近代物理学中有哪些伟大的发明

‘壹’ 近代西方物理学发展史

1、 近代物理学时期又称经典物理学时期，这一时期是从16世纪至19世纪，是经典物理学的诞生、发展和完善时期。

近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”，即认为地球位于宇宙的中心。公元140年，古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨着《天文学大成》，在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。

这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象，又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义，因而流传时间长达1300余年。

公元15世纪，哥白尼经过多年关于天文学的研究，创立了科学的日心说，写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》，对地心说发出了强有力的挑战。

16世纪初，开普勒通过从第谷处获得的大量精确的天文学数据进行分析，先后提出了行星运动三定律。开普勒的理论为牛顿经典力学的建立提供了重要基础。从开普勒起，天文学真正成为一门精确科学，成为近代科学的开路先锋。

近代物理学之父伽利略，用自制的望远镜观测天文现象，使日心说的观念深入人心。他提出落体定律和惯性运动概念，并用理想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的“重物下落快”的错误观点，发现自由落体定律。

16世纪，牛顿总结前人的研究成果，系统的提出了力学三大运动定律，完成了经典力学的大一统。16世纪后期创立万有引力定律，树立起了物理学发展史上一座伟大的里程碑。

之后两个世纪，是电学的大发展时期，法拉第用实验的方法，完成了电与磁的相互转化，并创造性地提出了场的概念。19世纪，麦克斯韦在法拉第研究的基础上，凭借其高超的数学功底，创立了了电磁场方程组，在数学形式上完成了电与磁的完美统一，完成了电磁学的大一统。

与此同时，热力学与光学也得到迅速发展，经典物理学逐渐趋于完善。

(1)近代物理学中有哪些伟大的发明扩展阅读：

近代物理学发展越发缓慢，主要是因为数学模型的复杂度和诠释的难度的提高造成的吧，或者换句话说，并不是物理学的发展变慢了，只是想把它简单的表述给人们变得越来越难。人们无从了解，自然就觉得是学科不发展。

早在经典物理比如经典力学和热力学，虽然数学模型也不简单但是诠释是很直观的。就是说数学符号对应的物理实际是很显而易见的。

而现代的，比如量子场论和弦论，甚至广义相对论的数学模型比经典物理要复杂的多。而且很多数学模型还不完备，这些其实都不是大问题。关键是如何诠释，如何理解量子场论中的量子场的物理实际，甚至更低级别一些，量子力学中的波函数是什么，目前虽有一些公认的解释但是很不令人满意。

而且对于物理过程的概率诠释从一方面直接从理论层面阻碍了对更基础的物理结构的研究，这也跟我们的实验观察能力的限制有关。我们不能建立超越我们观察能力的理论，或者我们可以建立任何理论但是对于超越观察能力的部分我们不能做任何研究。

综上所述，其实物理学现在的发展并不慢，只是人们的认知问题而已。

‘贰’ 近代物理学中有哪些主要成就

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

‘叁’ 近代物理学中有哪些主要成就

近代物理学中有哪些主要成就：
1,经典力学的建立;2、光的微粒理论和波动理论；3、热力学的建立和能量守恒原理的诞生；4、电磁学的辉煌成就.

‘肆’ 20世纪物理学的主要成就有哪些

1、相对论

1905年，20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论，提出了不同于经典物理学的崭新的时空观和质（m）能（E）相当关系式E＝mc2（此处光速C＝3×108米／秒），在理论上为原子能的应用开辟了道路。

关于E＝mc2，即物体贮藏的能量等于该物体的质量乘以光速的平方，这个数量大到令人难以想象的程度。我们不妨打个比方说，1克物质全部转化成的能量，相当于常规状态下燃烧36000吨煤所释放的全部热能；或者说，1克质量相当于2500万度的电能。

1915年，爱因斯坦又创立了广义相对论，深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系——空间和时间是随着物质分布和运动速度的变化而变化的。它成为了现代物理学的基础理论之一。

从1923年开始，爱因斯坦用他的后半生致力于统一场论的探索，企图建立一个既包括引力场又包括电磁场的统一场理论，虽然他没有取得成功，但是杨振宁和米尔斯于50年代创立了“杨—米尔斯场方程”，发展了所谓“规范场”的理论，使爱因斯坦梦寐以求的统一场论可望在规范场的基础上得以实现。

2、量子力学

1900年，普朗克创立了量子论，提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念。1905年，爱因斯坦提出了光量子论，揭示了光的“波粒二象性”。1913年，玻尔把量子化概念引进原子结构理论。1923年，德布罗意提出物质波理论。1925年，海森伯和薛定谔分别建立矩阵力学和波动力学。1928年，26岁的狄拉克提出电磁场中相对论性电子运动方程和最初形式的量子场论，使包括矩阵力和波动力学在内的量子力学取得了重大的进展。

20代末量子力学的建立，是继1905-1915年相对论建立之后对经典物理学的又一次革命性的突破，它成功地揭示了微观物质世界的基本规律，加速了原子物理学和固态物理学的发展，为核物理学和粒子物理学准备了理论基础，同时也促进了化学键理论和分子生物学等的产生。因此，量子力学可以说是20世纪最多产的科学理论，迄今仍具有强大的生命力。

20世纪中后期5大科学成就

30年代以来，物质基本结构、规范场、宇宙大爆炸、遗传物质分子双螺旋结构、大地构造板块学说以及信息论、控制论、系统论等理论的创建，使人类的视野进一步拓展到更为宇观、宏观和微观的领域，成为人类文明进步的巨大推动力。

1、物质的基本结构

从远古时代开始，人们就在探讨物质是由什么组成的，有没有公共的基本单元。直到19世纪末，人们都认为这种共同的基元就是原子。1911年，卢瑟福发现原子内部有一个核；1913年，玻尔指出放射性变化发生在原子核内部，于是研究原子核的组成、变化规律以及内部结合力的核物理学应运而生。

1932年，乍得威克发现了中子。从此，人们认识到各种原子都是由电子、质子和中子组成的，于是把这三种粒子和光子称为基本粒子。

但是，基本粒子并不“基本”。一方面，正电子、中微子、介子等新的基本粒子相继发现；另一方面，基本粒子还有其内部结构。60年代以来，出现了基本粒子结构的“夸克模型”、“层子模型”等，使40年代末诞生的一门新的独立学科——基本粒子物理学（又称高能物理学）至今方兴未艾，成果累累。

2、宇宙大爆炸理论

现代宇宙学的研究发端于爱因斯坦。他在1915年创立广义相对论后，用它来考察宇宙的结构问题，于1917年提出有限无边的宇宙模型。1922年，弗里德曼提出的非静态宇宙模型，认为宇宙是可能膨胀的。1929年，哈勃确定了星系红移（即退行速度）和距离之间的线性关系，证实了宇宙膨胀理论。1932年，勒梅特提出了宇宙爆炸说。

1948年，伽莫夫把核物理学的知识同宇宙膨胀理论结合起来，发展了大爆炸理论，并用它来说明化学元素的起源。这一宇宙大爆炸理论在1965年发现的宇宙背景辐射现象和1998年哈勃望远镜探测到距地球120亿光年之遥的星系中得到了有力的支持。

3、DNA分子双螺旋模型

1953年4月25日，英国《自然》杂志刊登了25岁的沃森和37岁的克里克合作研究的成果——DNA双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为20世纪生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。

DNA是遗传基因的物质载体——脱氧核糖核酸的英文简称。1915至1928年间，摩尔根通过果蝇实验，证明了坐落在细胞核内染色体上的基因决定着生物性状，从而创立了基因理论。染色体是由蛋白质和DNA组成的。过去生物学界一直认为蛋白质是遗传信息的载体，直到1944年埃弗里等人通过实验才证明了遗传载体不是蛋白质，而是DNA。1953年DNA分子结构双螺旋模型的建立是打开遗传之谜的关键。60年代尼伦柏格等人破译了遗传密码，证明地球上所有生物的遗传密码都是相同的——DNA的4种核苷酸碱基的序列代表了基因的遗传信息，决定着蛋白质的20种氨基酸的组成和排列顺序。作为基因载体的DNA是生命的后台指挥者，生命的一切性状通过受DNA决定的蛋白质来表现。
4、大地板块构造学说
1912年，魏格纳提出大陆漂移说，认为在地质历史上的古生代，全球只有一块巨大陆地，周围是一片大洋；中生代以来，这块古陆开始分裂、漂移，逐渐成为现在的几个大陆和无数岛屿，原来的大洋则分割成几个大洋和若干小海。
大陆漂移说经半个多世纪的发展，由地幔对流说（1928年）、海底扩张说（1961年）等阶段，到1968年勒比雄等提出了全球大地板块构造学说，建造了全球被分为欧亚、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南极六大板块和若干小板块的结构模型，得到了越来越多的科学验证，特别是海洋地质学的有力支持。
5、信息论、控制论、系统论
1948年，申农《通讯的数学理论》、维纳《控制论：关于动物和机器中控制和通信的科学》、贝塔朗菲《生命问题》的出版，标志着交叉科学信息论、控制论、一般系统论的诞生；1957年，古德等《系统工程学》的出版为系统工程论奠定了基础。60年代以来，又出现了新的交叉科学——突变论、协同论和耗散结构理论。
交叉科学不仅沟通了为数众多的自然科学学科，而且在方法论上也沟通了自然科学与社会科学。它向人们提供了定量、精确和最优的认识世界的方法，对人类社会产生了深刻的影响。
20世纪的5大尖端技术成果
在科学的先导和生产的促进下，20世纪发展起来五大尖端技术：核技术、航天技术、信息技术、激光技术和生物技术，在能源、材料、自动化、海洋和环境等高新技术方面也有了长足的进步。
1、核能与核技术
原子核的裂变和聚变反应将产生和释放出远大于机械能、化学能等产生的能量。核能的和平利用，为人类提供了一个既安全又清洁、取之不尽而用之不竭的能源宝库。
1942年，美国建成了世界上第一座原子反应堆，首次实现了人工控制的链式核裂变反应。1945年第一颗原子弹爆炸成功。1952年第一颗轻核聚变的氢弹爆炸成功。1954年，苏联建成世界上第一座原子能发电站。60年代以后，核电站进入实用阶段，发展至今已成为一种重要能源，约占全球发电总量的1／5。
核技术还广泛应用于农业、医疗、材料、考古和环保等领域。40年代放射性同位素开始大量生产，1947年比利发明了C14测定年代的方法，1951年开始使用Co60等放射性元素治疗癌症，70年代以来计算机x射线断层扫描技术（CT）广泛应用于临床，80年代初发展到核磁共振扫描技术（MRI）。
2、航天和空间技术
1903-1914年，齐奥尔科夫斯基提出以火箭为动力的航行理论，奠定了航天学的基础。1919年，戈达德提出火箭飞行的数学原理，并于1926年成功地发射了世界上第一枚液体燃料的火箭。1942年，布劳恩主持设计发射的液体军用飞箭成为二战后各国火箭发展的蓝本。
1957年，苏联用洲际导弹的火箭装置发射了世界上第一颗人造地球卫星，“空间时代”从此开始。1961年，苏联发射载人宇宙飞船，人类首次飞向太空。1969年，美国“阿波罗”11号飞船登月，人类在月球上留下了第一个脚印。1971年，苏联建造空间站，人类首次在太空中有了活动基地。1981年，美国发射航天飞机成功，从此人类可以自由进出太空。
自50年代后期起，人类开始对月球和太阳系各大行星，以及遥远的行星际空间进行探测，至今已发射了100多颗空间探测器，去揭示宇宙的形成与演化，探索生命的起源以及空间环境对人类生存环境的影响。
3、信息技术
信息技术是20世纪发展最快的技术领域。它对人类社会、经济、政治、文化等产生了全方位的巨大而深远的影响。
1906年，三极电子管的发明使电信号放大，从而使远程无线电通信成为可能。1947年，第一只晶体管的诞生为电子电路集成化和数字化提供了重要的基础。1945年问世的电子计算机，已经历了第一代（电子管，40年代中至50年代末）、第二代（晶体管，50年代末至60年代中）、第三代（集成电路，60年代中至70年代初）和第四代（大规模和超大规模集成电路，70年代初开始）等发展阶段，80年代开始对新一代的智能计算机、光学计算机和量子计算机的探索已取得初步成果。
随着大规模集成电路的出现，计算机向巨型化和微型化两极发展。70年代中，巨型机的向量运算速度超过了每秒亿次；微机则进入了千家万户，标志着个人电脑时代的来临。当今，巨型机的运算速度已达每秒3．9万亿次，而计算机互联网络则在2亿多网民的学习、研究、交流、贸易甚至娱乐等方面创造了崭新的工作和生活方式。
4、激光技术
1917年，爱因斯坦在研究光的辐射的过程中，提出了“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。1958年激光被发现。1960年美国制成了世界上第一台激光器，它用红宝石晶体做发光材料，用发光强度很高的脉冲氙灯做激发光源，在这种受激辐射作用下产生的一种超强光束就是激光。
继红宝石激光器之后，半导体激光器（1963年）、气体激光器（1964年）、自由电子激光器（1977年）乃至原子激光器（1977年）等相继问世。
5、生物技术
基因重组技术（又称基因工程）是20世纪下半叶蓬勃兴起和发展的现代生物技术的最前沿领域。60年代末至70年代初，阿尔伯和史密斯发现细胞中有两种“工具酶”，能对DNA进行“剪切”和“连接”；内森斯则使用工具酶首次实现了DNA切割和组合。DNA的重组能创造性地利用生物资源，实现人类改造生物的遗传特征、产生人类所需要的生物类型的意愿。80年代以来，已获得上百种转基因动植物，对农业发展具有重要意义。转基因药物的研制和生产则将为人类的健康带来新的福音。
除基因工程外，生物技术（即生物工程）还包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域。1978年首例试管婴儿路易斯诞生、1996年克隆羊多莉的出现都是细胞工程的杰作；加酶洗衣粉和嫩肉粉等则是酶工程的产品；现代发酵工业始于青霉素的生产，现已大规模利用发酵工程生产抗生素等。至于根据需要对天然蛋白质的基因进行改造，生产出新的、自然界原本不存在的优质蛋白质，更是日益受到重视，被誉为第二代基因工程。
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‘伍’ 请列举10名物理学家的发明创造

英国物理学家法拉第发明了世界上第一台电动机.
爱因斯坦——提出相对论
爱迪生——发明N多，主要是电灯，留声机。
安培——发现电流
贝尔——发明电话
法拉第——发现电磁感应
富兰克林——发现雷电是放电现象
伽利略——发现摆的等时性；发现第一运动定律
焦耳——提出焦耳定律
瓦特——发明蒸汽机
牛顿——第二运动定律

‘陆’ 近代科学史物理学革命中的三大发现

19世纪末的三大发现(X射线、放射性元素和电子)引发了20世纪头30年的第二次 科学革命。第一次科学革命是天文学革命，第二次科学革命是物理学革命。第二次科学革命诞生了两个科学理论:相对论和量子力学。

‘柒’ 近代物理学成就

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

‘捌’ 世界近代史上的科学家及其发明

1.瓦特，发明的蒸汽机。第一次工业革命的标志；
2.西门子，发明了电动机，第二次工业革命的标志；
3.爱迪生，发明的留声机，电影才开始变成有声的了；
4.爱因斯坦的相对论，近代物理，量子物理的鼻祖；
5.牛顿三定律,经典物理学的鼻祖；
6.1840年丹麦物理学家奥斯特，发现了电磁感应现象，带动了电磁学的发展；
7.法拉第的电磁感应定律，完善了电磁学
8.莱特兄弟发明了飞机，人类第一实现了飞上天的愿望。

‘玖’ 物理学重大发现历史有谁

公元前5世纪 (希腊)德莫克里特 古代原子论
公元前3世纪 (希腊)阿基米德 杠杆原理,浮力,比重
艾拉托色尼 测定地球的大小
公元1世纪 张衡 发明地动仪
2世纪 (希腊)托勒梅 地心说
8世纪 张遂 南宫说 实测子午线
1543 波兰 哥白尼 出版《天体运行》，确立日心说，近代天文学起点
1590 意大利 伽利略 自由落体
1609 德国 开普勒 行星运动第1，2定律
1619 德国 开普勒 行星运动第3定律
1643 意大利 托里拆利 发现真空
1665 牛顿 太阳光谱
1666 牛顿 万有引力
1669 牛顿 微积分
1687 牛顿 出版《原理》
1705 哈雷 确定哈雷彗星的周期
1750 富兰克林 发明避雷针
1752 富兰克林 发现雷电的本质
1772 法国 拉瓦锡 质量守恒定律
1799 意大利 伏打 发明电堆及电池
1803 道尔顿 提出分子－原子说
1831 法拉第 发现电磁感应
1847 焦耳 确定能量守恒和转换定律
1859 本生（德）基尔霍府（法） 创光谱分析法（这说明了化学物理还是一家）
1864 麦克斯韦 预见电磁波存在
1871 麦克斯韦 提出光的电磁说
1881 迈克尔逊 否定以太的实验
1888 赫兹 证明电磁波存在
1895 伦琴 发现X射线
1896 贝克勒尔 发现放射性
1897 汤姆生 发现电子
1900 普朗克 量子假说
1902 卢瑟福 元素衰变
1905 爱因斯坦 狭义相对论
1911 卢瑟福 原子太阳系模型
1915 爱因斯坦 广义相对论
1923 德布罗意 提出物质波
1925 海森堡 创立量子力学
狄拉克 量子力学基础方程式
1926 薛定谔 建立波动力学