物理學是如何改變世界的

A. 物理學對人類文明的作用都有什麼

物理學對人類文明進步的促進作用表現在很多方面，下面簡述幾點。

物理學對人類文明進步的促進作用
2004年6月聯合國大會決議，確定2005年為「國際物理年」。聯合國的決議中指出：承認物理學為了解自然界提供了重要基礎；注意到物理學及其應用是當今眾多技術進步的基石；確信物理教育提供了建設人類發展所必需的科學基礎設施的工具；……。這一決議充分說明了物理學對人類發展的重大意義。因此，在這里概括地了解一下物理學對人類文明進步的促進作用，既有意義也很必要。
大量事實表明，物理技術與理論相互推進，並廣泛應用於科學技術和科學研究的各個部門，成為科學技術創新和革命的重要動力，極大地促進了物質生產的發展和精神文明的進步。物理學對人類文明進步的促進作用表現在很多方面，下面僅採集幾個具有代表性的例子，以此來使同學們對物理學在人類文明、社會進步，包括在醫學科學發展中所起的巨大作用有一個初步的了解。希望這些介紹能夠激起同學們對醫用物理課的關注和興趣。
在熱學方面，18世紀中葉對熱學的深入研究帶來了蒸汽機的改進和廣泛的應用，促進了手工業生產向機械化大生產的轉變，並使陸上和海上較大規模的長途運輸成為可能，從而大大推動了人類社會的發展。
在電磁學方面，由於電磁感應現象的發現和研究成果的應用，使人類社會邁入了電氣化時代。帶電粒子在電磁場中的運動規律在科學技術的許多領域得以廣泛應用，比如電視顯像管、電子顯微鏡等都與此密切相關。電能的廣泛應用，不僅從根本上改變了人們的生活方式，而且已經成為支撐現代社會發展的重要支柱。
再來看看物理學對醫學發展的促進。1895年倫琴發現了X射線，這一發現很快就成為診斷疾病的有力工具；1896年貝可勒爾發現了鈾的放射性；1898年居里夫婦發現了放射性更強的元素釙和鐳。放射性物質對幫助醫生診斷和治療疾病具有重要意義，並在此基礎上建立起了一門新興的醫學學科——核醫學。醫生只需用極其微量的、高度特異的放射性葯物引入人體，然後再用核探測技術從人體外探測這些葯物參加代謝的情況，即可了解人體臟器的形態和功能。在疾病的治療上，放射性同位素也同樣顯示出了巨大的威力。X射線和放射線被廣泛應用於醫學科學許多部門，對促進20世紀醫學科學的發展產生了巨大而深遠的影響。
生命科學在基礎研究方面的許多重大進展也離不開物理學這個基礎。例如，脫氧核糖核酸（DNA），它是儲存和傳遞生命遺傳信息的物質基礎，DNA的雙螺旋結構就是在1953年由美國生物學家沃森和英國物理學家克里克利用X射線衍射方法測定的。
最後指出，在20世紀，原子核物理、電子學和半導體物理、激光物理以及超聲學等學科的迅速發展，極大地推動了相關工程技術的進步。如激光技術和相關技術的集成，已形成了若乾重大的激光工程，其中最具代表性的是全球激光通信；特別是微觀物理方面的重大突破，開創了微電子工業；物理學與工程技術的緊密聯系和相互促進，超大規模集成電路的研製和微處理器的普遍應用，不僅為工業製造、醫學診斷和治療提供了多種高新技術設備，也使人類社會從此進入了以電子計算機和網路應用為特徵的信息時代。
聯合國第58次大會關於2005國際物理年的決議中指出：物理學是認識自然的基礎，物理學是當今眾多技術發展的基礎，物理教育為人類發展提供了必要的科學基礎。我們倡導物理學是科技之基礎的理念，同時批評那些輕視物理學，忽視物理學在科學思想、方法、手段等方面的基礎作用，認為物理學是可有可無的觀點。我們深信，在新的世紀里，在人類文明的進程中，物理學將繼續產生重要的作用和深遠的影響。

B. 如今的物理學真的能改變世界嗎

能，我們知道物理學主要研究對象是有關力,電,光等.物理學可分為力學,光學,熱學,量子力學,核物理學等.由於物理學所研究的內容和人類的生活息息相關,所以在人類社會的發展進程中,物理學起著重大的作用,可以這么說,如果沒有物理學,人類社會還發展不到今天.人類社會至少還要倒退幾百年,所以說,沒有物理學的發展,人類社會就不可能有今天,所以說物理學對人類的貢獻是巨大的.
從大到飛機,輪船,小到各種零件都和物理學有密切的關系.劉頓建立了經典力學以後,帶來了第一次工業革命,第一次工業革命是一蒸汽機的發明和應用為標志的,可以這么說正是由於物理學發展才帶來了第一次工業革命,正是由於第一次工業革命,人類社會才假如了近代化.第一次工業革命過後,隨著物理學發展,物理學逐步轉向了有關電的研究,隨著物理學的發展,電學得到了應用,從而帶來了第二工業革命,由於電的應用,使人們之間的距離更近了,使許多機代替了人的體力勞動.電視,電話,各種有關電的產品進入了人們的生活.直到今天,想一下,如果沒有第二工業革命的貢獻,人門生活將會怎樣?所以第二工業革命使人類進入了近代化.隨著物理學的發展,隨著量子力學,相對論等理論的建立,在20世紀,以核能,電子計算機等應用為標志,人類社會開始進入現代化,所以說,沒有物理學,人類社會還發展不到今天,物理學對人類社會的貢獻是巨大的.

C. 這些偉大的物理學家 改變了我們理解世界的方式

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D. 世界物理年的物理照耀世界

46億年來，地球上背著太陽的一面總是黑暗的。是強大的電能變成光，從此把整個地球照亮！
物理學--使人類視線深入到原子世界物理學--使人類的視線擴展到100多億光年的遙遠的宇宙
物理學--幫助人們破解了生命的秘密讓物理走近大眾讓世界擁抱物理
物理學是認識世界的科學
物理學是改變世界的科學
物理學--推動了第一次工業革命，用機器代替人的勞動，大大提高了生產力物理學--開創了第二次工業革命，形成大規模電氣化自動化生產
物理學--推動了20世紀高科技產業發展
物理學--為教育現代化提供先進的手段
物理學為教育現代化提供了科學基礎
物理教育為人類進步提供科學思想、科學方法和科學精神。
回顧歷史，物理學是開創現代文明的強大動力，沒有物理學的發展就沒有現代人類文明。物理教育為開發人才資源，增強民族創新能力和創新精神，全面提高科學素養提供了科學基礎。展望未來，物理學是進一步認識世界，解決全球性能源、環境、生態問題，實現持續發展的科學基礎。讓物理走近大眾讓世界擁抱物理。
尋找第二個愛因斯坦
2005年4月19日從普林斯頓發出信號在全球傳遞，同時向青少年朋友們提出了一些很有啟發性的問題（有的問題可能深了一點兒，不過沒關系，只要去努力思考，即使沒得到答案，你也一定會有所收獲的）。讓我們放飛思想，沉浸其中吧，也許你將來會成為第二個愛因斯坦呢！

E. 物理學有哪些足以改變世界的發現

一個是牛頓的經典力學，還有一個就是愛因斯坦的時空觀。他們的這些物理成就都是足以改變世界的，牛頓的經典力學不僅發現了萬有引力定律也找到了第九大行星，同時他對力學的貢獻也是非常巨大的，為啟蒙運動的發展提供了科技基礎。而愛因斯坦的相對論，為科學家們研究原子彈做出了巨大的貢獻。同時這個世界上還有很多的物理成就都對世界的發展起到促進的作用。

F. 為什麼說物理改變了世界

因為物理學讓人類認識了世界，發現了世界的各種規律。比如牛頓定律、理想氣體狀態方程、愛因斯坦相對論等等。人們用這些規律再改造世界。比如製作內燃機再到更高級的交通工具，核能的利用：發電或者atomic bomb（yuan zi dan 不讓寫）

G. 物理學是如何影響人類文明的

物理學的發展，促進了科學技術的進步。現代物理學更成為高新技術的基礎。

1、在牛頓力學和萬有引力定律的基礎上發展起來的空間物理，能把宇宙飛船送上太空，使人類實現了飛天的夢想。也使中國人「九天攬月」成為可能。（2007年我們國家要登月，那時就是神州7號）。楊得偉是神州6號。
（學完萬有引力定律可窺一斑）

2、帶電粒子在電場磁場中的偏轉的規律在科學技術中的應用。電視機顯像管等。（學完帶電粒子在電場磁場中的偏轉會了解了。）

刀。如核磁共振，超聲波，X光機等。3、核物理的研究使放射線的應用成為可能。醫療上的放療。在醫療上還有很多，如用於治療腦瘤的

4、20世紀初相對論和量子力學的建立，誕生了近代物理，開創了微電子技術的時代。半導體晶元。電子計算機。沒有量子力學也就沒有現代科技 。

5、20世紀60年代，激光器誕生。激光物理的進展使激光在製造業、醫療技術和國防工業中的得到了廣泛的應用。大家熟悉的微機光碟就是用激光讀的。光導纖維等。

6、20世紀80年代高溫超導體的研究取得了重大突破，為超導體的實際應用開辟了道路。磁懸浮列車等。80年代，我國高溫超導的研究走在世界的前列。

7、20世紀90年代發展起來的納米技術，使人們可以按照自己的需要設計並重新排列原子或者原子團，使其具有人們希望的特性。納米材料的應用現是一個新興的又應用很廣泛的前沿技術。秦始皇兵馬俑的色彩防脫。

8、生命科學的發展也離不開物理學。脫氧核糖核酸（DNA）是存在於細胞核中的一種重要物質，它是儲存和傳遞生命信息的物質基礎。1953年生物學家沃森和物理學家克里克利用X射線衍射的方法在卡文迪許（著名實驗物理學家）的實驗室成功地測定了DNA的雙螺旋結構。

可以說物理學的發展，促進了各個領域科學技術的進步。使人類的生產和生活發生了翻天覆地的變化。
物理學的發展引發了一次又一次的產業革命，推動著社會和人類文明的發展。可以說社會的每一次大的進步都與物理學的發展緊密相連。

18世紀中葉，在熱學發展的基礎上發明並改進了蒸汽機。蒸汽機的廣泛使用，促成了手工業向機械化的大生產的轉變，並使陸上和海上的大規模的長途運輸成為可能。大大推動了社會的發展。古人雲：一日千里。火車、飛機的使用使每一個地球人實現了「一日千里」甚至日行萬里的夢想。蒸汽機的使用是第一次產業革命。

1840年，法拉弟發現了電磁感應現象，並逐漸形成了完整的電磁場理論。在此基礎上發展起來的電力工業，使人類進入電氣化的時代，給人類的生產和生活帶來翻天覆地的變化。大家想想現在使用的電燈、電話、電視、微機等一切的電力設施就能體會了。這是第二次產業革命。

20世紀70年代，微觀物理方面取得重大突破，開創了微電子工業，使世界開始進入了以電子計算機應用為特徵的信息時代。這是第三次產業革命。

可以說社會的每一次巨大的進步都是在物理學發展的基礎上完成的。沒有物理學的發展就沒有人類社會和文明的巨大進步

H. 物理學的進步對社會的貢獻

物理學的發展和人類科技的進步 世界從蒙昧到明麗，科學關照的光輝幾乎從沒有終止過任何瞬間，一切模糊而不可能的場景和一切超乎尋常的想像，都極可能在科學的輕輕點綴之下變得順從、有序、飄逸而穩定。風送來精確和愉悅的氣息，一個與智慧和靈感際遇的成果很可能轉眼之間就以質感的方式來到人間。它在現實中矗立，標明今天對於昨天的勝利；或者標志人們昨天的生活方式已經一去不復返；或者標志一個科學偉人已徐徐來到人間……在人類的黎明，或我們的知識所能知道的過去的那些日子，我們確實可以看到科學在廣博而漫長的區域里經歷了艱難與失敗，但它更以改變一切舉足輕重的力量推動著歷史滾滾前行，卓然無匹地建立了一座座一望無際的光輝豐碑。信心、激情、熱望與無限的快樂就是這些豐碑中任何一座豐碑所暗示給我們的生活指向，使我們篤信勤奮、刻苦鑽研、熱愛生活、深思高舉……與此同時，我們也更加看到了科學本身深深的魅力，人文的或自然的，科學家的或某個具體事物的，都如一面垂天可鑒的鏡子矗立在我們面前，我們因為要前進和向上就無可迴避地站在它的面前梳理自己的理性和情感，並在它映照燦爛光輝中汲取智慧和力量，從而使我們的創造性更加有所依託，更加因為積累的豐厚顯得更加強勁可靠。
在人類發展的每一個階段，物理學始終站在解放生產力的前沿，而在物理學發展中的每一次小小的進步，都伴隨著極大的艱難與曲折，都是在傳統與現實之間的長期碰撞中才得以獲得發展和進步，其間既閃耀著拓荒者們智慧的靈光，同時也有讓無數科學先輩們在追求科學真理的道路上進行不曲不撓的斗爭中揮灑的血光與淚光。作為新時期的青少年，非常有必要踏尋這條荊棘之路，我們並不期望大家每一次在這條路上都能采擷到爛漫的鮮花，哪怕每一次只要能在這條路上聞到沁人心脾的花香，也算是對無數科學先輩們英魂的告慰。這就是我們開展本次科普知識系列講座的初衷。 （一）物理學的啟蒙與發展階段 物理學的發展經歷了十分漫長的啟蒙階段。在中世紀以前，物理學一直沒有被確認為一門獨立的科學，它在相當長的時間內被劃分到哲學這一范疇。在這一漫長的時期內，人們都是根據當時生產力的需求或者統治者的意志去開發和利用物理學知識（從無意識到潛意識），是以我根據人類發展進程中生產力的發展水平以及應用物理學知識的程度，把這個時期物理學的啟蒙階段作以下劃分：
1、火器時代：
人類的祖先首先進行了手和腳的分工，用自由之手製造工具，提高了勞動效率。這一時期人類最早製造的工具就是石器，石器的製造宣告了勞動的開始，同時也宣告了簡單物理學的啟蒙。
隨著石器的發展，出現了較為復雜的工具―――弓箭，從而產生了「狩獵」這個最早的生產部門。人類祖先憑自己的智慧和經驗製造了石斧、石刀和弓箭，我們在這里可以用物理學的原理說明其優越性：壓強和壓力成正比，和受力面積成反比。石斧的石刀的鋒刃做得很薄就是為了通過減小受力面積來增大壓強，使它們在不大的壓力作用下就能夠進入到物體里去；弓箭的使用不僅用到了物理學中的壓強知識，還用到了牛頓第三定律――當箭給弓弦一個作用力時，弓弦同時也給箭一個反作用力，這樣才能把箭射出。當時這種微妙的思想也被祖先們挖掘出來，足見祖先思想的進步。
我們知道，「鑽木取火」在人類發展史上有著巨大的意義。可以毫不誇張地講這是人類科技史上的第一次偉大的革命。隨著人工取火的實現，標志著人類已經「在實踐上發明機械運動可以轉化為熱」，「第一次使人類支配了一種自然力，從而最終把人同動物分開」。
有了隨時可以製造火的技術，才能使火進入到人類生產和生活的各個領域。在生產上，人們首先發明了用火燒制陶器―――制陶技術的出現，標志著人類對材料的加工第一次改變了材料的性質，從而創造了一種人工材料，並在加工過程中第一次使用了自然能源。後來人類又學會了煉銅和煉鐵的技術。世界上最早的生鐵冶煉技術，出現在我國春秋時代，到戰國時代，鐵器已被廣泛應用。至東漢時期，已有高五、六米、容積三四十立方米的大型冶鐵高爐。在鐵的基礎上，中國還最早發明了煉鋼技術，與煉鋼工藝同時還發展了淬火技術。這樣，大約到漢末，中國古代的冶鐵、鑄鍛、煉鋼和淬火技術已經形成了一個比較完整的體系，各種工藝方法已大致齊備，在當時世界上處於絕對領先地位。從而奠定了整個封建時代最基本的材料的加工技術基礎。
在取火和用火的技術條件下，人類實現了從石器向銅器和鐵器時代的轉換在人類歷史上引起了生產工具的革命，大大地推動了農業和手工業的發展，從而使生產力有了前所未有的進步。而且鐵器文明不只是技術的發展，還推動了科學的誕生。2、領先世界的中世紀中國物理學
在中國幾千年的封建社會里，在戰亂不斷的歷史縫隙里，中國的科學技術並沒有放慢前進的步伐，中國古代的科學技術系統逐漸得以提高和充實。並涌現出如王充、張衡、劉徵、祖充之、賈思勰、畢升、沈括等著名的科學家。其中張衡曾製造了世界上最早的利用水力轉動的渾象，即渾天儀，以及一種能測定地震震中方向的儀器，定名為「候風地動儀」，這是世界上第一台地震儀，其靈敏度很高，比歐洲地動儀早1700多年；在度量衡這個領域里，不論是我國在遠古時期發明的在天文上通過立圭表測影進行觀象授時，還是後來人們在實踐中發明的利用靜水壓強來量度時間的儀器―――漏刻，在沒有鍾表的古代是一項非常了不起的發明，在遠距離計量長度時，那時候還發明了計量里程的鼓車，當車前進時，利用車輪的轉動，可直接或間接地把車行駛的距離表示出來，這在當時世界上都堪稱是首屈一指的；到宋元時期，由於生產的發展，經濟的繁榮，實行扶植科技的政策及民族之間、中外之間的科學技術交流，宋元時期的科學和技術在隋唐的基礎上，達到了整個古代科學技術發展的高峰。這一時期，冶金技術、名窯瓷器、建築技術、紡織技術、水利建設、造船和航海技術都有巨大的發展，特別值得一提的是作為中國古代四大發明之一的指南針在不斷的改進中已被廣泛應用到航海，作為四大發明之一的火葯在火器和兵器的改進技術上大顯神威，史書上記載的「飛空擊賊震天雷炮」和「神火飛鴉」，至今仍作為現代火箭與火箭炮的雛形，作為四大發明之一的膠泥活版印刷術對世界文明的發展與進步起到巨大的推動作用……
總之，中世紀中國科學技術發展的成績是喜人的，但隨著時間的發展，中國科技在以後的歲月里進入緩慢發展時期，而歐洲科技在度過科學的「黑暗時期」之後，正一日千里地興起，並很快地趕超了中國。 3、後來崛起的輝煌燦爛的西方物理學
在這里值得一提的是西方在這個時期的文明。在封建社會以前，古希臘的科學和文化在歐洲處於領先地位：當時最著名的學者就是後來被西方史學家稱為「科學之父」的泰勒斯，他提出了影子與實物長度成正比關系的原理，並利用這一原理准確地測量計算了埃及金字塔的高度；同一時期還出現了另一位為後世稱頌不已的古希臘的學者―――畢達哥拉斯，他提出了數學是宇宙萬物之本的學說，並以提出畢達哥拉斯定理（即勾股弦定理）而聞名，他還發現了無理數，引起了第一次「數學危機」；還有當時很有影響的科學權威―――留基伯，他和他的繼承人德謨克利特提出了原子論，要知道原子論是現代科學的基石；在古希臘學者中，對後世影響最大的人物是集雅典學派之大成的亞里斯多德，他對天文學、物理學、生物學、醫學等方面都有深入研究，在當時的自然科學的發展中作出很大的貢獻；古希臘學者中還有一位聲名顯赫的科學家―――阿基米德，他發現了浮力定律、杠桿原理等，並利用杠桿原理，巧妙地發明了滑輪、螺旋器，以阿基米德命名的阿基米德螺線，在現代機械中應用極為廣泛，他是一位非常重視實驗的發明家，曾創造了許多儀器和機械，特別在軍事上發明甚多，此外他在天文學、幾何學、數學、圓周率等方面均有特別的貢獻。所以科學史上稱阿基米德是「站在整個希臘、羅馬古代科學家的最高峰而為亞歷山達里亞時期增添了光彩」，「是理論天才與實踐天才集於一身的理論化身，與近代的偉大人物相匹比，在很多領域都有巨大的獨創和真正的發現」……
在中世紀，歐洲在天文物理學方面發展迅猛，成效卓然。其中的代表人物是哥白尼、布魯諾、第谷和刻卜勒。哥白尼的偉大之處是實現了太陽中心說和前人已有的數學方法的結合，使太陽中心說牢固樹立在實際觀測與科學運算之上，使科學進入了新紀元。他在1543年出版的《天體運行論》中指出：⑴、地球不是宇宙的中心，而僅僅是引力月球軌道的中心；⑵、所有天體都繞太陽運轉，所以太陽在宇宙處於中心位置；⑶、地球到太陽的距離遠遠小於地球到恆星的距離，所以恆星看起來是不動的；⑷、地球像其他行星一樣繞太陽運轉，太陽的視運動起因於地球的運動；⑸、行星的表現逆動不是它本身運動引起的，而來自於地球的運動。哥白尼還大體上描繪了太陽系結構的真實圖景―――人們看到的日月星辰東升西落，乃是地球自身轉動的結果；火星、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，並非天皇教會所說的「動作奇特，行蹤詭秘」，而是由於它的繞日運行的軌道和速度不同所造成的綜合表現。哥白尼作為一名天主教徒，十分了解他的學說的「危險性」，所以他遲遲沒有發表。經過他的朋友再三敦促，在他去逝的那一年（1543年）才把《天體運行論》手稿復印發表。
義大利天文學家布魯諾是哥白尼學說的積極宣傳者和捍衛者，1584年他發表了《論無限性、宇宙與世界》一書，發展了哥白尼的學說，成著名的天文學家。不幸的是，由於他極力反對地心說，擁護哥白尼的日心說，主張宇宙是無限的，被教會打成異教徒，並於1600年3月17日在羅馬的鮮花廣場上被活活燒死。
1600年後，刻卜勒當了第谷的助手，開始與第谷合作，這是科學史上科學合作的美妙範例。1601年第谷去世時把他一生中收集的極其珍貴的全部天文資料都留給了刻卜勒，刻卜勒經過認真總結和研究，於1609年出版了他的著作，公布了關於行星運動的兩個定律―――「軌道定律」和「面積定律」，又經過9年的研究和無數次運算後，他發現了第三定律―――「周期定律」（關於三大定律，這里不作一一贅述）。刻卜勒行星三大定律的偉大貢獻，在於把哥白尼的理論向前推進了一步，為專業天文學家和數學家提供了支持日心說的強有力的論據，被後人稱譽他為「天文立法者」。
這里要說的另一位科學家伽利略大家可能比較熟悉（擺的等時性原理和著名的比薩斜塔落體實驗），他在近代科學史上，是一位劃時代的代表人物，他在天文學、力學、物理學、數學等許多方面都有重大貢獻，被公認為近代實驗科學的創始人，為後來經典物理學的建立作出不可磨滅的貢獻，是當之無愧的「近代物理學之父」。（二）物理學發展的第一個黃金階段―――經典力學體系的建立
伽利略的出現，開辟了實驗物理學的先河，為後來經典物理學的建立提供了大量的論據，但是他的許多發現都是對亞里斯多德學說的否定，因此也受到羅馬教廷的警告。他於1632年發表了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》，更加激怒了教會甚至教皇本人。1633年伽利略被宗教裁判所傳喚，並被判處終身監禁。在監禁中他克服重重困難，寫出了科學巨著《關於兩種新科學的對話》。伽利略設法將此著作秘密送到荷蘭，於1638年出版，為近代科學的發展作出了巨大的貢獻。他在新對話中關於力學知識一系列基本概念和基本定律的總結，成為後來牛頓提出力學三大宣言的基礎，不僅如此，他還創立了實驗和數學相結合的現代科學研究方法。所以說他是近代物理學的奠基人，是科學的鬥士，是打開近代科學大門的人，是不足為過的。
1642年，伽利略逝世了，但另一位未來的科學誕生了，他就是未來的英國物理學家、數學家、天文學家、經典物理學的創始人牛頓。
1661年，18歲的牛頓進入劍橋大學，有機會學到歐幾里德的《幾何原本》。後來他按照歐幾里德的《幾何原本》，撰寫出他的輝煌之作《自然哲學的數學原理》。1664年，牛頓成為他老師巴羅的助手，1665年倫敦流行瘟疫，牛頓不得不回到家鄉。表面上看來，牛頓隱居於窮鄉僻壤的田舍山村之中，但是在他的頭腦中卻掀起科學革命的巨浪。在家鄉的一年半時間里，是牛頓一生中創造性得到充分發揮的時期，也是近代科學史上數學、光學、力學的「黃金時代」。他發明了微積分，提出了著名的「萬有引力」，他還通過三棱鏡把光分解成7種顏色的單色光，從而奠定了現代光學的理論基礎。
1666年，牛頓製成了能夠放大40多倍的反射望遠鏡。1671年，他向皇家學會正式提交關於反射望遠鏡問題的論文；第二年，他又向皇家學會提交《光與色的新理論》。這些光學論文是牛頓顯示自己科學才能並把它們公諸於世的第一批科學成果。牛頓在物理學方面，除了取得力學、熱學、光學等多方面的成就外，更主要的是他還是經典物理學的開創者。他在伽利略等人工作的基礎上，進行了深入的研究，總結出了三大定律，創立了經典力學體系：
牛頓第一定律：
任何物體在受到外力作用而被迫改變自己的狀態之前，將保持靜止或勻速直線運動狀態。
（這就我們今天學習的慣性定律的最初表達）
牛頓第二定律：
動量的改變與所加的力成正比，其方向沿著該作用力的作用方向
（該定律我們將在高中一年級學到牛頓第二定律「力是使物體產生加速度的原因」的最初表達）
牛頓第三定律：
作用力與反作用力大小相等、方向相反。換句話說，兩個物體間的相互作用力大小相等、方向相反。
（該定律我們目前初中階段已經學過，只是沒有以定律形式呈現）
牛頓關於物體運動的這三條定律是我們認識一切力學現象的依據，也是整個經典力學的基礎。
關於牛頓發現萬有引力定律，廣泛流傳著「蘋果落地」的故事，其實這不過是故事而已。即使此事確實發生過，也不應過分誇大這件事本身的意義，只是我們要從這個故事中有所啟發，要留心觀察自己身邊發生的每一個現象。如果說牛頓由於看到蘋果落地就發現了萬有引力定律，那就歷史過於簡單化（不過西方一直流傳著這個說法，並且有「上帝說：讓牛頓去做吧」的普遍說法，足見牛頓當時在科學界的威望）。站在歷史的高度客觀評價，在對萬有引力定律的發現中做出貢獻的科學巨人之中，要首推刻卜勒和伽利略。牛頓不過是集大成者，並解決了別人未能解決的問題，走完了最後、最高的一步罷了。德國著名的哲學家黑格爾說過：「被德國人餓死的刻卜勒是現代天體力學的真正奠基者；而牛頓的萬有引力定律已經包含在刻卜勒的所有三個定律之中，在第三定律中甚至明顯表示出來了。」難怪他在談到他在自然科學領域的成就時說過這樣的謙遜的言辭「就象一個在沙灘上玩耍的小孩拾到幾個貝殼而高興不已」、「我的一切成就都是因為站在巨人肩膀上的緣故」。總之，萬有引力定律的誕生，對當時的天體力學乃至於當代天體力學的研究，都提供了最重要的理論保障。
在經典力學創立和不斷完善的過程中，人們開始意識到科學方法的重要性，特別是實驗方法的重要性。歷史上第一個探索新方法的是英國著名的哲學家培根，他在《新工具》一書中主張把經驗和理性的職能統一起來，要獲得科學知識，首先要進行實驗，最後在實踐中得出結論，另一位提出實驗的科學家是伽利略，他認為真正的科學就是宇宙、自然界，人們必須通過實驗去閱讀這部「自然之書」。可以說，正是培根和伽利略站在實踐和理論上的工作給科學指明了方向，使自然科學脫離了哲學而成為一門獨立的學科。要知道雄辯術―――優雅的語言和爭論的技巧，在自然科學領域中，是沒有用處的，自然科學必須要通過實驗事實來說話。事實也無不說明了這一點：後來的托里拆利、帕斯卡、波義爾、牛頓、托馬斯.揚、梅曼等科學家的研究成果，都是建立在實驗基礎之上的。
到了18世紀，牛頓力學向著深度和廣度兩方面進軍。一方面，通過人的努力，近代數學方法廣泛用於力學，形成了「分析力學」，它甚至被看做是新的數學分支；另一方面，牛頓力學又與具體物性相結合，形成了「固體力學」、「彈性力學」、「流體力學」等許多力學分支，使力學達到了相當完美的地步。
可以說在伽利略和牛頓時代，力學已形成了嚴密、完整、系統的科學體系，成為物理學發展史上第一個「黃金時代」。正是由於力學的帶動，物理學科已初具規模，並且在另一批科學家的努力下向著更深更廣的領域進軍。

I. 物理學對人類發展的作用

物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸，二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器，實驗得出的結果，間接認識物質內部組成建立在的基礎上。

物理學從研究角度及觀點不同，可分為微觀與宏觀兩部分，宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果，是最早期就已經出現的，微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。

(9)物理學是如何改變世界的擴展閱讀：

一、六大性質

1、真理性：物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘，反映出物質運動的客觀規律。

2、和諧統一性：神秘的太空中天體的運動，在開普勒三定律的描繪下，顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一，也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。

麥克斯韋電磁理論的建立，又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3、簡潔性：物理規律的數學語言，體現了物理的簡潔明快性。如：牛頓第二定律，愛因斯坦的質能方程，法拉第電磁感應定律。

4、對稱性：對稱一般指物體形狀的對稱性，深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如：物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5、預測性：正確的物理理論，不僅能解釋當時已發現的物理現象，更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在，盧瑟福預言中子的存在，菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑，狄拉克預言電子的存在。

6、精巧性：物理實驗具有精巧性，設計方法的巧妙，使得物理現象更加明顯。

二、發展前景

應用物理學專業的畢業生主要在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術開發和相關的管理工作。科研工作包括物理前沿問題的研究和應用，技術開發工作包括新特性物理應用材料如半導體等，應用儀器的研製如醫學儀器、生物儀器、科研儀器等。

應用物理專業的就業范圍涵蓋了整個物理和工程領域，融物理理 論和實踐於一體，並與多門學科相互滲透。

應用物理學專業的學生如具有扎實的物理理論的功底和應用方面的經驗，能夠在很多工程技術領域成為專家。我國每年培養本科應用物理專業人才約12000人。

和該專業存在交叉的專業包括物理專業，工程物理專業，半導體和材料專業等。人才需求方面，我國對應用物理專業的人才需求仍舊是供不應求。

J. 物理學中有什麼顛覆世界觀的理論

我覺得是量子科學。

量子科學打破了科學與神學和唯心與唯物的界線。

宇宙中唯有的真物就是心。

一切都是意識的顯化。

意識即量子。

能量是智慧的。

宇宙是高智慧生命體。

意識是宇宙的基本屬性。

意識即一切。

量子力學的詭異現象

量子力學也是自然科學史上被實驗證明最精確的一個理論，但是量子的觀念，沒有人能夠理解。我說的沒有人能夠理解，絕不是指像我們這個層次的人，而是說連量子力學的創始人都不能理解。

那麼量子力學最不好懂的是些什麼問題呢？我先把量子力學中人們最不好懂的東西介紹給大家，而最不好懂的東西最後恰好是證明了：意識不能被排除在客觀世界之外。一定要把意識加進去你才能夠認識搞懂它。

量子力學的第一個詭異現象叫做態疊加原理和坍縮。

為了解釋量子力學觀念，我先說說普通人的日常經驗。

一般人認為客觀物體一定要有一個確定的空間位置，這種存在，是不以人的意志為轉移的、是客觀的。 比如說，我的女兒現在在客廳裡面，或者說我的女兒現在不在客廳裡面，兩者必居其一。

量子力學的第一個詭異現象叫做態疊加原理和坍縮。

【女兒可以既在又不在客廳里嗎？】

但在量子力學里就不一樣了。量子力學就像說你的女兒既在客廳又不在客廳，你要去看這個女兒在不在，你就實施了觀察的動作。你一觀察，這個女兒的存在狀態就坍縮了，她就從原來的，在客廳又不在客廳的疊加狀態，一下子變成在客廳或者不在客廳的唯一的狀態了。

所以量子力學怪就怪在這兒：你不觀察它，它就處於疊加態，也就是一個電子既在A點又不在A點。你一觀察，它這種疊加狀態就崩潰了，它就真的只在A點或者真的只在B點了，只出現一個。

那有人就會說了：這是詭辯，你怎麼知道電子不觀察它的時候，它既在A點又不在A點呢？

好，這就是量子力學發展過程中，很多實驗確證的事情，其中一個最著名最重要的實驗，就是干涉實驗證實。

【電子同時在兩處】

電子在沒有觀測的時候，沒有確定的狀態。所以這件事是量子力學最詭異的事情。懂了這個，就懂了量子力學最詭異的東西，而且隨後我們就能來證明：量子力學離不開意識，意識是量子力學的基礎。

單體的疊加態：薛定諤的貓

剛才說的是量子力學第一個詭異之點，現在我們來看看這個詭異之點往下推論，能夠推出什麼結果。最後結果會使大家認識到， 意識是量子力學的基礎，物質世界和意識不可分開。

這個實驗是量子力學的創始人薛定諤提出的，被稱為「薛定諤的貓」。

【既死又活的疊加態貓】

現在我來說薛定諤的實驗是什麼：把一隻貓放進一個封閉的盒子里，然後把這個盒子接到一個裝置上，這個裝置包含一個原子核和一個毒氣設施。原子核有百分之五十的可能性發生衰變，衰變的時候就會發射出一個粒子來，這個粒子一發出來就會觸發毒氣設施，毒氣一觸發就會殺死這只貓，就是說貓也處於這種既死又活的迭加狀態。這是他想像中的一個實驗。

這個問題一提出來，物理學家一個個都驚呆了，原來以為只有微觀世界才有這種態疊加，就是狀態不確定，既處於這個狀態，又不處於這個狀態。現在宏觀世界也一樣了，貓不就是這樣嗎？有一隻既死又活的貓。

這與我們的經驗嚴重違背。這個實驗實際上就是「女兒在客廳里，女兒不在客廳里」變了個樣子說出來。這個貓是死了還是活著？既死又活是同時存在的，量子力學認為兩者同時存在。

那麼怎麼可能既死又活同時存在呢？人不能想像這種狀態，於是大家就把這個實驗進一步討論下去。

【從不確定到確定可避免意識參與嗎？】

1963年獲得諾貝爾物理學獎的維格納想了一個新的辦法，他說：我讓個朋友戴著防毒面具也和貓一起呆在那個盒子裡面去，我躲在門外，對我來說，這貓是死是活我不知道，貓是既死又活。事後我問在毒氣室里戴防毒面具的朋友，貓是死是活？朋友肯定會回答，貓要麼是死要麼是活，不會說是半死不活的。

他這個說法一出來大家就發現，問題在哪兒呢？一個人和貓一起呆在盒子里，人有意識，意識一旦包含到量子力學的系統中去，它的波函數就坍縮了，貓就變成要麼是死，要麼是活了。也就是說貓是死是活，只要一有人的意識參與，就變成要麼是死，要麼是活了，就不再是模糊狀態了。

維格納總結道，當朋友的意識被包含在整個系統中的時候，疊加態就不適用了。即使他本人在門外，箱子里的波函數還是因為朋友的觀測而不斷地被觸動，因此只有活貓或者死貓兩個純態的可能。

維格納認為，意識可以作用於外部世界，使波函數坍縮是不足為奇的。確實只能這樣認為。因為外部世界的變化可以引起我們意識的改變。

大家想過沒有，牛頓第三定律說作用力與反作用力是相等的。我們的意識能夠受外部世界的影響而改變，大家都覺得沒有問題，對吧？人的意識就是受外界客觀世界的影響改變了，隨時都在變化。 那為什麼客觀世界就能改變意識，意識就不能改變客觀世界呢？

他就說意識是能夠改變客觀世界的，意識改變客觀世界就是通過波函數坍縮，就是使不確定狀態變成確定的狀態，這樣來影響的。所以 波函數，也就是量子力學的狀態，從不確定到確定必須要有意識的參與，這就是爭論到最後大家的結論。

大一的時候，學校有一個「新生研討課」。當時潘建偉老師就在台上，給我們介紹量子力學。其中有一個非常有意思的比喻：當人在滑雪的時候，總是會留下兩條軌跡，即左腳和右腳，然而軌跡總是在一起的。如果路中間有一棵樹，那麼，在宏觀世界裡，這兩條軌跡要麼從右邊過去，要麼從左邊過去。但如果在量子力學之中，問題就不一樣了，這時，一個軌跡走左邊，一個軌跡走右邊，而這個滑雪者卻不會受傷！

這個比喻里，包含了好幾層意味。首先，是使用波函數描述物質的運動。而不是使用一個坐標來描述物質，這使得物質本身可以包含更多的信息，比如頻率、相位等。同時，「存在於某一點」這個描述，只在觀測之後有意義，而在觀測之前，其位置是彌散的。

另一層，可以用雙縫干涉的實驗來說明。傳統的雙縫實驗，都是使用高亮度光源，瞬間能發射極為大量的光子，並認為光子之間會發生干涉，最後在屏幕上形成干涉圖樣。然而，有實驗使用單電子，穿過雙縫，居然也能形成圖樣：

這樣，互相干涉的說法就無法成立了。就得承認「自身干涉」的存在，也就是說，電子在縫前似乎有了分身，之後兩個「分身」之間再相互干涉，到了觀測器之前的地方，又立刻在某個地方變成一個電子。這是非常難以理解的事情。

另一個有意思的事情，是關於量子力學的路徑積分解釋，即費曼提出的路徑積分。在這個觀點下，粒子可以走任意可能的路徑，最後的效果與薛定諤方程所預言的一樣。在這個視角下，粒子在穿過雙縫之後，還可以穿出來，再鑽進去，會時候產生的圖樣有微小的差別。這個差別也已經被理論論證了。