物理學對人類文明所起的作用

作者: 來源:點擊數: 發布時間:2012年11月01日
 

物理學對人類文明所起的作用

物理學對人類所起的的作用,一方面是促進了各個領域科學技術的進步,加快了人類對真理全面認識的腳步,使人類加快由愚昧到文明的轉變。另一方面,也是各個學科進步的影響及應用,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,使人類的生產和生活發生了翻天覆地的變化。因此,社會的每一次大的進步都與物理學的發展緊密相連,沒有人類對物理學的重視和無私發展的精神,二十一世紀將是另一番景象。

   理學的發展,不僅促進了科學技術的進步,而且現代物理學更成為高新技術的基礎,是一個國家發展水平的體現。從古至今,物理學是在不斷地發展,有柏拉圖,亞里士多德,阿基米德的偉大發現,但是那都是慢慢的。而從伽利略開始,物理學發展進入了一個新紀元,到牛頓發現的牛頓力學和萬有引力是近代物理學的鼎盛時期,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,是航空航天的基礎,使人類實現了飛天的夢想,也使中國人九天攬月成為可能。隨后,帶電粒子在電場磁場中的偏轉的規律的發現及其應用,核物理的研究使放射線的應用成為可能。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。20世紀60年代,激光器誕生。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。80年代,我國高溫超導的研究走在世界的前列。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并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。之后,生命科學的發展也離不開物理學。脫氧核糖核酸(DNA)是存在于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,具有遺傳的特性。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的實驗室成功地測定了DNA的雙螺旋結構,這是在物理的基礎之上完成的。

     另外的三次工業革命,物理學也是功不可沒。18世紀中葉,在熱學發展的基礎上發明并改進了蒸汽機。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,并使陸上和海上的大規模的長途運輸成為可能,為人類的出行帶來了方便,蒸汽機的使用是第一次產業革命。1840年,法拉第發現了電磁感應現象,并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。我們現在使用的電燈、電話、電視、微機等一切的電力設施都是在它的基礎上才能運行。這就是第二次產業革命。20世紀70年代,微觀物理方面取得重大的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征的信息時代,這是第三次產業革命。

     這些就是物理學在的發展。其實,我們仔細想想,物理學分為兩大支:宏觀物理學和微觀物理學。就在老師給我們播放有關宇宙的影視時,可以看出宇宙再怎么大,它都是由分子,原子及更小的物質組成的,物理學可以形象的比喻成一只咬著自己尾巴的巨蟒。雖然人類現在取得了很豐碩的成果,但那只是物理學的冰山一角,有很多東西人類還是無法弄明白,比如說宇宙真的存在黑洞嗎?宇宙的實際長度和寬度是多少?極小的物質基本結構問題和極大的宇宙生成問題,這些都有待于解決。

    至于它的作用,也就是它的影響涉及到各個領域,例子數不勝數。國防方面,前蘇聯的載人飛船,第一次升入太空看地球,尤里-加加林成為了全世界的英雄;美國隨后登上月球,尼爾·阿姆斯特朗和埃德溫·奧爾德林又成為世界英雄,阿姆斯特朗的這一步對于一個人來說是小小的一步,但對整個人類來說卻是巨大的一步,他在月球上留下人類的第一個腳印的壯觀場面,那一激動的時刻在地球上延續了17分鐘,使電視觀眾大飽眼福。中國的載人飛船升空,楊利偉成了中國的英雄,是中國躋身于世界航天技術前沿的標志。醫療方面,放射線的發現和應用,使世界的醫療水平提高了一大截,比如用于治療腦瘤的g刀,核磁共振,超聲波,X光機,激光等。通訊方面,量子力學的誕生促使了半導體芯片,電子計算機的發明。運輸方面,高溫超導體研究的突破為它的實際應用開辟了道路,如磁懸浮列車,它使全世界的運輸行業有了大幅度的提高。日常生活方面,納米技術的發現使人們解決了很多問題,比如它在治理有害氣體的應用,在處理污水方面的應用,在汽車的應用,在器件上的應用等,都說明了納米技術的應用廣泛,物理在生活方面的應用。

至于它的前景,有很多書上都對它做了肯定的評價。在自然科學群體中,物理學處于基礎和領導地位。上世紀初相對論和量子力學的建立,為物理學的飛速發展插上了雙翅,取得了空前輝煌的成就,以致于人們將20世紀稱譽為物理學的世紀。進入21世紀的今天,物理學仍是一門充滿生機和活力的學科,它的創造性進展仍日新月異,遇到的挑戰也愈來愈大。同時,21世紀科學技術的發展將在極大程度上依賴于物理學的發展,物理學仍將在科學技術的發展中占主導地位,物理學對當代以及未來高新技術的發展也將會提供更大的推動力。那么什么是21世紀的世界呢?有一種流行的說法:21世紀是生命科學的世紀。其實,這句話更確切的表述應該是:21世紀是物理科學全面介入生命科學的世紀。生命科學只有與物理相結合,才有可能取得更大的發展。

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??梢哉f社會的每一次大的進步都與物理學的發展緊密相連,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。所以,在今后的日子里,我們應該矢志不渝的堅持重視物理的觀點,用國外專家的話說就是:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!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。這就是物理的魅力!

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