汗青上每次嚴重的技能革命,多數來源與物理學的開展
本文通過對古今中外物理學開展汗青的快慢及列國科技在差別汗青時期程度高低及其相對時間裡對物理實行的注重水平和態度的考慮,並通過對汗青中一些緊張實行的闡述,總結出物理實行在物理學中的作用。
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1.序文
加速器高能物理曾經有50多年的汗青了,西歐起步比美國要晚幾年,並且人力物力等又在二戰中遭到嚴峻毀壞。因而,在頭十年,西歐要比美國落伍的多。但其後,西歐的工作方向和辦法仇家,加速器選得對,造的快,選得好;嚴重物理題目選得對,處理的快,處理的好!所以,西歐顯得搶先了。為什麼呢?我想西歐有精良的物理系統,尤其是好的科學實行傳統。這些傳統都是顛末三、四百年來長期培育出來的。假如說西歐是物理學的主要發源地和生長的地方,並不算誇張。
2.實行是物理學理論根底,實行查驗真理,斷定理論的實用範疇
物理學的研討辦法通俗是在實行的根底上,對物理景象進行剖析、籠統和概括,從而樹立物理定律,進而構成物理理論。人們依據科學實行的結果,在肯定的範圍範疇內,提出科學理論,再回到實踐中去去查驗,假如出現了新的實行現實和這個定律相違犯,那麼便需求修正原有的物理定律與物理理論,通過實踐又提出新的理論,進行新的看法,如許重複,促進了科學的開展。因而,科學實行是科學理論的源泉,是天然科學的基本,同時,科學理論對實行起著指點作用。
理論有肯定的實用範疇,這個範疇往往也要由實行來定奪。比方。玻意耳-馬略特定律只實用與抱負氣體,由於雷尼奧的實行證明當氣體壓強增大時,PV值偏離常數。塞曼效應雖然為洛侖茲電子論提供了用武之地,用這個理論從塞曼的觀察推算出了帶電微粒的核質比,與幾個月後 湯姆生的陰極射線磁偏轉所得結果,數目級恰好符合,從而一定了洛侖茲電子論。但是,不久證明塞曼效應另有大量的失常景象,即所謂的失常塞曼效應,卻得不到經典理論的表明,乃至玻爾的定態躍遷原子模子理論也無能為力。這個疑問曾捆擾了物理學家達二十餘年,直到1924年泡利還在為之苦惱。
理論和實行是物理學的兩個組成部分,缺少哪一方面都是不行思議的。有句名言說的好:「沒有實行,理論是空虛的;沒有理論,實行是盲目標。」理論和實行之間是相反相成的辨證關聯。誇大實行的作用,絲絕不意味著貶低理論的地位。
3.實行測定常數
常數在物理學中有緊張意義。物理學研討的是「物」,這就會遇到很多與物質本質有關的量,量與量之間存在函數關聯,在函數關聯中必然會有一系列常數。比方:導熱係數、比熱、電阻率、電阻溫度係數、折射率等等。定奪這些常數要靠實行。這些常數在肯定條件下會隨某一要素改動,也要靠實行來丈量這一類叫物質常數。
尚有一類常數叫根本常數。它是物理學領域中的一些普適常量,於物質無關。比方:真空中的光速、根本電荷、電子的核質比、普朗克常數、里德伯常數、精密結構常數等等。根本物理常數是理論盤算和實際使用中不行缺少的根據。
4.實行發明新現實,探究新紀律。實行上的發明為物理學開拓了新天地,推行了物理知識的使用。
在電學方面事例好多,庫侖定律的樹立、歐姆定律的樹立、伽伐尼和伏打發明動物電和化學電源、法拉第發明電解定律和電磁感到定律,無一不是通過大量實行做出的。
19世紀末,經典物理學開展到了相稱美滿的地步,人們紛紜以為物理學曾經開展到了頂點,往後只是把常數測的准些,向小數點後面再推進罷了。但是,正是實行的新發明衝破了沉悶的空氣,提醒了經典物理學的嚴峻不夠。在19、20世紀之交的年月里,x射線、放射性和電子的發明接二連三而至,開闢了新的領域,物理學孕育著一場新的巨大革命。
汗青上每次嚴重的技能革命,多數來源與物理學的開展。熱力學、分子物理學的開展,使人類進入了蒸汽機期間;電磁學的開展,使人類跨入了電氣化期間;原子物理學、量子力學的開展,促進了半導體、原子核、激光、電子盤算機等新技能的迅猛開展。
總之,理論根底、提供現實、驗證理論、測定常數、推行使用這五個方面根本上概括了實行在物理學中的作用。


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