? 麥克斯韋:光的電磁說
? 泊松:泊松亮斑(光的圓盤衍射)? 愛因斯坦:光子說 ? 德布羅意:物質(zhì)波
λ
=h/p p為動量
p=mv
4、原子物理
? 湯姆生:發(fā)現(xiàn)電子,建立原子的棗糕模型
? 盧瑟福:α粒子散射實驗,原子的核式結(jié)構(gòu);發(fā)現(xiàn)質(zhì)子,預(yù)言中子的存在 42He+147N→178O+11H ? 玻爾:玻爾理論
a 軌道假設(shè)
軌道不連續(xù) r n=n2rb 能級假設(shè) 能級不連續(xù)
En=n2E1
c 躍遷理論 電子在不同能級上躍遷,吸收或放出光子
光子的能量為hν=E末-E初 ? 貝克勒爾:天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) ? 居里夫婦:發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種新元素
49121? 查德威克:發(fā)現(xiàn)中子
2He+4Be→6C+0n
42730130300? 小居里夫婦:發(fā)現(xiàn)正電子 2He+13Al→15P+0n
15P→14Si+ +1e ? 愛因斯坦:總結(jié)出質(zhì)能方程
高中物理知識點實用口訣
說明:高中物理的確難,實用口訣能幫忙。物理公式、規(guī)律主要通過理解和運用來記憶,本口訣也要通過理解,發(fā)揮韻調(diào)特點,能對高中物理重要知識記憶起輔助作用。本稿根據(jù)網(wǎng)上資料《高中物理實用口訣》整理、修改、補充。刪除了部分與新課標不相符的內(nèi)容。楷體字加粗的,是補充或修改的內(nèi)容。增補了運動的描述、恒定電流、變壓器和熱力學定律等內(nèi)容。
一、運動的描述
1.物體模型用質(zhì)點,忽略形狀和大小;地球公轉(zhuǎn)當質(zhì)點,地球自轉(zhuǎn)要大小。
物體位置的變化,準確描述用位移,運動快慢S比t,a用Δv與t 比。
2.運用一般公式法,平均速度是簡法,中間時刻速度法,初速度零比例法,再加幾何圖像法,求解運動好方法。自由落體是實例,初速為零a等g.豎直上拋知初速,上升最高心有數(shù),飛行時間上下回,整個過程勻減速。
中心時刻的速度,平均速度相等數(shù);求加速度有好方,ΔS等a T平方。
3.速度決定物體動,速度加速度方向中,同向加速反向減,垂直拐彎莫前沖。
二、力
1.解力學題堡壘堅,受力分析是關(guān)鍵;分析受力性質(zhì)力,根據(jù)效果來處理。
2.分析受力要仔細,定量計算七種力;重力有無看提示,根據(jù)狀態(tài)定彈力;
先有彈力后摩擦,相對運動是依據(jù);萬有引力在萬物,電場力存在定無疑;
洛侖茲力安培力,二者實質(zhì)是統(tǒng)一;相互垂直力最大,平行無力要切記。
3.同一直線定方向,計算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計算結(jié)果給指明;
兩力合力小和大,兩個力成q角夾,平行四邊形定法;
合力大小隨q變,只在最大最小間,多力合力合另邊。
多力問題狀態(tài)揭,正交分解來解決,三角函數(shù)能化解。
4.力學問題方法多,整體隔離和假設(shè);整體只需看外力,求解內(nèi)力隔離做;
狀態(tài)相同用整體,否則隔離用得多;即使狀態(tài)不相同,整體牛二也可做;
假設(shè)某力有或無,根據(jù)計算來定奪;極限法抓臨界態(tài),程序法按順序做;
正交分解選坐標,軸上矢量盡量多。
三、牛頓運動定律
1.F等ma,牛頓二定律,產(chǎn)生加速度,原因就是力。
合力與a同方向,速度變量定a向,a變小則u可大,只要a與u同向。
2.N、T等力是視重,mg乘積是實重; 超重失重視視重,其中不變是實重;
加速上升是超重,減速下降也超重;失重由加降減升定,完全失重視重零
四、曲線運動、萬有引力
1.運動軌跡為曲線,向心力存在是條件,曲線運動速度變,方向就是該點切線。
2.圓周運動向心力,供需關(guān)系在心里,徑向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心離。
3.萬有引力因質(zhì)量生,存在于世界萬物中,皆因天體質(zhì)量大,萬有引力顯神通。
衛(wèi)星繞著天體行,快慢運動的衛(wèi)星,均由距離來決定,距離越近它越快,距離越遠越慢行,同步衛(wèi)星速度定,定點赤道上空行。
五、機械能與能量
1.確定狀態(tài)找動能,分析過程找力功,正功負功加一起,動能增量與它同。
2.明確兩態(tài)機械能,再看過程力做功,“重力”之外功為零,初態(tài)末態(tài)能量同。
3.確定狀態(tài)找量能,再看過程力做功。有功就有能轉(zhuǎn)變,初態(tài)末態(tài)能量同。
六、電場 〖選修3--1〗
1.庫侖定律電荷力,萬有引力引場力,好像是孿生兄弟,kQq與r平方比。
2.電荷周圍有電場,F(xiàn)比q定義場強。KQ比r2點電荷,U比d是勻強電場。
電場強度是矢量,正電荷受力定方向。描繪電場用場線,疏密表示弱和強。
場能性質(zhì)是電勢,場線方向電勢降。場力做功是qU,動能定理不能忘。
4.電場中有等勢面,與它垂直畫場線。方向由高指向低,面密線密是特點。
七、恒定電流〖選修3-1〗
1.電荷定向移動時,電流等于q比 t。自由電荷是內(nèi)因,兩端電壓是條件。
正荷流向定方向,串電流表來計量。電源外部正流負,從負到正經(jīng)內(nèi)部。
2.電阻定律三因素,溫度不變才得出,控制變量來論述,r l比s 等電阻。
電流做功U I t , 電熱I平方R t。電功率,W比t,電壓乘電流也是。
3.基本電路聯(lián)串并,分壓分流要分明。復(fù)雜電路動腦筋,等效電路是關(guān)鍵。
4.閉合電路部分路,外電路和內(nèi)電路,遵循定律屬歐姆。
路端電壓內(nèi)壓降,和就等電動勢,除于總阻電流是。
八、磁場〖選修3-1〗
1.磁體周圍有磁場,N極受力定方向;電流周圍有磁場,安培定則定方向。
2.F比I l是場強,φ等B S 磁通量,磁通密度φ比S,磁場強度之名異。
3.BIL安培力,相互垂直要注意。
4.洛侖茲力安培力,力往左甩別忘記。
九、電磁感應(yīng)〖選修3-2〗
1.電磁感應(yīng)磁生電,磁通變化是條件。回路閉合有電流,回路斷開是電源。
感應(yīng)電動勢大小,磁通變化率知曉。
2.楞次定律定方向,阻礙變化是關(guān)鍵。導體切割磁感線,右手定則更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解從三方,阻礙磁通增和減,相對運動受反抗,自感電流想阻擋,能量守恒理應(yīng)當。楞次先看原磁場,感生磁場將何向,全看磁通增或減,安培定則知i 向。
十、交流電〖選修3-2〗
1.勻強磁場有線圈,旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。電流電壓電動勢,變化規(guī)律是弦線。
中性面計時是正弦,平行面計時是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用熱量來計算。
3.變壓器供交流用,恒定電流不能用。
理想變壓器,初級U I值,次級U I值,相等是原理。
電壓之比值,正比匝數(shù)比;電流之比值,反比匝數(shù)比。
運用變壓比,若求某匝數(shù),化為匝伏比,方便地算出。
遠距輸電用,升壓降流送,否則耗損大,用戶后降壓。
十一、氣態(tài)方程〖選修3-3〗
研究氣體定質(zhì)量,確定狀態(tài)找參量。絕對溫度用大T,體積就是容積量。
壓強分析封閉物,牛頓定律幫你忙。狀態(tài)參量要找準,PV比T是恒量。
十二、熱力學定律
1.第一定律熱力學,能量守恒好感覺。內(nèi)能變化等多少,熱量做功不能少。
正負符號要準確,收入支出來理解。對內(nèi)做功和吸熱,內(nèi)能增加皆正值;
對外做功和放熱,內(nèi)能減少皆負值。
2.熱力學第二定律,熱傳遞是不可逆,功轉(zhuǎn)熱和熱轉(zhuǎn)功,具有方向性不逆。
十三、機械振動〖選修3--4〗
1.簡諧振動要牢記,O為起點算位移,回復(fù)力的方向指,始終向平衡位置,大小正比于位移,平衡位置u大極。
2.O點對稱別忘記,振動強弱是振幅,振動快慢是周期,一周期走4A路,單擺周期l比g,再開方根乘2p,秒擺周期為2秒,擺長約等長1米。
到質(zhì)心擺長行,單擺具有等時性。
3.振動圖像描方向,從底往頂是向上,從頂往底是下向;
振動圖像描位移,頂點底點大位移,正負符號方向指。
十四、機械波〖選修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰點谷點無方向。
2.順著傳播方向吧,從谷往峰想上爬,腳底總得往下蹬,上下振動遷不動。
3.不同時刻的圖像,Δt四分一或三,質(zhì)點動向疑惑散,S等v t派用場。
十五、光學〖選修3-4〗
1.自行發(fā)光是光源,同種均勻直線傳。若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。
反射折射兩定律,折射定律是重點。光介質(zhì)有折射率,(它的)定義是正弦比值,還可運用速度
比,波長比值也使然。
2.全反射,要牢記,入射光線在光密。入射角大于臨界角,折射光線無處覓。
十六、物理光學
1.光是一種電磁波,能產(chǎn)生干涉和衍射。衍射有單縫和小孔,干涉有雙縫和薄膜。單縫衍射中間寬,干涉(條紋)間距差不多。小孔衍射明暗環(huán),薄膜干涉用處多。它可用來測工件,還可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖選修3-4〗
2.光照金屬能生電,入射光線有極限。光電子動能大和小,與光子頻率有關(guān)聯(lián)。光電子數(shù)目多和少,與光線強弱緊相連。光電效應(yīng)瞬間能發(fā)生,極限頻率取決逸出功。〖選修3-5〗、十七、動量 〖選修3--5〗
1.確定狀態(tài)找動量,分析過程找沖量,同一直線定方向,計算結(jié)果只是“量”,某量方向若未定,計算結(jié)果給指明。
2.確定狀態(tài)找動量,分析過程找沖量,外力沖量若為零,初態(tài)末態(tài)動量同。
十八、原子原子核〖選修3-5〗
1.原子核,中央站,電子分層圍它轉(zhuǎn);向外躍遷為激發(fā),輻射光子向內(nèi)遷;
光子能量hn,能級差值來計算。
2.原子核,能改變,αβ兩衰變。α粒是氦核,電子流是β射線。
γ光子不單有,伴隨衰變而出現(xiàn)。鈾核分開是裂變,中子撞擊是條件。
裂變可造原子彈,還可用它來發(fā)電。輕核聚合是聚變,溫度極高是條件。
變可以造氫彈,還是太陽能量源;和平利用前景好,可惜至今未實現(xiàn)。
第四篇:治水貢獻突出的古代文豪
治水貢獻突出的古代文豪
2013年8月,多地暴發(fā)洪災(zāi),抗洪搶險成為重中之重。古代生存條件遠不如今,治理水患更是各級官吏的頭等大事。彼時,文人從政者眾,治水英雄中自然不乏文壇名流。<韓昌黎蹚水標記堤線> 唐朝大文豪韓愈就是抗洪功臣。公元819年,韓愈因直言不諱,上奏《論佛骨表》,被貶到廣東潮州做刺史。不過,上任后的他對當?shù)氐目购閾岆U卻一馬當先、親歷親為。
初到潮州,正逢洪水肆虐。韓愈親自冒雨出城勘察后,下令全城出動,筑堤防患。他先騎馬在城北蹚水做記號,吩咐隨從在記號處插竹竿標明堤線,按此筑堤。百姓聞訊前來時,見城北儼然變成“竹竿山”,群情激昂,搶修堤壩,很快堵住洪水。“韓文公走馬牽山”的佳話不脛而走,潮州“竹竿山”之名也由此而來。<白居易蘇軾治理西湖> 詩人白居易任杭州刺史時,見西湖水位暴漲,淹沒農(nóng)田,于是親自勘察地形,下令沿湖建堤壩水閘。此舉消除了水患,且解決了農(nóng)田灌溉之需。百姓感恩戴德,遂稱此堤為“白公堤”。白居易離任時,寫下“未能拋得杭州去,一半勾留是此湖”,可見對西湖的情感。大文豪蘇軾任杭州太守時,也曾在西湖旁完成“蘇堤”。此外,蘇軾每到一地任職,都將防汛視為重頭戲。例如,徐州的黃樓便是其 在此主政時的抗洪標志,此樓上的詩聯(lián)“碧水柔波不盡黎民厚意,黃樓明月長留太守清風”,就表達著民眾對其治水的盛贊。<王安石率隊考察水患> 官至宰相的大文人王安石,抗洪救災(zāi)的政績也很顯赫。公元1048年,王安石出任浙江寧波(鄞縣)知縣,他親自率領(lǐng)由縣吏組成的水利考察隊,深入甬江、余姚江、奉化江等水域及育王山、東海濱等地,詳細了解水患及根治方法。之后,他命人“起堤堰、決陂塘,為水陸之利”,既攔洪、灌溉,又使當?shù)厮蚣鎮(zhèn)漯B(yǎng)殖、供水和觀賞功能。
千百年來,當?shù)厝嗣駥ν醢彩钅畈煌瑸樗藿ā爸囟黛簟薄ⅰ敖?jīng)綸閣”、“王荊公祠”等,如今在寧波東錢湖,仍保留著王安石廟。
(中國網(wǎng))2
第五篇:中國少年兒童隊貢獻
中國少年兒童隊貢獻
在社會主義建設(shè)新時期,少先隊取得了許多突破和創(chuàng)造。以少先隊代表大會制的建立和少先隊工作委員會的建立為主要標志,少先隊實現(xiàn)了在共青團領(lǐng)導下的相對獨立,并形成了團教兩家齊抓共管少先隊工作的新格局。少先隊創(chuàng)造教育與創(chuàng)造性活動廣泛開展。少先隊理論建設(shè)與理論隊伍取得新發(fā)展。1983年,團中央和中國社會科學院召開了全國少年科研規(guī)劃會議。1984年,全國少工委發(fā)起了“全國萬名創(chuàng)造杯少先隊活動競賽”,開展了大規(guī)模的創(chuàng)造性活動。同期,少年工作者隊伍培養(yǎng)、培訓、配備和理論建設(shè)日益加強。
在社會主義建設(shè)新時期,各級少先隊組織普遍開展了“人人爭戴新風尚小紅花”、學賴寧、學習“十佳少先隊員”、“勞動實踐”等教育活動,廣大少先隊員踴躍參加“我們愛科學”、“紅領(lǐng)巾讀書讀報獎?wù)隆钡然顒樱麄冏叱鲂@,走向社會,走向大自然,在實踐中增長知識,培養(yǎng)能力,全面發(fā)展。
九十年代以來,少先隊活動中關(guān)于培養(yǎng)少年兒童素質(zhì)的內(nèi)容逐漸增強,特別是1994年以來,為配合基礎(chǔ)教育從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)少年兒童健康向上的人格意識和初步的生存、發(fā)展技能,共青團中央、全國少工委發(fā)起了“中國少年雛鷹行動”(簡稱“雛鷹行動”)。