经典物理学时代的标志性成果是?

作者&投稿:桂柳 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
古代物理学时期的标志性事件~

  经典物理学发展史
古希腊时代的阿基米德已经在流体静力学和固体的平衡方面取得辉煌成就,但当时将这些归入应用数学,并没有将他的成果特别是他的精确实验和严格的数学论证方法汲入物理学中。从希腊、罗马到漫长的中世纪,自然哲学始终是亚里士多德的一统天下。到了文艺复兴时期,哥白尼、布鲁诺、开普勒和伽利略不顾宗教的迫害,向旧传统挑战,其中伽利略把物理理论和定律建立在严格的实验和科学的论证上,因此被尊称为物理学或科学之父。

伽利略的成就是多方面的,仅就力学而言,他以物体从光滑斜面下滑将在另一斜面上升到同一高度,推论出如另一斜面的倾角极小,为达到同一高度,物体将以匀速运动趋于无限远,从而得出如无外力作用,物体将运动不息的结论 。他精确地测定不同重量的物体以同一加速度沿光滑斜面下滑,并推论出物体自由下落时的加速度及其运动方程,驳倒了亚里士多德重物下落比轻物快的结论,并综合水平方向的匀速运动和垂直地面方向的匀加速运动得出抛物线轨迹和45°的最大射程角,伽利略还分析“地常动移而人不知”,提出著名的“伽利略相对性原理”(中国的成书于1800年前的《尚书考灵曜》有类似结论)。但他对力和运动变化关系的分析仍是错误的。全面、正确地概括力和运动关系的是牛顿的三条运动定律,牛顿还把地面上的重力外推到月球和整个太阳系,建立了万有引力定律。牛顿以上述的四条定律并运用他创造的“流数法”(即今微积分初步),解决了太阳系中的二体问题,推导出开普勒三定律,从理论上解决了地球上的潮汐问题。史称牛顿是第一个综合天上和地上的机械运动并取得伟大成就的物理学家。与此同时,几何光学也有很大发展,在16世纪末或17世纪初,先后发明了显微镜和望远镜,开普勒、伽利略和牛顿都对望远镜作很大的改进。

法国在大革命的前后,人才辈出,以P.S.M.拉普拉斯为首的法国科学家(史称拉普拉斯学派)将牛顿的力学理论发扬光大,把偏微分方程运用于天体力学,求出了太阳系内三体和多体问题的近似解,初步探讨并解决了太阳系的起源和稳定性问题,使天体力学达到相当完善的境界。在牛顿和拉普拉斯的太阳系内,主宰天体运动的已经不是造物主,而是万有引力,难怪拿破仑在听完拉普拉斯的太阳系介绍后就问 :你把上帝放在什么地位?无神论者拉普拉斯则直率地回答 :我不需要这个假设。

拉普拉斯学派还将力学规律广泛用于刚体、流体和固体,加上W.R.哈密顿、G.G.斯托克斯等的共同努力,完善了分析力学,把经典力学推进到更高阶段。该学派还将各种物理现象如热、光、电、磁甚至化学作用都归于粒子间的吸引和排斥,例如用光子受物质的排斥解释反射,光微粒受物质的吸引解释折射和衍射,用光子具有不同的外形以解释偏振,以及用热质粒子相互排斥来解释热膨胀、蒸发等等,都一度取得成功,从而使机械的唯物世界观统治了数十年。正当这学派声势煊赫、如日中天时,受到英国物理学家T.杨和这个学派的后院法兰西科学院及科学界的挑战,J.B.V.傅里叶从热传导方面,T.杨、D.F.J.阿拉戈、A.-J.菲涅耳从光学方面,特别是光的波动说和粒子说(见光的二象性)的论争在物理史上是一个重大的事件。为了驳倒微粒说,年轻的土木工程师菲涅耳在阿拉戈的支持下,制成了多种后以他的姓命名的干涉和衍射设备,并将光波的干涉性引入惠更斯的波阵面在介质中传播的理论 ,形成惠更斯-菲涅耳原理,还大胆地提出光是横波的假设,并用以研究各种光的偏振及偏振光的干涉,他创造了“菲涅耳波带”法,完满地说明了球面波的衍射,并假设光是以太的机械横波解决了光在不同介质界面上反射、折射的强度和偏振问题,从而完成了经典的波动光学理论。菲涅耳还提出地球自转使表面上的部分以太漂移的假设并给出曳引系数。也在阿拉戈的支持下,J.B.L.傅科和A.H.L.菲佐测定光速在水中确比空气中为小,从而确定了波动说的胜利,史称这个实验为光的判决性实验。此后,光的波动说及以太论统治了19世纪的后半世纪,著名物理学家如法拉第、麦克斯韦、开尔文等都对以太论坚信不疑。另一方面,利用干涉仪内干涉条纹的移动,可以精确地测定长度、速度、曲率的极微细的变化;利用棱镜和衍射光栅产生的光谱,可以确定地上和天上的物质的成分及原子内部的变化。因此这些光学仪器已成为物理学、分析化学、物理化学和天体物理学中的重要实验手段。
蒸汽机的发明推动了热学的发展 ,18世纪60年代在 J.瓦特改进蒸汽机的同时,他的挚友J.布莱克区分了温度和热量,建立了比热容和潜热概念,发展了量温学和量热学,所形成的热质说和热质守恒概念统治了80多年。在此期间,尽管发现了气体定律,度量了不同物质的比热容和各类潜热 ,但对蒸汽机的改进帮助不大,蒸汽机始终以很低的效率运行。1755年法国科学院坚定地否决了永动机 。1807年T.杨以“能”代替莱布尼兹的“活力” ,1826年 J. V. 彭赛列创造了“功”这个词。1798年和1799年,朗福德和H.戴维分析了摩擦生热,向热质说挑战;J.P.焦耳从 19 世纪 40 年代起到1878年,花了近40年时间,用电热和机械功等各种方法精确地测定了热功当量 ;生理学家 J.R.迈尔和H.von亥姆霍兹 ,更从机械能、电能、化学能、生物能和热的转换,全面地说明能量既不能产生也不会消失,确立了热力学第一定律即能量守恒定律。在此前后,1824年,S.卡诺根据他对蒸汽机效率的调查,据热质说推导出理想热机效率由热源和冷却源的温度确定的定律。文章发表后并未引起注意。后经R.克劳修斯和开尔文分别提出两种表述后,才确认为热力学第二定律。克劳修斯还引入新的态函数熵;以后,焓、亥姆霍兹函数、吉布斯函数 等态函数相继引入 ,开创了物理 化学 中的重要分支——热化学。热力学指明了发明新热机、提高热机效率等的方向,开创了热工学;而且在物理学、化学、机械工程、化学工程 、冶金学等方面也有广泛的指向和推动作用。这些使物理化学开创人之一W.奥斯特瓦尔德曾一度否认原子和分子的存在 ,而宣扬“唯能论”,视能量为世界的最终存在 。但另一方面,J.C.麦克斯韦的分子速度分布率(见麦克斯韦分布)和L.玻耳兹曼的能量均分定理把热学和力学综合起来,并将概率规律引入物理学,用以研究大量分子的运动,创建了气体分子动力论(现称气体动理论),确立了气体的压强、内能、比热容等的统计性质,得到了与热力学协调一致的结论。玻耳兹曼还进一步认为热力学第二定律是统计规律,把熵同状态的概率联系起来,建立了统计热力学。任何实际物理现象都不可避免地涉及能量的转换和热量的传递,热力学定律就成为综合一切物理现象的基本规律。经过20世纪的物理学革命,这些定律仍然成立。而且平衡和不平衡、可逆和不可逆、有序和无序乃至涨落和混沌等概念,已经从有关的自然科学分支中移植到社会科学中。

近代物理学中有哪些主要成就
1、时代背景:

⑴中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。

⑵近代科学诞生后,亚里士多德的力学不断受到质疑。

2、经典力学的奠基者——伽利略

⑴突出成就是创立自由落体定律,推翻亚里士多德的学说。

⑵制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”(属于天文学成就)

3、经典力学的建立者——牛 顿

⑴牛顿经典力学体系:

①牛顿力学三定律:惯性定律和加速度定律(伽利略研究为基础)

作用力与反作用力定律(笛卡尔研究为基础)

②万有 引力 定律:万 有 引 力 定 律(开普勒研究,自己创立的微积分做计算工具)

⑵建立标志:1687年,《自然哲学的数学原理》

⑶历史地位:

①牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础,成为近代物理学的重要支柱。

②牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。

③使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证。

(根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率;解释潮汐的成因;发现海王星)

④使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。

二、现代物理学理论的发展

1、量子论的诞生与发展——从普朗克到爱因斯坦

⑴背景:①19世纪的物理学领域,以牛顿力学为基础,形成了完整的理论体系。

②19世纪末,物理学界的重大研究课题是黑体辐射,量子理论就是在此过程中发现的。

⑵诞生:①奥地利斯蒂芬:1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。

②德国 普 朗克:1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》提出量子概念.(标志)

⑶发展:①德国爱因斯坦:1905年解释光电效应,得出光具有波粒二象性的结论。

②法国德布罗意:1923年物质波理论。

③奥德物理学家:数年后建立量子力学。

⑷意义:改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生重大变革。

2、相对论的建立——爱因斯坦

我希望回答得简单一点,这样比较好接受。

首先要了解的是经典物理学分为三个分支,是:经典力学,经典电磁学理论,经典统计力学。这三个又合成经典物理学三大支柱。经典物理最出名的莫属牛顿和伽利略了,我曾经去过英国的学校,他们对牛顿的吹捧是很高的。

个人认为比较重要的理论成果有以下几个

  1. 热力学基本理论(很重要)

  2. 机械决定论

  3. 经典电动力学

    很精简了,望采纳



牛顿力学
麦克斯韦电磁学
拉格朗日和哈密顿的分析力学
热力学与统计物理

近代物理学中有哪些主要成就
1、时代背景:
⑴中世纪亚里士多德的学说长期被教会奉为教条。
⑵近代科学诞生后,亚里士多德的力学不断受到质疑。
2、经典力学的奠基者——伽利略
⑴突出成就是创立自由落体定律,推翻亚里士多德的学说。
⑵制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”(属于天文学成就)
3、经典力学的建立者——牛 顿
⑴牛顿经典力学体系:
①牛顿力学三定律:惯性定律和加速度定律(伽利略研究为基础)
作用力与反作用力定律(笛卡尔研究为基础)
②万有 引力 定律:万 有 引 力 定 律(开普勒研究,自己创立的微积分做计算工具)
⑵建立标志:1687年,《自然哲学的数学原理》
⑶历史地位:
①牛顿力学三定律构成了近代力学体系的基础,成为近代物理学的重要支柱。
②牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上第一次理论大综合。
③使力学和天文学在理论上达到完备的程度,并得到应用和验证。
(根据万有引力定律准确算出了地球的平均密度和扁平率;解释潮汐的成因;发现海王星)
④使科学摆脱神学束缚,19世纪进入全面繁荣时期,各自然科学理论体系纷纷建立.成为近代科学形成标志。
二、现代物理学理论的发展
1、量子论的诞生与发展——从普朗克到爱因斯坦
⑴背景:①19世纪的物理学领域,以牛顿力学为基础,形成了完整的理论体系。
②19世纪末,物理学界的重大研究课题是黑体辐射,量子理论就是在此过程中发现的。
⑵诞生:①奥地利斯蒂芬:1879年发现黑体辐射的总能量与其温度之间的定量关系。
②德国 普 朗克:1900年在《关于正常光谱能量分布定律的理论》提出量子概念.(标志)
⑶发展:①德国爱因斯坦:1905年解释光电效应,得出光具有波粒二象性的结论。
②法国德布罗意:1923年物质波理论。
③奥德物理学家:数年后建立量子力学。
⑷意义:改变了近代物理学中的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生重大变革。
2、相对论的建立——爱因斯坦


简单说出物理学的发展分期(时间。内容。特点)
2、经典物理时期(16世纪中叶7到19世纪末)15世纪末资本主义开始萌芽,社会生产力得到了发展,推动了技术与科学的进程。16世纪中叶,哥白尼提出“日心说”;17世纪晚期,牛顿建立经典力学体系,标志着近代物理学的诞生;之后,经典热力学、电磁学相继建立,形成了比较完整的经典物理学体系。这时期还建立了...

现代物理的重大发现基本集中在哪个世纪
以下内容引用改编自《量子物理史话》 现代物理学的大发现基本集中在20世纪。 一、经典物理学的辉煌巅峰 在19世纪末的时候,麦克斯韦的理论终于被赫兹的实验证实,光的波动学说彼时终于成为了一个板上钉钉的事实。 赫兹的实验也同时标志着经典物理学的顶峰。物理学的大厦从来都没有这样地金碧辉煌,令人叹为观止。牛顿的...

近代物理是从哪年开始
近代物理主要是经典物理学的建立,15世纪到17世纪第一阶段,主要标志是经典力学体系的建立,同时光学,热学和静电学也完成奠基性工作,18到19世纪是第二阶段,经典物理学日趋完善,相继建立了波动光学,热力学,电磁场理论等完整的解析式体系。

为什么说物理学是工业革命和高新技术的先导
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哪个体系的建立,标志着近代物理学的诞生
牛顿经典力学体系(即运动三大定律)1687年牛顿发表《自然哲学的数学原理》标志着经典力学体系的诞生,同时也标志着以科学理论和实践相结合的近代物理学体系的诞生

物理学的发展一共有几次重要的转折点?
物理学的发展一共有经历了3次重要的转折点。分别是古代的亚里士多德和托勒密——近代的伽利略牛顿——现代的爱因斯坦普朗克和庞加莱等科学家。物理学的发展按时代划分可以划分为古代、近代以及现代。分别产生了以亚里士多德、牛顿和爱因斯坦为首的科学家,这些物理学家对物理学的...

请大家为我提供一些有关物理学的发展的资料
请大家为我提供一些有关物理学的发展的资料 如:现代物理的发展,还有有关物理发展的一些历史,最好是从哥白尼时代到现代的。谢谢哦!... 如:现代物理的发展,还有有关物理发展的一些历史,最好是从哥白尼时代到现代的。谢谢哦! 展开  我来答 4个回答 #热议# 该不该让孩子很早学习人情世故? 光子茶 2008...

什么是经典物理学上空的两朵乌云?
上节课我们说了,经典物理学的辉煌成就,也说了牛顿到底有多牛,最后我们还说了,在19世纪末,也就是20世纪初,经典物理学大厦上空飘着两朵乌云,远处还能隐隐约约看到有几朵小乌云,正在缓慢地袭来,给人造成了一种“山雨欲来风满楼”的感觉。 这些萦绕在经典物理学大厦上空的乌云,就是我们今天的主题——“困境”。

物理论文 牛顿对经典力学的贡献
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牛顿对科学的贡献是什么?
《原理》是自然科学的奠基性巨著。该著作把地面上物体的运动和太阳系内行星的运动统一在相同的物理定律之中,从而完成了人类文明史上第一次自然科学的大综合。它不仅标志了十六、十七世纪科学革命的顶点,也是人类文明、进步的划时代标志。它不仅总结和发展了牛顿之前物理学的几乎全部重要成果,而且也是后来...

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邢台市17733616366: 钻木取火是不是近代物理学成就 -
毕寒菲得: 近代物理学的成就:(1)经典力学体系的建立.(2)量子理论和量子力学的建立.(3)相对论的产生.钻木取火的发明来源于中国古代的神话传说.

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