物理學的發展和簡介

　　物理學指事物的內在規律，事物的道理，是研究物質***質量***結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，是一門以實驗和觀察為基礎的自然科學。以下是由小編整理關於什麼是物理學的內容，希望大家喜歡!

　　物理學的由來

　　中文裡的“物理”一詞，最早出現在戰國時期，《鶡冠子·王鈇》一文中最早出現：“龐子云：‘願聞其人情物理’，意思是事物的道理，之後被廣泛運用，在《淮南子》，《莊子》，《荀子》等中國典籍中都有運用。

　　而外語中的“物理”***physics***一詞最早出現於古希臘文φυσικ，原意是指自然。

　　物理學的歷史發展

　　早在石器時代前 ，人們就嘗試著理解這個世界：為什麼物體會往地上掉、為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質同樣是一個謎，譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動，並且是什麼力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界，然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論，它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密***Ptolemy***和亞里士多德***Aristotle***提出的理論，其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外，譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的，再舉例如古希臘的思想家、哲學家、數學家、物理學家阿基米德***Archimedes***在力學方面匯出了許多正確的結論，像我們熟知的阿基米德定律。

　　在十七世紀末期，由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案，最後導致了重大的科學進展，被稱為科學革命。科學革命的前兆回溯到在印度及波斯所做出的重要發展，包括：印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hindu及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之理論，電磁學方面，發現了摩擦起電，由穆斯林科學家Ibn al-Haitham***Alhazen***所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤，以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。

　　萌芽時期

　　在古代，由於生產水平的低下，人們對自然界的認識主要依靠不充分的觀察，和在此基礎上進行的直覺的、思辨性猜測，來把握自然現象的一般性質，因而自然科學的知識基本上是屬於現象的描述、經驗的總結和思辨的猜測。那時，物理學知識是包括在統一的自然哲學之中的。在這個時期，首先得到較大發展的是與生產實踐密切相關的力學，如靜力學中的簡單機械、槓桿原理、浮力定律等。在《墨經》中，有力的概念***“力，形之所以奮也”***的記述;光學方面，積累了關於光的直徑、折射、反射、小孔成像、凹凸面鏡等的知識。《墨經》上關於光學知識的記載就有八條。在古希臘的歐幾里德***公元前450-380***等的著作中也有光的直線傳播和反射定律的論述，並且對光的折射現象也作了一定的研究。發現磁石吸鐵等現象，並在此基礎上發明了指南針。聲學方面，由於音樂的發展和樂器的創造，積累了不少樂律、共鳴方面的知識。物質結構和相互作用方面，提出了原子論、以太等假設。

　　在這個時期，觀察和思辨雖然是人們認識自然的主要手段和方法，但也出現了一些類似於用實驗來研究物理現象的方法。例如，我國宋代沈括在《夢溪筆談》中的聲音共振實驗和利用天然磁石進行人工磁化的實驗，以及趙友欽在《革象新書》中的大型光學實驗等就是典型的事例。

　　總之，從遠古直到中世紀，由於生產的發展，雖然積累了不少物理知識，也為實驗科學的產生準備了一些條件並做了一些實驗，但是這些都還稱不上系統的自然科學研究。在這個時期，物理學尚處在萌芽階段。

　　發展時期

　　五世紀末葉，資本主義生產關係的產生，促進了生產和技術的大發展;席捲西歐的文藝復興運動，解放了人們的思想，激發起人們的探索精神。近代自然科學就在這種物質的和思想的歷史條件下誕生了。系統的觀察實驗和嚴密的數學演繹相結合的研究方法被引進物理學中，導致了十七世紀主要在天文學和力學領域中的“科學革命”。牛頓力學體系的建立，標誌著近代物理學的誕生。整個十八世紀，物理學處在消化、積累、準備的漸進階段。新的科學思想、方法和理論，得到了傳播、完善和擴充套件。牛頓力學完成了解析化工作，建立了分析力學;光學、熱學和靜電學也完成了奠基性工作，成為物理學的幾門基礎學科。人們以力學的模型去認識各種物理現象，使機械論的自然觀成為十八世紀物理學的統治思想。到了十九世紀，物理學獲得了迅速和重要的發展，各個自然領域之間的聯絡和轉化被普遍發現，新數學方法被廣泛引進物理學，相繼建立了波動光學、熱力學和分子運動論、經典電磁場理論等完整的、解析式的理論體系，使經典物理學臻於完善。由物理學的巨大成就所深刻揭示的自然界的統一性，為辨證唯物主義的自然觀提供了重要的科學依據。

　　現代

　　十九世紀末葉，物理學上一系列重大發現，使經典物理學理論體系本身遇到了不可克服的危機，從而引起了現代物理學革命。由於生產技術的發展，精密、大型儀器的創制以及物理學思想的變革。這一時期的物理學理論呈現出高速發展的狀況，研究物件由低速到高速，由巨集觀到微觀，深入到廣垠的宇宙深處和物質結構的內部，對巨集觀世界的結構、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。

　　相對論和量子力學的建立，克服了經典物理學的危機，完成了從經典物理學到現代物理學的轉變，使物理學的理論基礎發生了質的飛躍，改變了人們的物理世界圖景。1927年以後，量子場論、原子核物理學、粒子物理學、天體物理學和現代宇宙學，得到了迅速的發展。

　　物理學向其它學科領域的推進，產生了一系列物理學的新部門和邊緣學科，併為現代科學技術提供了新思路和新方法。現代物理學的發展，引起了人們對物質、運動、空間、時間、因果律乃至生命現象的認識的重大變化，對物理學理論的性質的認識也發生了重大變化。

　　越來越多的事實表明，物理學在揭開微觀和巨集觀深處的奧祕方面，正醞釀著新的重大突破。現代物理學的理論成果應用於實踐，出現了像原子能、半導體、計算機、鐳射、宇航等許多新技術科學。這些新興技術正有力地推動著新的科學技術革命，促進生產的發展。而隨著生產和新技術的發展，又反過來有力地促進物理學的發展。這就是物理學的發展與生產發展的辯證關係。

　　物理學的分支

　　牛頓力學***Mechanics***與理論力學***Rational mechanics***研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律

　　電磁學***Electromagnetism***與電動力學***Electrodynamics***研究電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

　　熱力學***Thermodynamics***與統計力學***Statistical mechanics***研究物質熱運動的統計規律及其巨集觀表現

　　相對論***Relativity***研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律

　　量子力學***Quantum mechanics***研究微觀物質運動現象以及基本運動規律

　　此外，還有：

　　粒子物理學、原子核物理學、原子物理學與分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、鐳射物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。

物理學的發展