為什麼有物理學派

㈠ 現代物理學的思想理論

物理與形而上學的關系
在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。
對於物理學來說理論預言與現實一致與否是真理的唯一判斷標准。
摘要： 回顧了物理學發展的歷史，討論了二十一世紀物理學發展的方向。可能應該從兩方面去探尋現代物理學革命的突破口：（1）發現客觀世界中已知的四種力以外的其他力；（2）通過審思相對論和量子力學的理論基礎的不完善性，重新定義時間、空間，建立新的理論。
二十世紀即將結，二十一世紀即將來臨，二十世紀是光輝燦爛的一個世紀，是個令社會發展最迅速的一個世紀，是科學技術發展最迅速的一個世紀，也是物理學發展最迅速的一個世紀。在 這一百年中發生了物理學革命，建立了相對性質和量子力學，完成了從經典物理學到現代物理學的轉變。在二十世紀二、三十年代以後，現代物理學在深度和廣度上有了進一步的蓬勃發展，產生了一系列的新學科的交叉學科、邊緣學科，人類對物質世界的規律有了更深刻的認識，物理學理論達到了一個新高度，現代物理學達到了成熟的階段。
在此世紀之交的時候，人們自然想展望一下二十一世紀物理學的發展前景，探索今後物理學發展的方向。我想談一談我對這個問題的一些看法和觀點。首先，我們來回顧一下上一個世紀之交物理學發展的情況，把當前的情況與一百年前的情況作比較對於探索二十一世紀物理學發展的方向是很有幫助的。
一、歷史的回顧
十九世紀末二十世紀初，經典物理學的各個分支學科均發展到了完善、成熟的階段，隨著熱力學和統計力學的建立以及麥克斯韋電磁場理論的建立，經典物理學達到了它的頂峰，當時人們以系統的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫，幾乎能完美地解釋所有已經觀察到的物理現象。由於經典物理學的巨大成就，當時不少物理學家產生了這樣一種思想：認為物理學的大廈已經建成，物理學的發展基本上已經完成，人們對物理世界的解釋已經達 到了終點。物理學的一些基本的、原則的問題都已經解決，剩下來的只是進一步精確化的問題，即在一些細節上作一些補充和修正，使已知公式中的各個常數測得更精確一些。
然而，在十九世紀末二十世紀初，正當物理學家在慶賀物理學大廈落成之際，科學實驗卻發現了許多經典物理學無法解釋的事實。首先是世紀之交物理學的三大發現：電子、X射線和放射性現象的發現。其次是經典物理學的萬里晴空中出現了兩朵「烏雲」：「以太漂移」的「零結果」和黑體輻射的「紫外災難」。[1]這些實驗結果與經典物理學的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾，經典物理學的傳統觀念受到巨大的沖擊，經典物理發生了「嚴重的危機」。由此引起了物理學的一場偉大的革命。愛因斯坦創立了相對論；海森堡、薛定諤等一群科學家創立了量子力學。現代物理學誕生了！
把物理學發展的現狀與上一個世紀之交的情況作比較，可以看到兩者之間有相似之 外，也有不同之處。
在相對論和量子力學建立起來以後，現代物理學經過七十多年的發展，已經達到了成熟的階段。人類對物質世界規律的認識達到了空前的高度，理論幾乎能夠很好地解釋已知的一切物理現象。可以說，現代物理學的大廈已經建成。在這一點上，目前有情況與上一個世紀之交的情況很相似。因此，有少數物理學家認為今後物理學不會有革命性的進展了，物理學的根本性的問題、原則問題都已經解決了，今後能做到的只是在現有理論的基礎上在深度和廣度兩方面發展現代物理學，對現有的理論作一些補充和修正。然而，由於有了一百年前的歷史經驗，多數物理學家並不贊成這種觀點，他們相信物理學遲早會有突破性的發展。 另一方面，雖然在微觀世界和宇宙學領域中有一些物理現象是現代物理學的理論不能很好地解釋的，但是這些矛盾並不是嚴重到了非要徹底改造現有理論認可的程度。在這方面，經典物理學發生了「嚴重的危機」；而在本世紀之交，現代物理學並無「危機」。因此，我認為發生現代物理學革命的條件似乎尚不成熟。
客觀物質世界是分層次的。一般說來，每個層次中的體系都由大量的小體系（屬於下一個層次）構成。從一定意義上說，宏觀與微觀是相對的，宏觀體系由大量的微觀系統構成。物質世界從微觀到宏觀分成很多層次。物理學研究的目的包括：探索各層次的運動規律和探索各層次間的聯系。
回顧二十世紀物理學的發展，是在三個方向上前進的。在二十一世紀，物理學也將在這三個方向上繼續向前發展。
1） 在微觀方向上深入下去。 在這個方向上，我們已經了解了原子核的結構，發現了大量的基本粒子及其運規律，建立了核物理學和粒子物理學，認識到強子是由誇克構成的。今後可能會有新的進展。但如果要探索更深層次的現象，必須有更強大得多的加速器，而這是非常艱巨的任務，所以我認為在這個方向上難以有突破性的進展。
2） 在宏觀方向上拓展開去。 1948年美國的伽莫夫提出「大爆炸」理論，當時並未引起重視。1965年美國的彭齊亞斯和威爾遜觀測到宇宙背景輻射，再加上其他的觀測結果，為「大爆炸」理論提供了有力的證據，從此「大爆炸」理論得到廣泛的支持，1981年日本的佐藤勝彥和美國的古斯同時提出暴脹理論。八十年代以後，英國的霍金[2,3] 等人開始論述宇宙的創生，認為宇宙從「無」誕生，今後在這個方向上將會繼續有所發展。從根本上來說 ，現代宇宙學的繼續發展有賴於向廣漠的宇宙更遙遠處觀測的新結果，這需要人類製造出比哈勃望遠鏡性能更優越得多的、各個波段的太空天文望遠鏡，這是很艱巨的任務。
我個人對於宇宙創生學說是不太信的，並且認為「大爆炸」理論只是對宇宙的一個近似的描述。因為宇宙學研究的只是我們能觀測到的范圍以內的「宇宙」，而我相信宇宙是無限的，在我們這個「宇宙」以外還有無數個「宇宙」，這些宇宙不是互不相干、各自孤立的，而是互相有影響、有作用的。現代宇宙學只研究我們這個「宇宙」，當然只能得到近似的結果，把他們的延伸到「宇宙」創生了初及遙遠的未來，則失誤更大。
3）深入探索各層次間的聯系。
這正是統計物理學研究的主要內容。二十世紀在這方面取得了巨大的成就，先是非平衡態統計物理學有了得大的發展，然後建立了「耗散結構」理論、協同論和突變論，接著混沌論和分形論相繼發展起來了。把這些分支學科都納入非線性科學的范疇。相信在二十一世紀非線性科學的發展有廣闊的前景。
上述的物理學的發展依然 現代物理學現有的基本理論的框架內。在下個世紀，物理學的基本理論應該怎樣發展呢？有一些物理學家在追求「超統一理論」。在這方面，起初是愛因斯坦、海森堡等天才科學家努力探索「統一場論」；直到1967、1968年，美國的溫伯格和巴基斯坦的薩拉姆提出統一電磁力和弱力的「電弱理論」；目前有一些物理學家正在探索加上強力的「大統一理論」以及再加上引力把四種力都統一起來的「超統一理論」，他們的探索能否成功尚未定論。
愛因斯坦當初探索「統一場論」是基於他的「物理世界統一性」的思想[4] ，但是他努力探索了三十年，最終沒有成功。我對此有不同的觀點，根據辯證唯物主義的基本原理，我認為「物質世界是既統一，又多樣化的」。且莫論追求「超統一理論」能否成功，即便此理論完成了，它也不是物理學發展的終點。因為「在絕對的總的宇宙發展過程中，各個具體過程的發展都是相對的，因而在絕對真理的長河中，人們對於在各個一定發展階段上的具體過程的認識只具有相對的真理性。無數相對的真理之總和，就是絕對的真理。」「人們在實踐中對於真理的認識也就永遠沒有完結。」[5]
現代物理學的革命將怎樣發生呢？我認為可能有兩個方面值得考試：
1） 客觀世界可能不是只有四種力。第五、第六……種力究竟何在呢？我們不知道。我的直覺是：將來最早發現的第五種力可能存在於生命現象中。物質構成了生命體之後，其運動和變化實在太奧妙了，我們沒有認識的問題實在太多了，我們今天對於生命科學的認識猶如亞里斯多德時代的人們對於物理學的認識，因此在這方面取得突破性的進展是很可能的。我認為，物理學業與生命科學的交叉點是二十一世紀物理學發展的方向之一，與此有關的最關於復雜性研究的非線性科學的發展。
2） 現代物理學理論也只是相對真理，而不是絕對真理。應該通過審思現代物理學理論基礎的不完善性來探尋現代物理學革命的突破口，在下一節中將介紹我的觀點。
三、現代物理學的理論基礎是完美的嗎？
相對論和量子力學是現代物理學的兩大支柱，這兩大支柱的理論基礎是否十全十美的
呢？我們來審思一下這個問題。
1） 對相對論的審思
當年愛因斯坦就是從關於光速和關於時間要領的思考開始，創立了狹義相對論[1]。我們今天探尋現代物理學革命的突破口，也應該從重新審思時空的概念入手。愛因斯坦創立狹義相對論是從講座慣性系中不同地點的兩個「事件」的同時性開始的[4]，他規定用光信號校正不同地點的兩個時鍾來定義「同時」，這樣就很自然地導出了洛侖茲變換，進一步導致一個四維時空（x，y，z，ict）（c是光速）。為什麼愛因斯坦提出用光信號來校正時鍾，而不用別的信號呢？在他的論文中沒有說明這個問題，其實這是有深刻含意的。
時間、空間是物質運動的表現形式，不能脫離物理質運動談論時間、空間，在定義時空時應該說明是關於什麼運動的時空。現代物理學認為超距作用是不存在的，A處發生的「事件」影響B處的「事件」必須通過一定的場傳遞過去，傳遞需要一定的時間，時間、空間的定義與這個傳遞速度是密切相關的。如果這種場是電磁場，則電磁相互作用傳遞的速度就是光速。因此，愛因斯坦定義的時空實際上是關於由電磁相互作用引起的物質運動的時空，適用於描述這種運動。
愛因斯坦把他定義的時間應用於所有的物質運動，實際上就暗含了這樣的假設：引力相互作用的傳遞速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速傳遞的呢？令引力相互作用的傳遞速度為c』。至今為止，並無實驗事實證明c』等於c。愛因斯坦因他的「物質世界統一性」的世界觀而在實際上假定了c=c』。我持有「物質世界既統一，又多樣化的」以觀點，再加之電磁力和引力的強度在數量級上相差太多，因此我相信c』可能不等於c。工樣，關於由電磁力引起的物質運動的四維時空（x，y，z，ict）和關於由引力引起的運動的時空（x』，y』，z』，ic』t』）是不同的。如果研究的問題只涉及一種相互作用，則按照理論建立起來的運動方程的形式不變。例如，愛因斯坦引力場方程的形式不變，只需把常數c改為c』。如果研究的問題涉及兩種相互作用，則需要建立新的理論。不過，首要的事情是由實驗事實來判斷c』和c是否相等；如果不相等，需要導出c』的數值。
我在二十多年前開始形成上述觀點，當時測量引力波是眾所矚目的一個熱點，我曾對那些實驗寄予厚望，希望能從實驗結果推算出c』是否等於c。令人遺憾的是，經過長斯的努力引引力波實驗沒有獲得肯定的結果，隨後這項工作冷下去了。根據愛因斯坦理論預言的引力波是微弱的，如果在現代實驗技術能夠達到的測量靈敏度和准確度之下，這樣弱的引力波應該能夠探測到的話，長期的實驗得不到肯定的結果似乎暗示了害因斯坦理論的缺點。應該從c』可能不等於c這個角度來考慮問題，如果c』和c有較大的差異，則可能導出引力波的強度比根據愛因勞動保護坦理論預言的強度弱得多的結果。
弱力、強力與引力、電磁力有本質的不同，前兩者是短程力，後兩者是長程力。不同的相互作用是通過傳遞不同的媒介粒子而實現的。引力相互作用的傳遞者是引力子；電磁相互作用的傳遞者是光子；弱相互 作用的傳遞者是規范粒子（光子除外）；強相互作 用的傳遞者是介子。引力子和光子的靜質量為零，按照愛因斯坦的理論，引力相互作用和電磁相互作用的傳遞速度都是光速。並且與傳遞粒子的靜質量和能量有關，因而其傳遞速度是多種多樣的。
在研究由弱或強相互作用引起的物質運動時，定義慣性系中不同的地點的兩個「事件」的「同時」，是否應該用弱力或強力信號取代光信號呢？我對核物理學和粒子物理學是外行，不想貿然回答這個問題。如果應該用弱力或強力信號取代光信號，那麼關於由弱力或強力引起的物質運動的時空和關於由電磁力引起的運動的時空（x，y，z，ict）及關於由引力引起的運動的時空（x』，y』，z』，ic』t』）
有很大的不同。設弱或強相互作用的傳遞速度為c』』，c』』不是常數，而是可變的，則關於由弱或強力引起的運動的時空為（x』』，y』』，z』』，Ic』』t』』），時間 t』』和空間（x』』，y』』，z』』）將是c』的函數。然而，很可能應該這樣來考慮問題：關於由弱力引起的運動的時空，在定義中應該以規范粒子的靜質量取作零時的速度c1取代光速c。由於「電弱理論」把弱力和電磁力統一起來了，因此有可能c1=c，則關於由弱力引起的運動的時空和關於由電磁力引起的運動的時空是相同的，同為（x，y，z，ict）。關於由強力引起的運動的時空，在定義中應該以介子的靜質量取作零（在理論上取作零，在實際上沒有靜質量為零的介子）時的速度c』』取代光速c，c』』可能不等於c。則關於由強力引起的運動的時空（x』』，y』』，z』』，Ic』』t』』）不同於（x，y，z，ict）或（x』，y』，z』，ic』t』）。無論上述兩種考慮中哪一種是對的，整個物質世界的時空將是高於四維的多維時空。對於由短程力（或只是強力）引起的物質運動，如果時空有了新的一義，就需要建立新的理論，也就是說需要建立新的量子場論、新的核物理學和新的粒子物理學等。如果研究的問題既清及長程力，又涉及短程力（尤其是強力），則更需要建立新的理論。
1）對量子力學的審思
從量子力學發展到量子場論的時候，遇到了「發散困難」[6]。1946——1949年間，日本的朝永振一郎、美國的費曼和施溫格提出「重整化」方法，克服了「發散困難」。但是「重整化」理論仍然存在著邏輯上的缺陷，並沒有徹底克服這一困難。「發散困難」的一個基本原因是粒子的「固有」能量（靜止能量）與運動能量、相互作用能量合在一起計算[6]，這與德布羅意波在υ=0時的異性。
我陷入一個兩難的處境：如果採用傳統的德布羅意關系，就只得接受不合理的德布羅意波奇異性；如果採納修正的德布羅意關系，就必須面對使新的理論滿足相對論協變性的難題。是否有解決問題的其他途徑呢？我認為這個問題或許還與時間、空間的定義有關。量子力學理論中時寬人的定義實質上依然是決定論的定義，而不確定原理是微觀世界的一條基本規律，所以時間、空間都不是嚴格確定的，決定論的時空要領不再適用。在時間或空間的間隔非常小的時候，描寫事情順序的「前」、「後」概念將失去意義。此外，在重新定義時空時還應考慮相關的物質運動的類別。模糊數學已經發展得相當成熟了，把這個數學工具用到微觀世界時空的定義中去可能是很值得一試的。

㈡ 物理和經濟學有什麼聯系 請你說一個相關的物理學原理

經典物理學按物理學自身發展的特點分期。把物理學的發展分為若干時期，在每一時期中找出一些具有表徵性的特點。這主要是根據物理學發展的內在邏輯分期的，採用這一分期原則既可兼顧到社會生產和社會經濟形態的影響，又能揭示出貫穿於物理學發展過程中的內在規律性。本講義按照物理學本身發展的規律，結合社會經濟各時期的特點，並考慮到不同時期有不同的研究方法，把物理學發展的歷史大體分為三個時期。第一、經驗物理的萌芽時期(17世紀以前)這一時期內我國和古希臘形成兩個東西交相輝映的文化中心。經驗科學已從生產勞動中逐漸分化出來，這時的主要方法是直覺觀察與哲學的猜測性思辨。與生產活動及人們自身直接感覺有關的天文、力、熱、聲、光(幾何光學)等知識首先得到較多發展。除希臘的靜力學外，中國在以上幾方面在當時都處於領先地位。第二、經典物理學的建立和發展時期(17世紀初—19世紀末)這時資本主義生產促進了技術與科學的發展，形成了比較完整的經典物理學體系。系統的觀察實驗和嚴密的數學推導相結合的方法，被引進物理學中，導致了17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，標志著近代物理學的誕生。經過18世紀的准備，物理學在19世紀獲得了迅速和重要的發展。終於在19世紀末以經典力學、熱力學和統計物理學、經典電磁場理論為支柱，使經典物理學的發展達到了它的頂峰。在愛因斯坦的相對論提出後，經典物理的絕對時間和絕對空間被徹底打破，經典宏觀物理就進入了宇宙空間階段。後來隨著量子力學的深入，發現在微觀上相對論與量子力學不統一，並有在奇點處失效的缺憾，所以相對論也被列入經典物理學。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。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。其次，物理又是一種智能。誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言：「與其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現，倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學，不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示，還因為它在發展、成長的過程中，形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此，使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶，文明的瑰寶。大量事實表明，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，乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過，自20世紀中葉以來，在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎，甚至經濟學獎的獲獎者中，有一半以上的人具有物理學的背景；——這意味著他們從物理學中汲取了智能，轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來，卻從未發現有非物理專業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：沒有物理修養的民族是愚蠢的民族！總之物理學是概括規律性的總結，是概括經驗科學性的理論認識。[編輯本段]現代物理學的研究方法對於物理學理論和實驗來說，物理量的定義和測量的假設選擇，理論的數學，理論與實驗的比較是與實驗定律一致，是物理學理論的唯一目標。人們能通過這樣的結合解決問題，就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想，其實是物理學理論的目的和結構。[編輯本段]現代物理學的思想理論物理與形而上學的關系在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上，物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不包依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質，其它性質則是群聚的想像和組合。通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應，但一個實驗不能對應多種關系。也就是說，一個規律可以體現在多個實驗中，但多個實驗不一定只反映一個規律。對於物理學來說理論預言與現實一致與否是真理的唯一判斷標准

㈢ 哥本哈根學派是什麼，越詳細越好

哥布哈根學派是20世紀20年代初期形成的。1921年，在著名量子物理學家玻爾的倡議下成立了哥本哈根大學理論物理學研究所,由此建立了哥本哈根學派。該學派在創始人尼爾斯·亨利克·大衛·玻爾的玻爾帶領下對量子物理學有著深入廣泛的研究。其中玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等都是這個學派的主要成員。哥本哈根學派對量子力學的創立和發展作出了傑出貢獻，並且它對量子力學的解釋被稱為量子力學的「正統解釋」。玻爾本人不僅對早期量子論的發展起過重大作用，而且他的認識論和方法論對量子力學的創建起了推動和指導作用，他提出的著名的「互補原理」是哥本哈根學派的重要支柱。玻爾領導的哥本哈根理論物理研究所成了量子理論研究中心，由此該學派成為當時世界上力量最雄厚的物理學派。
哥本哈根學派的解釋在定量方面首先表述為海森伯的不確定關系。這類由作用量量子h表述的數學關系，在1927年9月玻爾提出的互補原理中從哲學得到了概和總結，用來解釋量子現象的基本特徵——波粒二象性。所謂互補原理也就是波動性和粒子性的互相補充。該學派提出的量子躍遷語言和不確定性原理(即測不準關系)及其在哲學意義上的擴展(互補原理)在物理學界得到普遍的採用。因此，哥本哈根學派對量子力學的物理解釋以及哲學觀點，理所當然是諸多學派的主體，是正統的、主要的解釋

㈣ 量子力學的學術論戰有那些學派各自觀點是什麼當前主流觀點是什麼

哥本哈根學派對量子力學的解釋

哥布哈根學派是20世紀20年代初期形成的，為首的是丹麥著名物理學家尼爾斯*玻爾，玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等是這個學派的主要成員．它的發源地是玻爾創立的哥本哈根理論物理研究所．哥本哈根學派對量子力學的創立和發展作出了傑出貢獻，並且它對量子力學的解釋被稱為量子力學的「正統解釋」．玻爾本人不僅對早期量子論的發展起過重大作用，而且他的認識論和方法論對量子力學的創建起了推動和指導作用，他提出的著名的「互補原理」是哥本哈根學派的重要支柱．玻爾領導的哥本哈根理論物理研究所成了量子理論研究中心，由此該學派成為當時世界上力量最雄厚的物理學派．
哥本哈根學派的解釋在定量方面首先表述為海森伯的不確定關系．這類由作用量量子h表述的數學關系，在1927年9月玻爾提出的互補原理中從哲學得到了概括和總結，用來解釋量子現象的基本特徵——波粒二象性．搏雹行所謂互補原理也就是波動性和粒子性的互相補充．
該學派提出的量子躍遷語言和不確定性原理(即測不準關系)及其在哲學意義上的擴展(互補原理)在物理學界得到普遍的採用．因此，哥本哈根學派對量子力學的物理解釋以及哲學觀點，理所當然是諸多學派的主體，是正統的、主要的解釋．
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量子力學的隨機解釋

隨機解釋認為，通過研究薛定諤方程與費曼積分、馬爾科夫過程之間的聯系，認為應把量子力學解釋為一種經典的概率理論或統計過程理論．這些過程是隨機的，例如，用布朗運動理論解釋不確定關系．
最早對量子理論作隨機解釋的薛定諤和隨後的玻普通過對隨機過程的研究認為，波粒二象性的矛盾是由於波被看作是一種獨立的實在，如果波被看作是粒子基嘩系綜的集體特性，例如聲波那樣，就不存在矛盾了．後來，他們藉助量子場中的產生和湮沒過程，建立起一種推廣了的統計力學，由此推出量子力學的規律．他們進一步認為波函數只是表示時空中事件出現的次序．由於基本事件按其本性來講是分立地產生和消失的，所以這些次序的規律具有統計的性質．隨著統計電動力學的發展，發現經典隨機體系與量子力學體系之間具有很大的類似性．
薛定諤還認為，只能把「客觀實在性」歸屬於波而不歸屬於粒子，並且不準備把波僅僅解釋為「概率波」．因而他認為，只有位形空間中的波是通常解釋中的概率波，而三維物質波或輻射波都不是概率波，但卻有連續的能量和動量密度，就象麥克斯韋理論中的電磁場一樣．薛定諤因此正確地強調指出，在這一點上，可以設想這些過程是比它們通常的情況更為連續．在通常的量子論解釋中，它包含在從可能到現實的轉變中．

愛因斯坦與玻爾關於量子力學解釋的大論戰

愛因斯坦與玻爾關於量子力學解釋的不同觀點之間的大論戰是量子力學創建和發展過程中最具有代表性意義的一場爭論，因而本文特作比較深入完整的闡述和分析．
玻爾1918年提出對應原理，認為量子理論能以一定的方式同經典理論一致起來．即認為原子保持量子狀態的特性和穩定性有一定限度．只有當外來干擾的強度不足以把原子激發到較高量子狀態時，原子才顯現量子特徵．如果在非常強烈的干擾下，那麼量子效應的特性將完全消失，原子也就帶有古典性質．海森伯正是按這一原理和可觀察量是物理理論基礎創立了矩陣力學．波動力學也是通過量子和經典的對應性建立起來的．1927年海森伯提出「不確定關系」後，玻爾接著於同年9月在義大利科摩城召開的紀念伏打逝世100周年國際物理學會議上發表了題為《量子公設和原子理論的晚近發展》的演講，提出了著名的「互補原理」，引起學術界很大震動．互補原理認為：微粒和波的概念是互相補充的，同時又是互相矛盾的，它們是運動過程中的互補圖像．玻爾特別指出，觀察微觀現象的特殊性，由於微觀客體中最小作用量子h要起重要作用，因此微觀客體和測量儀器之間的相互作用是不能忽略的．這種相互作用在原則上是不可控制的，是量子現象不可分割的組成部分．這種不可控制的相互作用的數學表示是「不確定關系」．這決定了量子力學的規律只能是概率性的．為了描述微觀客體，必須拋棄決定性的因果性原理．量子力學精確地描寫了單個粒子體系狀態，它是完備的．玻爾特別強調微觀客體的行為有賴於觀測條件．他認為一個物理量或特徵，不是本身即存在，而是由我們作觀測或度量時才有意義．哥本哈根學派寫了大量文章，宣傳肆殲互補原理，提出了客觀不可分的觀點．他們還將互補原理推廣到生物學、心理學，甚至社會歷史各個領域，認為互補原理是一切科學研究的指導思想．
1927年10月24日至29日在布魯塞爾召開了第五屆索爾威會議，玻爾在會上又一次闡述了他的互補原理．量子力學的哥本哈根解釋為眾多的物理學家所接受，成為量子力學的正統解釋．但是在會上，互補原理卻遭到了愛因斯坦、薛定諤等人的強烈反對，開始了物理學史上前所未有的長達幾十年之久的愛因斯坦-玻爾大論戰．
實際上，愛因斯坦和玻爾的論戰從1920年4月就已經開始了．當時，玻爾到愛因斯坦所在的德國柏林訪問，第一次與愛因斯坦會面．他們兩人就量子理論的發展交換了意見，談話的主題是關於光的波粒二象性的認識問題．乍看起來，這次爭論好象是愛因斯坦主張，完備的光理論必須以某種方式將波動性和粒子性結合起來，而玻爾卻固守光的經典波動理論，否認光子理論基本方程的有效性．然而，仔細分析就會發現玻爾強調需要同經典力學的觀念作徹底的決裂，而愛因斯坦則雖贊成光的波粒二象性，但卻堅信波和粒子這兩個側面可以因果性地相互聯系起來．
愛因斯坦堅決反對量子力學的概率解釋，不贊成拋棄因果性和決定性的概念．他堅信基本理論不應當是統計性的．他說，「上帝是不會擲骰子的．」他認為在概率解釋的後面應當有更深一層的關系，把場作為物理學更基本的概念，而把粒子歸結為場的奇異點，他還試圖把量子理論納入一個基於因果性原理和連續性原理的統一場論中去，因此他在第五屆索爾威會議上支持德布羅意的導波理論，並且在發言中強調量子力學不能描寫單個體系的狀態，只能描寫許多全同體系的一個系綜的行為，因而是不完備的理論．
由此可見,
量子力學的發展是個充滿爭吵的發展.主要有哥本哈根\玻爾\愛因斯坦 3個學派的爭論

㈤ 物理學的創始人是誰

古希臘時代的阿基米德已經在流體靜力學和固體的平衡方面取得輝煌成就,但當時把它們歸為應用數學,也就是說還沒出現物理這個詞,但已經在做物理學的研究了.
文藝復興時期,加利略把物理理論和定律建立在嚴格的實驗和科學的論證上,因此被尊為物理學之父或科學之父.物理學由此誕生.
但實際中國的歷史上出現有關物理學的記載比西方早的多:公元前480～前380年間戰國時期，《墨經》中記有通過對平面薯碼拍鏡、凹面鏡和凸面鏡的實驗研究，發現物像位置和大小與鏡面曲率之間的經驗關系(中國墨子和墨子學派)。

公元前480～前380年間戰國時期，《墨經》中記載了杠桿平衡的現象(中國墨子學派)。

公元前480～前380年間戰國時期，研究築城防禦之術，發明雲梯(中國墨子學派)。

公元前四世紀，柏拉圖學派已認識到光的直線傳播和光反射時入射角等於反射角。

公元前350年左右，認模虧識到聲音由空氣運動產生，並發現管長一倍，振動周期長一倍的規律(古希臘亞里士多德)。

公元前三世紀，實驗發現斜面、杠桿、滑輪的規律以及浮力原理，數羨奠定了靜力學的基礎(古希臘阿基米德)。
如果還想詳細了解,這里有http://www.dkj1997.com/forum/showthread.php?tid=137&pagesize=10&pageno=1
求採納為滿意回答。

㈥ 量子力學的兩大學派是哥廷根物理學派和哪個學派

量子力學的兩大學派是哥廷根物理學派和哥本哈根學派。

量子物理學：

量子力慧段鄭前頌學本身是在1923-1927年一段時間中建立起燃滑來的。兩個等價的理論---矩陣力學和波動力學幾乎同時提出。矩陣力學的提出與玻爾的早期量子論有很密切的關系。海森堡一方面繼承了早期量子論中合理的內核，如能量量子化、定態、躍遷等概念，同時又摒棄了一些沒有實驗根據的概念，如電子軌道的概念。

海森堡、玻恩和約爾丹的矩陣力學，從物理上可觀測量，賦予每一個物理量一個矩陣，它們的代數運算規則與經典物理量不同，遵守乘法不可易的代數。波動力學來源於物質波的思想。薛定諤在物質波的啟發下，找到一個量子體系物質波的運動方程-薛定諤方程，它是波動力學的核心。

後來薛定諤還證明，矩陣力學與波動力學完全等價，它是同一種力學規律的兩種不同形式的表述。事實上，量子理論還可以更為普遍的表述出來，這是狄拉克和約爾丹的工作。

㈦ 物理學的初步形成到現在的近代物理經過什麼發展，各個時期的代表人物是誰

物理學概況及發展史
研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的一門學科。實驗手段和思維方法是物理學中不可或缺和極其重要的內容，後者如相對性原理、隔離體(包括系統)法、理想模型法、微擾法、量綱分析法等，在古典和現代物理學中都有重要應用。物理學一詞，源自希臘文physikos，很長時期內，它和自然哲學(naturalphilosophy)同義，探究物質世界最基本的變化規律。隨著生產的發展。社會的進步和文化知識的擴展、深化，物理學以純思辨的哲學演變到以實驗為基礎的科學。研究內容從較簡單的機械運動擴及到較復雜的光、熱、電磁等的變化，從宏觀的現象剖析深入到微觀的本質探討，從低速的較穩定的物體運動進展到高速的迅變的粒子運動。新的研究領域不斷開辟，而發展成熟的分支又往往分離出去，成為工程技術或應用物理學的一個分支，因此物理學的研究領域並非是一成不變的，研究方法不論是邏輯推理、數學分析和實驗手段，也因不斷精密化而有所創新，也難以用一個固定模式來概括。在19世紀發行的《不列顛網路全書》中，早已陸續地把力學、光學、熱學理論和電學、磁學，列為專條，而物理學這一條卻要到1971～1973年發行的第十四版上才首次出現。為了全面、系統地理解物理學整體，與其從定義來推敲，不如循歷史源流，從物理學的發生和發展的過程來探索。

發展史西方的先哲一般都認為宇宙萬物由幾個簡單的基本元素構成；千姿百態的各種運動也只是這些元素的量和質的變化。這些先進思想和他們的嚴謹的思辨方式，為後世的自然科學所繼承和發揚。但由於他們的觀察比較粗糙，又缺乏嚴格的數學論證，不免帶有不少的空想和臆測的成分。例如亞里士多德在所著的《物理學》中就認為大地或月下區域內的物體是由土、水、氣、火四元素構成，它們在宇宙中的「天然位置」是土位於最底層（即地球或宇宙中心），其上順次為水、氣、火，任一物體的運動取決於該物體中占最大數量的元素，在該元素的天然位置的上下作直線運動；月球以上的天體則由截然不同的第五元素即由純凈的以太（ether，希臘文的原意是燃燒或發光）構成的，它們的天然運動是圓周運動。前一運動是有生有滅、永遠變化的，後一運動則是無始無終、永遠不變的。這樣，天、地及其運動之間就存在不可逾越的鴻溝，這觀點對後來的科學發展起了負面作用。在中國，以物理為書名的，見之於三國、西晉時代會稽郡(今紹興)處士楊泉的《物理論》，他認為氣是「自然之體」，天是迴旋運轉的「元氣」，萬物是陰陽二氣的「陶化、播流、氣積」而成。不少中國的先哲認為氣或元氣是構成萬物的原始物質，陰陽二氣的消長是事物運動變化的原因。也有將「道」視為宇宙的本原及其普遍規律。這些和西方的觀點頗多相似之處。也都認為天、地遵循不同的運動規律，如《淮南子·天文訓》就說：「道始於虛霩，虛霩生宇宙，宇宙生氣，氣有涯垠，清陽者薄靡而為天，重濁者凝滯而為地。」清者上浮，濁者下沉，形成天地之別。

經典物理學的發展古希臘時代的阿基米德已經在流體靜力學和固體的平衡方面取得輝煌成就，但當時將這些歸入應用數學，並沒有將他的成果特別是他的精確實驗和嚴格的數學論證方法汲入物理學中。從希臘、羅馬到漫長的中世紀，自然哲學始終是亞里士多德的一統天下。到了文藝復興時期，哥白尼、布魯諾、開普勒和伽利略不顧宗教的迫害，向舊傳統挑戰，其中伽利略把物理理論和定律建立在嚴格的實驗和科學的論證上，因此被尊稱為物理學或科學之父。

伽利略的成就是多方面的，僅就力學而言，他以物體從光滑斜面下滑將在另一斜面上升到同一高度，推論出如另一斜面的傾角極小，為達到同一高度，物體將以勻速運動趨於無限遠，從而得出如無外力作用，物體將運動不息的結論。他精確地測定不同重量的物體以同一加速度沿光滑斜面下滑，並推論出物體自由下落時的加速度及其運動方程，駁倒了亞里士多德重物下落比輕物快的結論，並綜合水平方向的勻速運動和垂直地面方向的勻加速運動得出拋物線軌跡和45°的最大射程角，伽利略還分析「地常動移而人不知」，提出著名的「伽利略相對性原理」（中國的成書於1800年前的《尚書考靈曜》有類似結論）。但他對力和運動變化關系的分析仍是錯誤的。全面、正確地概括力和運動關系的是牛頓的三條運動定律，牛頓還把地面上的重力外推到月球和整個太陽系，建立了萬有引力定律。牛頓以上述的四條定律並運用他創造的「流數法」(即今微積分初步)，解決了太陽系中的二體問題，推導出開普勒三定律，從理論上解決了地球上的潮汐問題。史稱牛頓是第一個綜合天上和地上的機械運動並取得偉大成就的物理學家。與此同時，幾何光學也有很大發展，在16世紀末或17世紀初，先後發明了顯微鏡和望遠鏡，開普勒、伽利略和牛頓都對望遠鏡作很大的改進。

法國在大革命的前後，人才輩出，以P.S.M.拉普拉斯為首的法國科學家(史稱拉普拉斯學派)將牛頓的力學理論發揚光大，把偏微分方程運用於天體力學，求出了太陽系內三體和多體問題的近似解，初步探討並解決了太陽系的起源和穩定性問題，使天體力學達到相當完善的境界。在牛頓和拉普拉斯的太陽系內，主宰天體運動的已經不是造物主，而是萬有引力，難怪拿破崙在聽完拉普拉斯的太陽系介紹後就問：你把上帝放在什麼地位？無神論者拉普拉斯則直率地回答：我不需要這個假設。

拉普拉斯學派還將力學規律廣泛用於剛體、流體和固體，加上W.R.哈密頓、G.G.斯托克斯等的共同努力，完善了分析力學，把經典力學推進到更高階段。該學派還將各種物理現象如熱、光、電、磁甚至化學作用都歸於粒子間的吸引和排斥，例如用光子受物質的排斥解釋反射，光微粒受物質的吸引解釋折射和衍射，用光子具有不同的外形以解釋偏振，以及用熱質粒子相互排斥來解釋熱膨脹、蒸發等等，都一度取得成功，從而使機械的唯物世界觀統治了數十年。正當這學派聲勢煊赫、如日中天時，受到英國物理學家T.楊和這個學派的後院法蘭西科學院及科學界的挑戰，J.B.V.傅里葉從熱傳導方面，T.楊、D.F.J.阿拉戈、A.-J.菲涅耳從光學方面，特別是光的波動說和粒子說（見光的二象性）的論爭在物理史上是一個重大的事件。為了駁倒微粒說，年輕的土木工程師菲涅耳在阿拉戈的支持下，製成了多種後以他的姓命名的干涉和衍射設備，並將光波的干涉性引入惠更斯的波陣面在介質中傳播的理論，形成惠更斯-菲涅耳原理，還大膽地提出光是橫波的假設，並用以研究各種光的偏振及偏振光的干涉，他創造了「菲涅耳波帶」法，完滿地說明了球面波的衍射，並假設光是以太的機械橫波解決了光在不同介質界面上反射、折射的強度和偏振問題，從而完成了經典的波動光學理論。菲涅耳還提出地球自轉使表面上的部分以太漂移的假設並給出曳引系數。也在阿拉戈的支持下，J.B.L.傅科和A.H.L.菲佐測定光速在水中確比空氣中為小，從而確定了波動說的勝利，史稱這個實驗為光的判決性實驗。此後，光的波動說及以太論統治了19世紀的後半世紀，著名物理學家如法拉第、麥克斯韋、開爾文等都對以太論堅信不疑。另一方面，利用干涉儀內干涉條紋的移動，可以精確地測定長度、速度、曲率的極微細的變化；利用棱鏡和衍射光柵產生的光譜，可以確定地上和天上的物質的成分及原子內部的變化。因此這些光學儀器已成為物理學、分析化學、物理化學和天體物理學中的重要實驗手段。

蒸汽機的發明推動了熱學的發展，18世紀60年代在J.瓦特改進蒸汽機的同時，他的摯友J.布萊克區分了溫度和熱量，建立了比熱容和潛熱概念，發展了量溫學和量熱學，所形成的熱質說和熱質守恆概念統治了80多年。在此期間，盡管發現了氣體定律，度量了不同物質的比熱容和各類潛熱，但對蒸汽機的改進幫助不大，蒸汽機始終以很低的效率運行。1755年法國科學院堅定地否決了永動機。1807年T.楊以「能」代替萊布尼茲的「活力」，1826年J.V.彭賽列創造了「功」這個詞。1798年和1799年，朗福德和H.戴維分析了摩擦生熱，向熱質說挑戰；J.P.焦耳從19世紀40年代起到1878年，花了近40年時間，用電熱和機械功等各種方法精確地測定了熱功當量；生理學家J.R.邁爾和H.von亥姆霍茲，更從機械能、電能、化學能、生物能和熱的轉換，全面地說明能量既不能產生也不會消失，確立了熱力學第一定律即能量守恆定律。在此前後，1824年，S.卡諾根據他對蒸汽機效率的調查，據熱質說推導出理想熱機效率由熱源和冷卻源的溫度確定的定律。文章發表後並未引起注意。後經R.克勞修斯和開爾文分別提出兩種表述後，才確認為熱力學第二定律。克勞修斯還引入新的態函數熵；以後，焓、亥姆霍茲函數、吉布斯函數等態函數相繼引入，開創了物理化學中的重要分支——熱化學。熱力學指明了發明新熱機、提高熱機效率等的方向，開創了熱工學；而且在物理學、化學、機械工程、化學工程、冶金學等方面也有廣泛的指向和推動作用。這些使物理化學開創人之一W.[[奧斯特瓦爾德]]曾一度否認原子和分子的存在，而宣揚「唯能論」，視能量為世界的最終存在。但另一方面，J.C.麥克斯韋的分子速度分布率（見麥克斯韋分布）和L.玻耳茲曼的[[能量均分定理]]把熱學和力學綜合起來，並將概率規律引入物理學，用以研究大量分子的運動，創建了氣體分子動力論（現稱氣體動理論），確立了氣體的壓強、內能、比熱容等的統計性質，得到了與熱力學協調一致的結論。玻耳茲曼還進一步認為熱力學第二定律是統計規律，把熵同狀態的概率聯系起來，建立了統計熱力學。任何實際物理現象都不可避免地涉及能量的轉換和熱量的傳遞，熱力學定律就成為綜合一切物理現象的基本規律。經過20世紀的物理學革命，這些定律仍然成立。而且平衡和不平衡、可逆和不可逆、有序和無序乃至漲落和混沌等概念，已經從有關的自然科學分支中移植到社會科學中。

在19世紀20年代以前，電和磁始終認為是兩種不同的物質，因此，盡管1600年W.吉伯發表《論磁性》，對磁和地磁現象有較深入的分析，1747年B.富蘭克林提出電的單流質理論，闡明了正電和負電，但電學和磁學的發展是緩慢的，1800年A.伏打發明伏打電堆，人類才有能長期供電的電源，電開始用於通信；但要使用一個電弧燈，就需聯接2千個伏打電池，所以電的應用並不普及。1920年H.C.奧斯特的電流磁效應實驗，開始了電和磁的綜合，電磁學就迅猛發展，幾個月內，通過實驗A.-M.安培建立平行電流間的安培定律，並提出磁分子學說，J.-B.畢奧和F.薩伐爾建立載流導線對磁極的作用力（後稱畢-薩-拉定律），阿拉戈發明電磁鐵並發現磁阻尼效應，這些成就奠定了電磁學的基礎。1831年M.法拉第發現電磁感應現象，磁的變化在閉合迴路中產生了電流，完成了電和磁的綜合，並使人類獲得新的電源。1867年W.von西門子發明自激發電機，又用變壓器完成長距離輸電，這些基於電磁感應的設備，改變了世界面貌，創建了新的學科——電工學和電機工程。法拉第還把場的概念引入電磁學；1864年麥克斯韋進一步把場的概念數學化，提出位移電流和有旋電場等假設，建立了麥克斯韋方程組，完善了電磁理論，並預言了存在以光速傳播的電磁波。但他的成就並沒有即時被理解，直到H.R.赫茲完成這組方程的微分形式，並用實驗證明麥克斯韋預言的電磁波，具有光波的傳播速度和反射、折射干涉、衍射、偏振等一切性質，從而完成了電磁學和光學的綜合，並使人類掌握了最快速的傳遞各種信息的工具，開創了電子學這門新學科。

直到19世紀後半葉，電荷的本質是什麼，仍沒有搞清楚，盛極一時的以太論，認為電荷不過是以太海洋中的渦元。H.A.洛倫茲首先把光的電磁理論與物質的分子論結合起來，認為分子是帶電的諧振子，1892年起，他陸續發表「電子論」的文章，認為1859年J.普呂克爾發現的陰極射線就是電子束；1895年提出洛倫茲力公式，它和麥克斯韋方程相結合，構成了經典電動力學的基礎；並用電子論解釋了正常色散、反常色散（見光的色散）和塞曼效應。1897年J.J.湯姆孫對不同稀薄氣體、不同材料電極製成的陰極射線管施加電場和磁場，精確測定構成陰極射線的粒子有同一的荷質比，為電子論提供了確切的實驗根據。電子就成了最先發現的亞原子粒子。1895年W.K.倫琴發現X射線，延伸了電磁波譜，它對物質的強穿透力，使它很快就成為診斷疾病和發現金屬內部缺陷的工具。1896年A.-H.貝可勒爾發現鈾的放射性，1898年居里夫婦發現了放射性更強的新元素——釙和鐳，但這些發現一時尚未引起物理學界的廣泛注意。

20世紀的物理學到19世紀末期，經典物理學已經發展到很完滿的階段，許多物理學家認為物理學已接近盡頭，以後的工作只是增加有效數字的位數。開爾文在19世紀最後一個除夕夜的新年祝詞中說：「物理大廈已經落成，……動力理論確定了熱和光是運動的兩種方式，現在它的美麗而晴朗的天空出現兩朵烏雲，一朵出現在光的波動理論，另一朵出現在麥克斯韋和玻耳茲曼的能量均分理論。」前者指的是以太漂移和邁克耳孫-莫雷測量地球對（絕對靜止的）以太速度的實驗，後者指用能量均分原理不能解釋黑體輻射譜和低溫下固體的比熱。恰恰是這兩個基本問題和開爾文所忽略的放射性，孕育了20世紀的物理學革命。

1905年A.愛因斯坦為了解決電動力學應用於動體的不對稱(後稱為電動力學與伽利略相對性原理的不協調)，創建了狹義相對論，即適用於一切慣性參考系的相對論。他從真空光速不變性出發，即在一切慣性系中，運動光源所射出的光的速度都是同一值，推出了同時的相對性和動系中尺縮、鍾慢的結論，完滿地解釋了洛倫茲為說明邁克耳孫-莫雷實驗提出的洛倫茲變換公式，從而完成了力學和電動力學的綜合。另一方面，狹義相對論還否定了絕對的空間和時間，把時間和空間結合起來，提出統一的相對的時空觀構成了四度時空；並徹底否定以太的存在，從根本上動搖了經典力學和經典電磁學的哲學基礎，而把伽利略的相對性原理提高到新的階段，適用於一切動體的力學和電磁學現象。但在動體或動系的速度遠小於光速時，相對論力學就和經典力學相一致了。經典力學中的質量、能量和動量在相對論中也有新的定義，所導出的質能關系為核能的釋放和利用提供了理論准備。1915年，愛因斯坦又創建廣義相對論，把相對論推廣到非慣性系，認為引力場同具有相當加速度的非慣性系在物理上是完全等價的，而且在引力場中時空是彎曲的，其曲率取決於引力場的強度，革新了宇宙空間都是平直的歐幾里得空間的舊概念。但對於范圍和強度都不很大的引力場如地球引力場，可以完全不考慮空間的曲率，而對引力場較強的空間如太陽等恆星的周圍和范圍很大的空間如整個可觀測的宇宙空間，就必須考慮空間曲率。因此廣義相對論解釋了用牛頓引力理論不能解釋的一些天文現象，如水星近日點反常進動、光線的引力偏析等。以廣義相對論為基礎的宇宙學已成為天文學的發展最快的一個分支。

另一方面，1900年M.普朗克提出了符合全波長范圍的黑體輻射公式，並用能量量子化假設從理論上導出，首次提出物理量的不連續性。1905年愛因斯坦發表光量子假設，以光的波粒二象性，解釋了光電效應；1906年又發表固體熱容的量子理論；1913年N.玻爾（見玻爾父子）發表玻爾氫原子理論，用量子概念准確地地計算出氫原子光譜的巴耳末公式，並預言氫原子存在其他線光譜，後獲證實。1918年玻爾又提出對應原理，建立了經典理論通向量子理論的橋梁；1924年L.V.德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假設，預言電子束的衍射作用；1925年W.泡利發表泡利不相容原理，W.K.海森伯在M.玻恩和數學家E.P.約旦的幫助下創立矩陣力學，P.A.M.狄拉克提出非對易代數理論；1926年E.薛定諤根據波粒二象性發表波動力學的一系列論文，建立了波函數，並證明波動力學和矩陣力學是等價的，遂即統稱為量子力學。同年6月玻恩提出了波函數的統計解釋，表明單個粒子所遵循的是統計性規律而非經典的確定性規律；1927年海森伯發表不確定性關系；1928年發表相對論電子波動方程，奠定了相對論性量子理論的基礎。由於一切微觀粒子的運動都遵循量子力學規律，因此它成了研究粒子物理學、原子核物理學、原子物理學、分子物理學和固體物理學的理論基礎，也是研究分子結構的重要手段，從而發展了量子化學這個化學新分支。

差不多同時，研究由大量粒子組成的粒子系統的量子統計法也發展起來了，包括1924年建立的玻色-愛因斯坦分布和1926年建立的費米-狄拉克分布，它們分別適應於自旋為整數和半整數的粒子系統。稍後，量子場論也逐漸發展起來了。1927年，狄拉克首先提出將電磁場作為一個具有無窮維自由度的系統進行量子化的方案，以處理原子中光的自發輻射和吸收問題。1929年海森伯和泡利建立了量子場論的普遍形式，奠定了量子電動力學的基礎。通過重正化解決了發散困難，並計算各階的輻射修正，所得的電子磁矩數值與實驗值只相差2.5×10-10，其准確度在物理學中是空前的。量子場論還正向統一場論的方向發展，即把電磁相互作用、弱相互作用、強相互作用和引力相互作用統一在一個規范理論中，已取得若干成就的有電弱統一理論、量子色動力學和大統一理論等。

物理學實驗與理論相互推進，並廣泛應用於各部門，成為技術革命的重要動力，也是20世紀物理學的一個顯著特徵。其中開展得最迅速的領域則是原子核物理學和粒子物理學。1905年E.盧瑟福等發表元素的嬗變理論說明放射性元素因放射a和β粒子轉變為另一元素，打破元素萬古不變的舊觀念；1911年盧瑟福又利用a粒子的大角度散射，確立了原子核的概念；1919年，盧瑟福用a粒子實現人工核反應。鑒於天然核反應不受外界條件的控制，當時人工核反應所消耗的能量又遠大於所獲得的核能，因此盧瑟福曾斷言核能的利用是不可能的。1932年2月，J.查德威克在約里奧·居里夫婦（1932年1月）和W.博特的實驗基礎上發現了中子，既解決構成原子核的一個基本粒子（和質子並稱為核子），又因它對原子核只有引力而無庫侖斥力，中子特別是慢中子成為誘發核反應、產生人工放射性核素的重要工具。1938年發現核裂變反應，1942年建成第一座裂變反應堆，完成裂變鏈式反應，1945年爆炸了第一顆原子彈，1954年建成了第一個原子能發電站，至今核裂變能已成為重要的能源。物理學家還從核聚變方向探索新能源：1938年H.A.貝特提出碳氮循環假說以氫聚變解釋太陽的能源，成為分析太陽內部結構和恆星演化的重要理論依據；1952年爆炸了第一顆氫彈。許多國家都在慣性約束聚變和磁約束聚變等不同方面，探索自控核聚變反應，以解決日趨匱乏的能源問題。

對基本粒子的研究，最初是和研究原子和原子核結構在一起的，先後發現了電子、質子和中子。1931年泡利為了解釋β衰變的能量守恆，提出中微子假設，於1956年證實。1932年C.D.安德森發現第一個反粒子即正電子，證實了狄拉克於1928年作出的一切粒子都存在反粒子的預言。在研究核內部結構時，發現核子間普遍存在強相互作用，以克服質子間的電磁相互作用，還了解核內存在數值比電磁作用小的弱相互作用，它是引起β衰變的主要作用。1934年湯川秀樹用介子交換的假設解釋強相互作用，但當時所用的粒子加速器的能量不足以產生介子，因此要在宇宙射線中尋找。1937年C.D.安德森在宇宙線內果然找到了一種質量介乎電子和質子間的粒子(後稱μ子)，一度被認為介子，但以後發現它並無強作用。1947年C.F.鮑威爾在高山頂上利用核乳膠發現π介子。從50年代起，各國都把高頻、微波和自動控制技術引入加速器，製成大型高能加速器及對撞機等，成為粒子物理學的主要實驗手段，發現了幾百種粒子：將參與電磁、強、弱相互作用的粒子稱為強子，如核子、介子和質量超過核子的重子；只參與電磁和弱相互作用的粒子如電子、μ子、τ子稱輕子，並開始按對稱性分類。1955年發現當時稱為θ介子和τ介子的兩種粒子，它們的質量、壽命相同應屬一種粒子，但在弱相互作用下卻有兩種不同衰變方式，一種衰變成偶宇稱，一種為奇宇稱，究竟是一種或兩種粒子，被稱為θ-τ之謎。李政道和楊振寧仔細檢查了以往的弱作用實驗，確認這些實驗並未證實弱作用中宇稱守恆，從而以弱作用中宇稱不守恆，確定θ和τ是一種粒子，合稱K粒子。這是首次發現的對稱性破缺。對粒子間相互作用的研究還促進了量子電動力學的發展。60年代中期起，進一步研究強子結構，提出帶色的誇克假設，並用對稱性及其破缺來分析誇克和粒子的各種性質及各種相互作用；建立了電弱統一理論和量子色動力學，並正在探索將電磁、弱、強三種相互作用統一起來的大統一理論。

此外，基於19世紀末熱電子發射現象，1906年發明了具有放大作用的三極電子管，各種電子管紛紛出現，並和基於陰極射線的攝像管相結合，使電子工業，電子技術和電子學都迅速發展。1912年M.von勞厄發現X射線通過晶體時的衍射現象，後布拉格父子發展了研究固體的X射線衍射技術，在發現電子和離子的衍射現象後，鑒於它們的波長可以較X射線更短，發展了各種電子顯微鏡，其中掃描透射電鏡的分辨本領達到3，可以觀察到輕元素支持膜上的重原子，這些都成為研究固體結構及其表面狀態的重要實驗工具。在引入量子理論後固體物理學及所屬的表面物理學迅速開展起來了。在固體的能帶理論指導下，對半導體的研究取得很大成功，1947年製成了具有放大作用的晶體三極體，以後又發明其他類型晶體管和集成電路等半導體器件，使電子設備小型化，促進了電子計算機的發展，並開創了半導體物理學新學科。此外，以愛因斯坦的受激輻射理論為基礎，發展了激光技術，由於激光的高定向性、高單色性、高相乾性和高亮度，得到了廣泛的應用；在低溫物理學方面，H.卡默林-昂內斯於1906和1908年相繼液化了氫氣和氦氣，1911年發現金屬在溫度4K左右時的超導電性，以後超導物質有所增加，超導溫度也漸提高。現已證實，超導轉變溫度可提高到100餘開，並已開始應用於超導加速器等。

學科特點物理學是實驗科學，「實踐是真理的唯一標准」，物理學也同樣遵循這一標准。一切假說都必須以實驗為基礎，必須經受住實驗的驗證。但物理學也是思辨性很強的科學，從誕生之日起就和哲學建立了不解之緣。無論是伽利略的相對性原理、牛頓運動定律、動量和能量守恆定律、麥克斯韋方程乃至相對論、量子力學，無不帶有強烈的、科學的思辨性。有些科學家例如在19世紀中主編《物理學與化學》雜志的J.C.波根多夫曾經想把思辨性逐出物理學，先後兩次以具有思辨性內容為由，拒絕刊登邁爾和亥姆霍茲的論能量守恆的文章，終為後世所詬病。要發現隱藏在實驗事實後面的規律，需要深刻的洞察力和豐富的想像力。多少物理學家關注θ-τ之謎，唯有華裔美國物理學家李政道和楊振寧，經過縝密的思辨，檢查大量文獻，發現謎後隱藏著未經實驗鑒定的弱相互作用的宇稱守恆的假設。而從物理學發展史來看，每一次大綜合都促使物理學本身和有關學科的很大發展，而每一次綜合既以建立在大量精確的觀察、實驗事實為基礎，也有深刻的思辨內容。因此一般的物理工作者和物理教師，為了更好地應用和傳授物理知識，也應從物理學的整個體系出發，理解其中的重要概念和規律。

應用物理學是廣泛應用於生產各部門的一門科學，有人曾經說過，優秀的工程師應是一位好物理學家。物理學某些方面的發展，確實是由生產和生活的需要推動的。在前幾個世紀中，卡諾因提高蒸汽機的效率而發現熱力學第二定律，阿貝為了改進顯微鏡而建立光學系統理論，開爾文為了更有效地使用大西洋電纜發明了許多靈敏電學儀器；在20世紀內，核物理學、電子學和半導體物理、等離子體物理乃至超聲學、水聲學、建築聲學、雜訊研究等的迅速發展，顯然和生產、生活的需要有關。因此，大力開展應用物理學的研究是十分必要的。另一方面，許多推動社會進步，大大促進生產的物理學成就卻肇始於基本理論的探求，例如：法拉第從電的磁效應得到啟發而研究磁的電效應，促進電的時代的誕生；麥克斯韋為了完善電磁場理論，預言了電磁波，帶來了電子學世紀；X射線、放射性乃至電子、中子的發現，都來自對物質的基本結構的研究。從重視知識、重視人才考慮，尤應注重基礎理論的研究。因此為使科學技術達到世界前列，基礎理論研究是絕不能忽視的。

展望21世紀的前夕，科學家將從本學科出發考慮百年前景。物理學是否將如前兩三個世紀那樣，處於領先地位，會有一番爭議，但不會再有一位科學家像開爾文那樣，斷言物理學已接近發展的終端了。能源和礦藏的日漸匱乏，環境的日漸惡化，向物理學提出解決新能源、新的材料加工、新的測試手段的物理原理和技術。對粒子的深層次探索，解決物質的最基本的結構和相互作用，將為人類提供新的認識和改造世界的手段，這需要有新的粒子加速原理，更高能量的加速器和更靈敏、更可靠的探測器。實現受控熱核聚變，需要綜合等離子體物理、激光物理、超導物理、表面物理、中子物理等方面知識，以解決有關的一系列理論技術問題。總之，隨著新的技術革命的深入發展，物理學也將無限延伸。

㈧ 物理醫學派代表人物

笛卡爾
由於解剖學和自然科學的發展,醫學家們開始用已知的科學知識來研究和解釋人體現象和有關的醫學問題．17 世紀的醫學狀況是人類醫學認識從無知到有知,從少知到多知的過程中較為特殊的一個梁源階段,它很典型地體現了醫學進步與自然科學進步的關系．這時期,醫學領域中逐漸出現了3 個學派:
物理醫學派 由於伽利略在力學和機械學中取得的偉大成就,人們認為一切自然現象和生命活動均可以應用物理的機械學原理加以解釋,笛卡爾是這一學派的代表．他們將身體看作是一部大機器: 牙齒像剪刀,胃是碾磨機,心臟是哪筒,胸廓為風箱等；發熱是由於血球摩擦,炎症是血球停滯所造成的腐敗橡喚態……無疑,他們落入了機械唯物主義的怪圈。
化學醫學派 另有一些學者受化學進展的啟發,企鏈跡圖用化學觀點來解釋人體的生理、病理現象．海爾蒙特就認為生命活動完全是發酵的作用；威廉斯則說生命活動的根源是一種＂靈氣＂,＂靈氣＂是一種經過蒸餾作用而生成的體液……其實,當時的化學剛剛脫離了煉丹術,尚未成為一門系統的科學,因此,以當時的化學知識來解釋生命現象顯然是不會成功的。
物理、化學醫學派雖然都是錯誤的,但他們採用觀察實驗與定量分析的方法,對後來醫學的發展起了良好作用。
活力論學派 由於物理、化學知識尚不足以解釋生命現象,又有人提出人體中存在某種特殊的非物質的力或超自然的活力,正是這種活力支配了人體的一切活動,身體只不過是省活力的工具而已．這種觀點無疑是十分荒謬的。

㈨ 為什麼這么多偉大的科學家都是物理學家

（從左到右）愛因斯坦、湯川秀樹、惠勒合影

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