Ⅰ 什麼是古代中國物理學
關的記載,介紹中國古代物理學發展概況.
1元古到西周(公元前770年以前)
人類從會用火到石器時代.又從石器時代
過渡到青銅時代,西周時代手工業特別發達,
出現了「百工匠」;如造車輪的「輪匠」,造車
軸的「軸匠」,造箭的「矢匠」等.在這些手
工技術中有豐富的物理學知識,但人們沒有認
識.
2奴隸社會向封建社會過渡期(公元前770
年—前221年)
此時期對物理學知識有了系統研究和論
述,主要著作有:《墨經》和《考工記》等.對
力、熱、光等都有論述.
2. 1力學方面
《墨經》最早對力下了定義:「力荊之所以
奮也」.意思是力是使物體運動狀態改變的原
因.《墨經》第114. 116條對時間和空間最早
作出了正確定義:「宇或徒,說在長宇久」;
「行修以久,說在先後」.意思是說物體位置改
變是空間隨著時間自近而遠的持續增長.「墨
經」還最早論述了「杠桿原理」和「浮體平衡
原理」
2. 2熱學方面
《考工記》中:「凡鑄金之狀,金(銅)與
錫;黑蝕之氣竭,黃白次之;黃白氣竭,青白
次之;青白之氣竭,青氣次之.然後可鑄也」
是我國最早對溫度的認識,這段大意是在熔煉
金屬過程中,根據物體顏色判斷物體冷熱程度.
2. 3磁學方面
春秋末期(約公元前5世紀)《管子
·地數篇》有:「山上有慈石,其下有銅金".
約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有:
「慈石召鐵,或引之也」.這是世界上最早對磁
現象的認識.
2. 4光學方面
《墨經》著作中有八條對幾何光學的專門
論述,這八條主要論述了:光的直進性和小孔
成像,平面鏡反射及成像,球面鏡成像.
3從秦、漢到隋唐五代(公元前 221年—
公元960年)
這個時期製造了許多大型復雜機械:西漢
初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139
年)的渾天儀和地動儀:畢嵐的「翻車」(即
龍骨水車)和名為「渴烏」的虹吸管;(公元
2世紀)唐僧一行梁令瓏的水運渾儀.(公元
725年)此時期主要科學代表著有:東漢王充
(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢
C25年—220)年的《淮南萬畢術》
3. 1力學方面
《論衡.狀留篇》中的:「是故車行於陸,
船行於溝,其滿而重者行遲,空而輕者行疾".
「任重,其進取疾速,難矣」.意即在一定外力
條件下,較重的物體運動較慢,其開始運動和
加快運動也難.《論衡》中:「古之多力者、身
能負荷千鈞.手能決角伸鈞,使之自舉,不能
離地」.最早提出系統的內力不能使物體運動
的結論.
3. 2感學方面.《淮南萬畢術》道:「磁石櫃
茶」.說明了人們已經認識了磁石(磁極)之
間存在著相互推斥力作用.《論衡·是應篇》
道:「司南之構,投之於地,其抵指南」.人們
製造了指南針(句狀司南).
3. 3熱學方面
《論衡》中:「雲霧、雨之徽也,夏則為露,
冬則為霜,溫則為雨,寒則為雪,雨露凍凝者,
皆由地發,不從天降也」的論述,是世界上最
早分析一年四季物態變化形成的原因.《論稀
.寒溫篇》中的論述:「夫近水則寒,近火則溫,
遠則漸微.何則?氣之所加,遠近有差也」.是
世界上最早對熱傳導的論述.
3. 4聲學方面
《論衡·變虛篇》中:「令人操行變氣遠近,
宜與魚等;氣應而變,宜與水均」,意思是人
的行動(包括說話)使其周圍的「氣」發生振
動,並能向外傳播,如同魚使水振動的水波一
樣向外傳播.
3. 4光學方面
《論衡·率性篇》中:「取火於天,五月丙
午日中之時,消煉五石(五石可能指石英石).
鑄以為器,磨礪生光,仰以向日,則火來至」
《淮南萬畢術》載道:削冰為圓,舉以向日,以
艾承其影,則火生」.以上說明用透鏡聚光取
火,即叫「陽隧」.《淮南萬畢術》中的「取大
鏡高懸,盛水盆於其下,則見四鄰矣」記述了
我國最早創制的開管式潛望鏡.
3. 5電學方面
《論衡》中的「頓牟掇芥慈石級緘」.(頓
牟:墟泊;芥:=種很輕草木;械:針;綴:
吸引);說明人們已經對電、磁有了相當深刻
的認識.
4宋,元時期(960年—1369年)
這個時期創制了大型機械和大型生產工
具.撰寫出五本科學著作:北宋沈括(1031年
—1095年)著的《夢溪筆談》;北宋曾公亮
(999年—1078年)著的《武經總要》;北宋
李誡(1035— 1110年)著的《營造法式);北
宋蘇頌(1020年·- 1101年)、韓公廉(生卒
年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽
(1279年—1368年)著的《革象新書》,我
國四大發明中的三大發明火葯、指南針和活字
印刷術也是這個時期產生的.
4. 1力學方面
《營造法式》一書,全書36卷,其中圖樣
6卷,系統地總結了歷代建築經驗,有豐富的
材料力學和建築力學知識.《新儀象法要》一
書中,記載了蘇頌和韓公廉在1092年創制一
架大型水運儀象台,即天文鍾,這台機器應用
了很多力學知識.
4. 2磁學方面
《夢溪筆談》第58條:「以磁石磨針鋒,則
銳處指南,亦有指北者,恐石性不同」,這段
話說明當時已發現了磁鐵有兩極;《夢溪筆
談》第437記載的:「方家以磁石磨針鋒,則
能指南,然常微偏東,不全南也」.記述的磁
偏角,比西方發現地磁偏角早了四百多年.
《夢溪筆談》中還介紹了指南針四種安裝法:水
浮法;指甲法;碗唇法;懸絲法.
4. 3光學方面
《夢溪筆談》記述的:「陽艘向日照之.則
光聚向內,離鏡一二寸,光聚為一點,大如麻
寂,著物則火發」.「陽健面窪,以一指迫而照
之則正,漸遠則無所見,過此遂倒」.這是說
手指在鏡面與焦點之間處成正立像.在焦點處
無像,在焦點以外成倒立像.說明當時對凸透
鏡聚光及球面鏡成像已進行相當成功的研究.
宋末元初趙友欽用上千隻熾光作為光源進行
小孔成像的大型光學實驗,證明了光源大小、
強度與小孔的大小、距離以及像的大小、亮度
三者之間的關系.說明了當時物理學研究已經
進人實驗科學時代.
4. 4聲學方面
《夢溪筆談》中:「欲知其應者,先調其弦,
先調其弦令聲和,乃剪紙人加弦上,鼓其應弦,
則紙人躍,它弦即不動」.這是沈括以紙游碼
實驗證明了聲的共振現象,比英國的諾布爾所
做的「紙游碼」實驗早500年.
5明、清時期(1368年—1911年)
由於時代中葉以後,維護封建倫理的官方
教育後來發展為「八股」的科舉取士制,嚴重
阻礙科學技術發展,是我國科學發展的落後時
期.但是個別的有關物理學方面也有獨創發
現:明代朱載育(1536年—約1614年)發
明的十二平均律,用以公比攀 Z的等比級數
平均分配音律,成為近代平均音階的鼻祖;明
末宋應星(1587 - ?)的《天工開物》在
《論氣·氣聲》是集發聲、傳播、接收為一體
的一部系統的聲學大著.
Ⅱ 中國古代有數學,那有沒有物理
中國古代沒有發展出數學或者物理體系,可以說沒有兩者都沒有,有的只是一些技術或者方法
Ⅲ 物理學是什麼
物理(Physics)拼音:wù lǐ,英文:physics全稱物理學。
「物理」一詞的最先出自希臘文φυσικ,原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作「自然哲學」。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》。
在物理學的領域中,研究的是宇宙的基本組成要素:物質、能量、空間、時間及它們的相互作用;藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的,直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。
物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學、化學、生物和地理等。特別是數學、化學、地理學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具,地理的地質學要用到物理的力學,氣象學和熱學有關。
「物理」二字出現在中文中,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識,在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。
日本學者指出:「特別值得大書一筆的是,近世中國的漢譯著述成為日本翻譯西洋科學譯字的依據.」日本早期物理學史研究者桑木或雄說:「在我國最初把Physics稱為窮理學.明崇禎年間一本名叫《物理小識》的書,闡述的內容包括天文、氣象、醫葯等方面.早在宋代,同樣內容包含在『物類志』和『物類感應』等著述中,這些都是中國物理著作的淵源.」
明代呂坤(1536—1618)著有《呻吟語》,其中卷六第二部分名為「物理」,大體是有關物性學的,並用以引申一些關於人文及世界的觀點.宋代朱熹(1130—1200)等人常用「物之至理」或「物理」一詞.當代著名物理學家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首》中的詩句「細推物理須行樂,何用浮名絆此身」來說明物理一詞在盛唐即已出現[4].其實在中科院哲學研究所和北大哲學系編著的《中國哲學史資料簡編》(中華書局)「兩漢—隋唐」部分中就記載了三國時吳人楊泉曾著書《物理論》,是研究和評論當時有關天文、地理、工藝、農業及醫學知識的著作.更久遠的,在約公元前二世紀成書的《淮南子•覽冥訓》中有:「夫燧之取火於日,慈石引鐵,葵之向日,雖有明智,弗能然也,故耳目之察,不足以分物理;心意之論,不足以定是非」之論述.中國古代的「物理」,應是泛指一切事物的道理.
Ⅳ 物理學發展史是怎樣的
從遠古到公元5世紀屬古代史時期;5—13世紀為中世紀時期;14—16世紀為文藝復興運動時期;16—17世紀為科學革命時期,以N.哥白尼、伽利略、牛頓為代表的近代科學在此時期產生,從此之後,科學隨各個世紀的更替而發展。近半個世紀,人們按照物理學史特點,將其發展大致分期如下:
①從遠古到中世紀屬古代時期。
②從文藝復興到19世紀,是經典物理學時期。牛頓力學在此時期發展到頂峰,其時空觀、物質觀和因果關系影響了光、聲、熱、電磁的各學科,甚而影響到物理學以外的自然科學和社會科學。
③隨著20世紀的到來,量子論和相對論相繼出現;新的時空觀、概率論和不確定度關系等在宇觀和微觀領域取代牛頓力學的相關概念,人們稱此時期為近代物理學時期。
(4)物理在古代叫什麼擴展閱讀:
物理學來源於古希臘理性唯物思想。早期的哲學家提出了許多范圍廣泛的問題,諸如宇宙秩序的來源、世界多樣性和各類變種的起源、如何說明物質和形式、運動和變化之間的關系等。
尤其是,以留基波、德謨克利特為代表,後又被伊壁鳩魯和盧克萊修發展的原子論,以及以愛利亞的芝諾為代表的斯多阿學派主張自然界連續性的觀點,對自然界的結構和運動、變化等作出各自的說明。原子論曾對從18世紀起的化學和物理學起著相當大的影響。
經典物理學形成之初,磨鏡與制鏡工藝對物理學與天文學都有過幫助和促進。早先發明的眼鏡以及在1600年左右突然問世的望遠鏡、顯微鏡,為伽利略等物理學家觀測天體帶來方便,也促使菲涅耳、笛卡爾、牛頓等一大批光學家作出幾何光學的研究。
後者的成就又促成反射望遠鏡、折射望遠鏡和消色差折射望遠鏡在17—18世紀紛紛問世。各種望遠鏡的進步又推動物理學的發展,如用它觀察木衛蝕、發現光行差等。當牛頓建立起經典力學大廈時,現代一切機械、土木建築、交通運輸、航空航天等工程技術的理論基礎也得到初步確立。
18世紀60年代開始的工業革命,以蒸汽機的廣泛使用為標志。起初,蒸汽機的熱機效率僅為5%左右,為提高蒸汽機的效率,一大批物理學家進行熱力學研究。J.瓦特曾根據J.布萊克的「潛熱」理論在技術因素上(加入冷凝器)改進蒸汽機。
但是,當時尚未有人認識到汽缸的熱僅僅部分地轉化為機械功。此後,卡諾建立了熱功轉換的循環原理,從理論上為熱機效率的提高指明了方向,也因此在19世紀下半葉出現了N.奧托和R.狄塞爾的內燃機。
除了物理學與技術之關系外,在科學發展史上,物理學與鄰近的天文學、化學和礦物學是密切相關的,而物理學與數學的聯系更為密切。物理學的概念、理論和方法,也幫助其他學科的建立與發展,如氣象學、地球科學、生物學等。物理學與哲學的關系也十分特別。
Ⅳ 物理一詞最早被引進中國叫什麼聽說是張之
如果只是說中文物理單詞,則戰國時期就有了;如果是說和PHYSICA對譯則17世紀就有了。還有西方古代的物理和我國古代的物理都是指大物理;即亞里斯多德的物理學分類,包括天文、氣象、生物、生理、心理等;直到1666年巴黎科學院成立時科學仍分成數學和物理兩大類,只不過數學包括力學和天文學;而物理學還包括化學、植物學、解剖學、生理學等等。可見法國直到l7世紀,物理學也是大物理或廣義物理學。
中文「物理」一詞,最早出現於戰國時期。《莊子·知北游》說:「天地有大美而不言.四時有明法而不議,萬物有成理而不說,聖人者.原天地之美而達萬物之理」《莊子·秋水》也有:「語大義之方,論萬物之理」之說。「萬物之理」正是「物理」一詞的基本含義。天地之運行.四時之交替.萬物之生衰,古人都將其看作「物理」的表現。在此基礎上,《荀子·解蔽》作了進一步總結:「凡已知,人之性也,可以知,物之理也。」這里「物理」一詞雖未連用,但上下文看是專講觀物知理的。所以唐揚驚注目:「以知人之性推知,則可知物理也。」
據查李之藻(1569-1630年)和傅泛際(1587—年)於1628年譯畢、1631年陸續印行的《名理探》中已有「物理」的譯名:「物理者,物有性情先後。宗也、殊也、類也,所以成性者,因在先;獨也,依也,所以具其情者.因在後。」此文原意是闡述宗、殊、類三公為本然之屬,所反映的是事物的本質屬性,因在先;而獨,依二公為依然之稱,所反映的是事物的非本質屬性,因在後。
《名理探》是17世紀初葡萄牙的高因盤利大學耶穌會會士的邏輯講義.用拉丁文寫成。原名《亞里士多穗辯證法概論》,原書刊於1611年。我們尚未查到拉丁文原版書.因此還不敢說「物理」一詞肯定對譯於拉丁文「PHYSICA,但從《名理探》中有關「物理」的引文來看實際上是講形性學的,仍屬中國古代「大物理的范疇!因而這種翻譯是准確的。
王夫之(1619-1692年)對方以智質測之學獨有所鍾.他在《搔首問》中曾說:「密翁(即方以智)與其公子,為質測之學,誠學思兼致之實功。蓋格物者,即物之窮理,唯質測為得之。若邵康節、蔡西山則立一理以窮物,非格物也。按:近傳泰西物理、化學,正是此理」。
-----------王夫之,船山遺書·搔首問.上海太平洋書店1933年排印本
我們姑且不論王夫之關於格物與非格物的區別及其與西方物理、化學相比是否貼切.僅就原按「近傳泰西物理、化學正是此理」而論,王夫之對當時西方「物理」、「化學」這兩個科學名詞已經運用得相當准確了。這再次證明我國至遲在l7世紀下半葉對西方「物理」、「化學」兩個科學名詞,已有了准確的譯法.
漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。
日本早期物理學史研究者桑木或雄說:「在我國最初把Physics稱為窮理學.明崇禎年間一本名叫《物理小識》的書,闡述的內容包括天文、氣象、醫葯等方面.早在宋代,同樣內容包含在『物類志』和『物類感應』等著述中,這些都是中國物理著作的淵源.」
Ⅵ 中國古代教育有數學丶物理丶化學嗎
古代教育以四書五經為主,數學會涉及一些,但是物理和化學是沒有的。
Ⅶ 什麼是科學
科學是具體的事物及其客觀規則,具體的實事求是,諸多的實踐經驗,實證之學,科學主要內容是具體的世界觀與具體的方法。
科學是宇宙的現象和規律,宇宙所定下的規律不會互相否定,例如宇宙不會規定它的規定是錯誤,宇宙不會規定既能穿越時空,又規定不能穿越時空,在這兩個規定中宇宙只能規定一個是對的,另一個是錯誤的。
宇宙定下的規律不會沒有意義,例如宇宙不會規定在宇宙什麼都不存在,一成不變的存在沒有意義,故宇宙中的物體才會運動,出現生命這種存在。
(7)物理在古代叫什麼擴展閱讀
科學是一個歷史發展的過程
布魯諾被燒死不是因為傳播日心說,而是因為捍衛自己的宗教信仰;哥白尼並沒有被燒死,而是壽終正寢;牛頓發現萬有引力是因為繼承了前人的研究成果,並不是被蘋果砸中後憑空想出來的......一開場,吳國盛教授就澄清了公眾對科學知識的一些常見誤解。
並指出科學是一個歷史發展的過程,任何一種科學理論都不是絕對正確的,一個時期它是正確的,後面又被修正,後面的理論使前面的理論變得局部正確,有條件的正確,而不是絕對正確,比如牛頓力學在誕生時是標準的科學理論,但是有了相對論以後,就變成局部正確的理論。
科學理論也不完全是由實驗數據歸納出來的,審美也可以引導科學發現,比如量子力學的創始人之一海森堡就說過:「當大自然把我們引向一個前所未有的和異常美麗的數學形式時,我們就不得不相信它們是真的。」
科學家可能在別的問題上不計較,但在科學發現的優先權問題上一定是要計較的。比如牛頓,和胡克搶萬有引力的優先發現權,和萊布尼茨搶微積分的發明權。因為優先權是推動科學進步的重要制度安排,諾貝爾獎就只獎勵第一個發現的人。
科學家也不都是狹隘的專家,很多人都有廣泛的愛好,比如量子力學的創始人之一玻爾同時也是一名足球運動員, 1922年當地報紙報道說「我國著名足球運動員玻爾獲得本年度的諾貝爾物理學獎」。
Ⅷ 古代的「物理」什麼意思
1元古到西周(公元前770年以前)
人類從會用火到石器時代.又從石器時代
過渡到青銅時代,西周時代手工業特別發達,
出現了「百工匠」;如造車輪的「輪匠」,造車
軸的「軸匠」,造箭的「矢匠」等.在這些手
工技術中有豐富的物理學知識,但人們沒有認
識.
2奴隸社會向封建社會過渡期(公元前770
年—前221年)
此時期對物理學知識有了系統研究和論
述,主要著作有:《墨經》和《考工記》等.對
力、熱、光等都有論述.
2. 1力學方面
《墨經》最早對力下了定義:「力荊之所以
奮也」.意思是力是使物體運動狀態改變的原
因.《墨經》第114. 116條對時間和空間最早
作出了正確定義:「宇或徒,說在長宇久」;
「行修以久,說在先後」.意思是說物體位置改
變是空間隨著時間自近而遠的持續增長.「墨
經」還最早論述了「杠桿原理」和「浮體平衡
原理」
2. 2熱學方面
《考工記》中:「凡鑄金之狀,金(銅)與
錫;黑蝕之氣竭,黃白次之;黃白氣竭,青白
次之;青白之氣竭,青氣次之.然後可鑄也」
是我國最早對溫度的認識,這段大意是在熔煉
金屬過程中,根據物體顏色判斷物體冷熱程度.
2. 3磁學方面
春秋末期(約公元前5世紀)《管子
·地數篇》有:「山上有慈石,其下有銅金".
約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有:
「慈石召鐵,或引之也」.這是世界上最早對磁
現象的認識.
2. 4光學方面
《墨經》著作中有八條對幾何光學的專門
論述,這八條主要論述了:光的直進性和小孔
成像,平面鏡反射及成像,球面鏡成像.
3從秦、漢到隋唐五代(公元前 221年—
公元960年)
這個時期製造了許多大型復雜機械:西漢
初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139
年)的渾天儀和地動儀:畢嵐的「翻車」(即
龍骨水車)和名為「渴烏」的虹吸管;(公元
2世紀)唐僧一行梁令瓏的水運渾儀.(公元
725年)此時期主要科學代表著有:東漢王充
(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢
C25年—220)年的《淮南萬畢術》
3. 1力學方面
《論衡.狀留篇》中的:「是故車行於陸,
船行於溝,其滿而重者行遲,空而輕者行疾".
「任重,其進取疾速,難矣」.意即在一定外力
條件下,較重的物體運動較慢,其開始運動和
加快運動也難.《論衡》中:「古之多力者、身
能負荷千鈞.手能決角伸鈞,使之自舉,不能
離地」.最早提出系統的內力不能使物體運動
的結論.
3. 2感學方面.《淮南萬畢術》道:「磁石櫃
茶」.說明了人們已經認識了磁石(磁極)之
間存在著相互推斥力作用.《論衡·是應篇》
道:「司南之構,投之於地,其抵指南」.人們
製造了指南針(句狀司南).
3. 3熱學方面
《論衡》中:「雲霧、雨之徽也,夏則為露,
冬則為霜,溫則為雨,寒則為雪,雨露凍凝者,
皆由地發,不從天降也」的論述,是世界上最
早分析一年四季物態變化形成的原因.《論稀
.寒溫篇》中的論述:「夫近水則寒,近火則溫,
遠則漸微.何則?氣之所加,遠近有差也」.是
世界上最早對熱傳導的論述.
3. 4聲學方面
《論衡·變虛篇》中:「令人操行變氣遠近,
宜與魚等;氣應而變,宜與水均」,意思是人
的行動(包括說話)使其周圍的「氣」發生振
動,並能向外傳播,如同魚使水振動的水波一
樣向外傳播.
3. 4光學方面
《論衡·率性篇》中:「取火於天,五月丙
午日中之時,消煉五石(五石可能指石英石).
鑄以為器,磨礪生光,仰以向日,則火來至」
《淮南萬畢術》載道:削冰為圓,舉以向日,以
艾承其影,則火生」.以上說明用透鏡聚光取
火,即叫「陽隧」.《淮南萬畢術》中的「取大
鏡高懸,盛水盆於其下,則見四鄰矣」記述了
我國最早創制的開管式潛望鏡.
3. 5電學方面
《論衡》中的「頓牟掇芥慈石級緘」.(頓
牟:墟泊;芥:=種很輕草木;械:針;綴:
吸引);說明人們已經對電、磁有了相當深刻
的認識.
4宋,元時期(960年—1369年)
這個時期創制了大型機械和大型生產工
具.撰寫出五本科學著作:北宋沈括(1031年
—1095年)著的《夢溪筆談》;北宋曾公亮
(999年—1078年)著的《武經總要》;北宋
李誡(1035— 1110年)著的《營造法式);北
宋蘇頌(1020年·- 1101年)、韓公廉(生卒
年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽
(1279年—1368年)著的《革象新書》,我
國四大發明中的三大發明火葯、指南針和活字
印刷術也是這個時期產生的.
4. 1力學方面
《營造法式》一書,全書36卷,其中圖樣
6卷,系統地總結了歷代建築經驗,有豐富的
材料力學和建築力學知識.《新儀象法要》一
書中,記載了蘇頌和韓公廉在1092年創制一
架大型水運儀象台,即天文鍾,這台機器應用
了很多力學知識.
4. 2磁學方面
《夢溪筆談》第58條:「以磁石磨針鋒,則
銳處指南,亦有指北者,恐石性不同」,這段
話說明當時已發現了磁鐵有兩極;《夢溪筆
談》第437記載的:「方家以磁石磨針鋒,則
能指南,然常微偏東,不全南也」.記述的磁
偏角,比西方發現地磁偏角早了四百多年.
《夢溪筆談》中還介紹了指南針四種安裝法:水
浮法;指甲法;碗唇法;懸絲法.
4. 3光學方面
《夢溪筆談》記述的:「陽艘向日照之.則
光聚向內,離鏡一二寸,光聚為一點,大如麻
寂,著物則火發」.「陽健面窪,以一指迫而照
之則正,漸遠則無所見,過此遂倒」.這是說
手指在鏡面與焦點之間處成正立像.在焦點處
無像,在焦點以外成倒立像.說明當時對凸透
鏡聚光及球面鏡成像已進行相當成功的研究.
宋末元初趙友欽用上千隻熾光作為光源進行
小孔成像的大型光學實驗,證明了光源大小、
強度與小孔的大小、距離以及像的大小、亮度
三者之間的關系.說明了當時物理學研究已經
進人實驗科學時代.
4. 4聲學方面
《夢溪筆談》中:「欲知其應者,先調其弦,
先調其弦令聲和,乃剪紙人加弦上,鼓其應弦,
則紙人躍,它弦即不動」.這是沈括以紙游碼
實驗證明了聲的共振現象,比英國的諾布爾所
做的「紙游碼」實驗早500年.
5明、清時期(1368年—1911年)
由於時代中葉以後,維護封建倫理的官方
教育後來發展為「八股」的科舉取士制,嚴重
阻礙科學技術發展,是我國科學發展的落後時
期.但是個別的有關物理學方面也有獨創發
現:明代朱載育(1536年—約1614年)發
明的十二平均律,用以公比攀 Z的等比級數
平均分配音律,成為近代平均音階的鼻祖;明
末宋應星(1587 - ?)的《天工開物》在
《論氣·氣聲》是集發聲、傳播、接收為一體
的一部系統的聲學大著.
Ⅸ 物理在古代的意思和現代的意思分別是什麼
物理在古代的意思是指事物的內在規律或事物的道理,現代的意思是自然科學中的一門基礎學科。
物理在古代與現代的意思
有所區別,古代指事物的內在規律或道理,而現在是指一門學科,它是初高中以及大學里的一門重要學科。
Ⅹ 什麼是物理
什麼是「物理學」?這是科技史,尤其是物理學史不可迴避的一個十分基礎的課題。近年來物理學概念內涵之演變引人關注,對這方面的了解將會給教授者、學習者一定的指導和啟示。
1、物理學概念的西方源起
「物理學」(即英語里的「physics」),最早始見於古希臘亞里士多德的《物理學》一書,該書的中文譯者張竹明先生指出:這本「《物理學》是一門以自然界為特定對象的哲學。它不同於我們現在的物理學,但卻包括了現在的物理學,也包括化學、生物學、天文學、地學等等在內,總之,涉及整個自然科學,它只研究自然界的總原理,是自然哲學」[1]。鑒於亞里士多德的《物理學》中有許多物理方面的錯誤結論,所以1949年因提出了宇宙起源的大爆炸學說而聲名大震的美籍前蘇聯物理學家喬治·伽莫夫曾指出:亞里士多德「在物理學領域中最重要的貢獻也許只是創造了這門學科的名字,」這個詞由古希臘「自然」一詞推演而來[2]。
2、中文「物理學」一詞的來源
1900年,日本人藤田豐八把飯盛挺造編寫的《物理學》譯成了中文,由當時上海江南製造局刊行。這本書是我國第一本具有現代「physics」內容的稱為「物理學」的書。
如此說,並非1900年以前中國就沒有「physics」.東方的包括中國的近代科學都是從西方傳進來的,實際情況是從西方傳到中國遠比傳到日本還要早.不過1900年以前,我國譯述西方物理學著作沒有採用「物理學」的譯法,而是多譯為「格物學」或「格致學」.如1879年美國人林樂知將羅斯古編寫的一本物理書翻譯成漢語並命名為《格致啟蒙》,其中第二卷為格物學;1883年美國傳教士丁韙良(丁韙良,英文名Martin,1888年曾來中國傳教,接觸中國古代文明後曾提出「丁韙良猜測」:中國的「元氣說」曾影響過笛卡爾提出「以太」漩渦說)也將一本物理書譯為漢語,名字為《格物測算》.另外,國內1886年有譯著《格致小引》,1889年又有《格物入門》出版。
大量史料表明:「格物學」或「格致學」就是「physics」的早期漢語意譯.這兩種譯法是「格物致知」一詞兩種形式的縮寫。「格物致知」一詞源於儒家「致知在格物,格物而後知至」的思想.
應該強調的是,日本學者指出:「特別值得大書一筆的是,近世中國的漢譯著述成為日本翻譯西洋科學譯字的依據.」[3]日本早期物理學史研究者桑木或雄說:「在我國最初把『physics』稱為『窮理學』.明崇禎年間一本名叫《物理小識》的書,闡述的內容包括天文、氣象、醫葯等方面.早在宋代,同樣內容包含在《物類志》和《物類感應》等著述中,這些都是中國物理著作的淵源.」[3]
2002年4月在北京召開了中國近現代科學技術回顧與展望國際學術研討會,會上仍有學者認為將「physics」譯為「物理」不如譯為「格物」或「格致」更符合漢語文化.但是「物理學」一詞畢竟被中國人所逐漸接受,1902年京師大學堂在格致科下設物理學課目,1912年改格致科為理科,下設物理門.同年金陵大學設物理學課目,1918年商務印書館出版了由陳幌編寫的《物理學》,這是第一本國人命名為《物理學》的「physics」著作。可見我國用「物理學」譯「physics」還是較晚的,1900年在德國普朗克已經提出了能量量子化假說,標志著物理學跨人了現代的大門,量子力學的序幕已經拉開.
必須特別指出的是,在中國「物理」一詞出現並不晚,不過含義不同於「physics」。明代呂坤(1536一1618)著有《呻吟語》,其中卷六第二部分名為「物理」,大體是有關物性學的,並用以引申一些關於人文及世界的觀點.宋代朱熹(1130一1200)等人常用「物之至理」或「物理」一詞.當代著名物理學家李政道曾引用唐代杜甫《曲江二首))中的詩句「細推物理須行樂,何用浮名絆此身」來說明物理一詞在盛唐時即已出現[4]。其實在中科院哲學研究所和北大哲學系編著的《中國哲學史資料簡編))(中華書局)「兩漢一隋唐」部分中就記載了三國時吳人楊泉曾著書《物理論》,是研究和評論當時有關天文、地理、工藝、農業及醫學知識的著作。更久遠的有,在約公元前二世紀成書的《淮南子·覽冥訓》中就有:「夫隧之取火於日,慈石引鐵,葵之向日,雖有明智,弗能然也,故耳目之察,不足以分物理;心意之論,不足以定是非」之論述.中國古代的「物理」,應是泛指一切事物的道理.
3、關於「物理學」的一般傳統認識
一般的物理學教材或辭典手冊大都這樣介紹:物理學是研究物質運動最一般規律及物質基本結構的學說。具體地說,按所研究的物質運動形態和具體對象,它涉及的范圍包括:力學、聲學、熱學和分子物理學、電磁學、光學、原子和原子核物理學、基本粒子物理學、固體物理學以及對氣體和液體的研究等.物理學包括實驗和理論兩大部分,經過實踐檢驗被證實為可靠的理論物理包括:理論力學、熱力學和統計物理學、電動力學、相對論、量子力學和量子場論.當然這些理論也只能是相對真理,有各自的局限性.運用物理學的基本理論和實驗方法研究各種專門問題,使物理學中各種新的分支不斷涌現和形成如流體力學、彈性力學、無線電電子學、金屬物理學、半導體物理、電介質物理、超導體物理、等離子物理、固體發光、液晶及激光等。一些邊緣學科也隨物理的廣泛應用而陸續形成如化學物理、生物物理、天體物理及海洋物理等等.
作為一門學科,物理學之存在須以以下幾個要素為前提:
1)一種描述性的通過自然現象之間的相互關系來理解和說明自然的自然觀.這種自然觀建立在兩個信念之上:其一是自然有可以被人們認識和理解的理性規律.「相信世界在本質是有秩序的和可以認識的這一信念,是一切科學工作的基礎.」(愛因斯坦語);其二相信自然是實存的,且具有近恆常性而不是唯心主義的迷夢或理念世界的幻影.
2)存在一種與上述自然觀相適應的定量方法系統來處理現象,尤其允許可近似量化處理.具體而言就是公理化的邏輯與具有實用可操作性的數學體系,它可說是科學理論的骨架.
3)重視實驗,既把實驗看成理論的來源,又看成審判理論的法官.如果沒有實驗這一要素,科學即使能誕生往往也只能是一個封閉的理論構架,雖自身可能邏輯自洽,但因缺乏證實或證偽機制而易流於玄想並喪失進一步發展的生命力.
4)社會和文化的需要.
4、《物理網路全書》關於「物理學」的解釋
美國麥格勞一希爾圖書出版公司1983年第5次出版由帕克主編的《物理網路全書))(科學出版社,1996年8月),書中關於物理學的主要觀點如下:
物理學在以前稱為自然哲學.物理學涉及自然的某些方面,它們可以通過一種基本的途徑,即依據一些基本原理和基本定律來加以理解.隨著時間的推移,不同的特殊學科從物理學中分了出來,形成自己的研究領域.(典型的分化論,本文作者注).在此過程中,物理學保持著它的本來面目:理解自然界的結構和解釋自然現象。
物理學的最基本部分是力學和場論。力學涉及質點或物體在給定力作用下的運動.場物理學則涉及萬有引力場、電磁場、核力場以及其他力場的起源、本質和特性.力學和場論合在一起就構成了理解科學上所提出的自然現象的最基本途徑,最終目的是要通過這兩個方面理解全部自然現象。
物理學的較古老的或者稱經典的分法,是以自然現象的某些一般類型為基礎的.當時,對於這些自然現象是已經知道特別適合於應用物理學方法來研究的.按照這樣的分法,計有經典力學及其分支天體力學、流體力學和彈道學;熱學和熱力學;氣體運動論和統計力學;光學、聲學;電學和電磁學.這樣的分法現在都還通行,但其中有許多越來越有被列入應用物理學或技術的分支的趨勢,越來越不屬於物理學本身的固有的分支了。
數學物理學用數學來研究物理現象,它包括所有各門物理學中較數學化的部分以及統計力學、量子力學、相對論和場論的絕大部分內容.通常在數學物理學和理論物理學之間所作的區別是:對於後者,雖然形式上也全都是數學,但它被認為是更接近於實驗物理學的.然而,不論是數學物理學還是理論物理學都不可能真正與實驗物理學分開,因為一個對自然的完全理解,只有同時應用理論和實驗才能得到。
在物理學的各個領域內,其特點與其說是取決於所涉及主題的內容,還不如說是取決於對所探索內容的理解的精確性和深度.物理學的目的是通過數學建立一個統一的理論體系,它的結構和行為要盡可能廣泛地復現整個自然界.其他科學只滿足於用本門學科的特殊局限概念來描述和聯系各種現象,而物理學則總是探索著把對同一現象的理解,作為一個特殊的表現形式而納入作為整體的自然界的基本統一結構.按照這樣的目的,物理學的特色就在於:精密的儀器設備、精確的測量以及通過數學來表達所得到的結果。
《物理網路全書》的這種特色說顯然有問題,既言特色就該是獨具的,可你能以此區分物理與化學嗎?化學家赫許巴赫的高論有助於我們在一定意義上區分理化:
「典型化學家高於一切的願望是理解為什麼一種物質和其他物質行為不同;而物理學家則通常期望尋找超出特定物質的規律.」
5、朝永振一郎關於「物理學」的見解
朝永振一郎(1906一1979)是日本理論物理學家,因在量子電動力學方面的貢獻獲1965年諾貝爾物理學獎.
1977年10月是日本數學物理學會成立100周年,在紀念大會上,朝氏以「什麼是物理學」為題目作了一個報告[5].但他只講了幾段物理學歷史及物理學與技術的關系,並沒有直接回答這個問題(至少從漢譯文看來如此).他說:「不過依我看來,物理學以像模像樣的自然科學形式出現,似乎是在開普勒、伽利略、牛頓時期才開始的.」開普勒主要研究行星圍繞太陽的運動,與開普勒不同伽利略則研究地上現象.牛頓將兩人的成果集中起來再進行深人研究,建立了牛頓三定律和萬有引力定律.
朝氏認為現代物理學的性質有二:第一,採用觀測或實驗方法;第二,用數學來表達定律.
他認為我們要用物理學來了解存在於自然深處的規律,這個思想在考慮什麼是物理學時不可忽視.朝氏強調物理學的進一步發展不僅使自身范圍擴大了,由力學發展到光、熱、電磁、原子和分子等方面甚至連化學等也納人了物理學范疇.有重新統一一切現象、整合一切學科的趨勢,我們不妨與分化論相對稱之為統一論.著名物理學家盧瑟福也有一句名言:「一切科學要麼是物理學,要麼是集郵術.」[6]這可以看成物理學大統論的最簡潔的定義說明.
6、哥本哈根學派的觀點
以上的觀點雖有不同,但都不違背牛頓的說法:「自然哲學的目的在於發現自然界的結構和作用,並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法則和一般的定律—用觀察和實驗來建立這些法則,從而導出事物的原因和結果.[7]就是說科學的目的是發現客觀的與人無關的自然規律或真理.
這種思想在微觀領域受到了沖擊.
在這種領域,觀測對現象的影響是不可忽略的.因此以玻爾(N.Bohr)、海森伯(w.Heisenberg)為代表的量子力學哥本哈根學派斷言:認為物理學的任務是去發現自然界是怎樣的是錯的.物理學涉及的是關於自然界我們能說什麼.「描述自然界的目的不在於提示現象的真實本質,而只在於盡可能遠地把多種多樣經驗的各個方面之間的關系追溯出來」(玻爾)[8];「自然科學不是自然界本身,而是人和自然界之間關系的一部分,因而就依賴於人,有人的烙印」(海森伯)[8];「當你尋求生活的和諧時,你必須永遠不要忘記,在生存的戲劇中我們自己既是演員又是觀眾.』,(玻爾)[8].顯然量子力學的科學觀與其前物理相比出現了巨大的變化.
7、「未來我們選擇怎樣的物理學?」一文的相關思想
S.M.Gruner和J.S.Langer在1995年第12期《Physics Today》以「未來我們選擇怎樣的物理學」為題發表了文章,認為物理學概念的演變就是被定義得越來越狹窄了.為了拯救物理,如今物理學家對物理學的定義不是根據那些特定的專業和領域,而是基於那些不同時期和不同研究活動結合為科學家共同體的一組概念工具.分別是:
l)在一組核心學科方面接受過高級訓練.目前這些學科有力學、電學、磁學、熱力學、統計力學和量子力學等.
2)掌握了研究物理現象所使用的定量方法和整理數據的方法
3)有較強的抽象能力和打破常規的勇氣和精神、能超越特定研究對象的洞察力和對問題本質的把握.
這些概念化工具比其他任何特徵和標准更能使物理學家區別於其他科學家.最能體現物理學家與其他科學家不同的地方,不在於他們所涉及的領域,所研究的問題,而取決於他們所採用的研究方法和所尋求信息的特徵.天文學家研究脈沖星,生物學家研究生命系統,物理學家對二者都關心,因此這兩者都是物理學的研究對象。
8、趙凱華先生的觀點
縱觀20世紀物理學研究對象的擴展,從宏觀到微觀,從傳統的物理過程到化學過程(量子化學),從無生命的到有生命的……從不同角度看,學科既有分化又有統一整合,分化論與統一整合論都有道理都有事實依據,二者絕不是非此即彼、誓不兩立的關系.由於統一與分化學科得以向廣度和深度發展分化標志著科學局部發展的成熟,統一整合標志著科學整體認識上的深入.但也正由於統一與分化,使得現在很難用傳統的眼光來界定什麼是物理學。一位外國物理學家風趣地自問自答:What is physics?Physics is what physicists do.按邏輯,人們應繼續問:what are physicists?答案可借鑒上面提到的Gruner和Langer關於物理學家共同體概念給出.
趙凱華先生說[9]:「我想給這句話加個註解.物理學家所作的研究怎樣才算得上是物理工作?論文能為國際上公認的物理雜志或物理學術會議所接受,可算得是一條充分條件」1995年在我國廈門召開了第19屆國際統計物理大會.大會的論文摘要中出現了按傳統的觀念不像物理名詞的詞彙,如細菌生長、生物進化、生物膜、輪軸藻細胞、細胞色素C、厄爾尼諾、南方振盪、紅血球、心率、鳥兒為什麼一起飛、免疫網路、曲折的河流、神經網路、沙堆模型、交通流量等等.「可見,今天已不可能再用研究對象來界定什麼是物理學,物理學是所有自然科學和工程技術的理論基礎,物理學代表著一套獲得知識、組織知識和運用知識的有效步驟和方法.把這套方法運用到什麼問題上這問題就變成了物理學.」[9]這與Gruner和Langer的觀點在精神上是相似的.
諸年來還有另一現象影響著人們對物理學看法的改變.
現在有不少物理專長人才畢業後不搞物理這就要求物理學必須相應有所改變.1996年國際大學物理教育學術研討會在美國馬里蘭大學召開.大會發布的統計數據表示,在美國有超過60%的物理專業畢業生進人了各工業部門,獲得學士學位的畢業生中有超過2/3的人不從事物理方面的工作,英國的統計數字大體與美國相似.在我們國內也存在這一現象按傳統看法這是「用非所學」,是人才培養上的浪費.趙凱華先生認為這是正常現象,他說:「一個人學了物理學之後干什麼都可以,他的物理學沒有白學……在我看來,對於學物理學的人無所謂『改行,……』[9].中國大恆集團總工程師、光電技術所所長宋菲君也說過:「有什麼比掌握『四大力學』更困難?能夠掌握四大力學的人只要下功夫,從事什麼職業都會有所建樹.物理學工作者特別適合於從事高新技術開發,做創新的工作.」[10]趙、宋二先生的說法,只有在打破過去對物理專業的認識,徹底樹立物理學方法論的新物理觀基礎上才能得以正確理解.
9、啟示
前面的關於「物理學」的觀點,有同有異,莫衷一是.但可以肯定的是,「物理學」概念的內涵己經且正在發生著演變如果說物理學過去在物質和精神上曾很好地造福於人類,各種輝煌成就的取得與物理學家的打破常規的勇氣和探索精神密不可分那麼,今天和明天的人們將進一步認識到物理學是一套獲得、組織、運用和探求知識的有效方法,這是至關重要和更有意義的.這樣的認識無論對學習物理的人還是教授物理的人都應成為其指導學習工作的原則一旦物理學方法論思想真真實實地被人們所掌握,那麼學習物理的人就不再會滿足於背點概念公式做幾道題,而是更注重在一定的基礎上對物理思想、物理方法的領悟,並能在諸多領域得以應用.當然,物理方法不是空談即能掌握的,它只能形成於良好的物理專業素質之上.這要求廣大物理教師必須致力於履行素質教育.良好的物理專業素質主要體現為清晰全面准確的物理思想、扎實的數學應用能力和較好的實驗能力幾個方面,簡言之,即具備良好的理論素質及實驗素質,且對學生打基礎而言這二者同等重要,不可偏廢。2002年6月20日丁肇中先生在CCTV的「東方之子」欄目中說得好:「在學校成績好,就做理論;動手能力強,就做實驗.這種觀點是完全錯誤的。很多成功的實驗物理學家都精通理論,做實驗最重要的是找題目,動手能力、做法是次要的」
另一方面,物理學發展史告訴我們,一流的理論物理學家往往也具有扎實的實驗基礎。牛頓做過許多著名的實驗,愛因斯坦讀大學時也曾用很大精力做實驗,這對他後來獲得巨大的理論成功至關重要.
「物理學是一門實實在在的科學,是一門久經考驗的科學,是一門偉大而艱巨的科學,那些曇花一現的理論、學說和物理學是無可比擬的,那些在改革浪潮中用蠱惑人心的語言裝飾起來的雕蟲小技更是不值一提,物理學的發展就像宇宙演變一樣永不止息[11]。