物理学――人类文明进步的阶梯

第五章经典力学与物理学的革命,第四节物理学人类文明进步的阶梯,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,生产力的解放与发展与人类文明的进步无疑是息息相关的。物理学研究物质、能量和它们的相互作用的学科对人类社会的进步起着关键作用。,基础性物理学是基础自然科学。物理学的研究成果和研究方法直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学，大大加速了自然科学的发展和分化独立，甚至形成了新的独立学科或分支学科。如天体物理学、空间物理学、地球物理学，流体力学、生物物理，物理化学、量子化学等等。使人们更全面地探索、认识自然界的规律。,2技术性物理学几乎是一切工程科学的基础。物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术，形成了今天门类齐全、多样的工业体系。今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的。这些工程技术的发展应用，极大地提高了社会生产力水平，改变了人类的生活、生产方式，创造了辉煌的物质文明。比如，机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用，今天的电力、电子工业是电磁学发展的结果，光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等莲勃发展。在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,思想性物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝。这些思想方法和物理学的研究成就一道在改善人们的生产、生活条件的同时，也改变着人们的思维方式。指引着人们破除迷信、消除愚昧、尊重客观事实、尊重科学，不断追求真、善、美，推动人类文明的车轮该滚向前。人类社会历史上的几次工业革命都足以物理学的重大成果为基础的。牛顿力学、热学的发展导致了第一次工业革命，使人类进入蒸汽机时代，解放了人的体力。电磁技术的突破性成就迎来了第二次工业革命。人类进入了电气化时代。量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破，引发了第三次工业革命，人类进入了原子能时代。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,物理学的重要性在于它渗透于所有的自然学科中。,化学领域：,科学家们应用物理热力学的理论和方法研究化工生产中的化学平衡、反应速度等问题。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,化学领域：,随着量子力学的建立，量子化学应运而生。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,生物领域：,显微镜的发明使得人们进一步观察、了解到生命的结构和秘密。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,生物领域：,利用X射线衍射的方法在卡文迪许实验室成功地确定了DNA的双螺旋结构。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,天文：,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,天文：,物理学和天文学有着由来已久的血缘关系，太空望远镜的发明使人们逐渐揭开太空的神秘面纱。,一、物理学与自然科学人类文明进步的基石,地理：,物理学在地质研究与勘探、石油开采等方面也有着广泛的应用。,二、物理学与现代技术,现代高科技的发展使人们越来越感受到科技的力量。几乎所有的高科技术领域都离不开物理学的支持。,二、物理学与现代技术,现代高科技的发展使人们越来越感受到科技的力量。几乎所有的高科技术领域都离不开物理学的支持。,二、物理学与现代技术,激光技术已在基础科学、军事、通信、医学、工业、生物工程、生产领域和日常生活等各方面起着重要而显著的作用。,(1)科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活，这样的例子不胜枚举,三、小结,(2)当前我们面临的许多问题，如温室效应、物种的灭绝、臭氧层的破坏、核战争、大气污染、能源危机等这些问题都是与科技相互关联的，需要我们给予足够的重视例如，20世纪20年代以来，随着工业的发展，特别是石油、天然气、化学工业的增长，汽车的普及，造成了前所未有的环境污染问题,总之，科学技术的飞速发展一方