⑴ 物理学发展史是怎样的
从远古到公元5世纪属古代史时期;5—13世纪为中世纪时期;14—16世纪为文艺复兴运动时期;16—17世纪为科学革命时期,以N.哥白尼、伽利略、牛顿为代表的近代科学在此时期产生,从此之后,科学随各个世纪的更替而发展。近半个世纪,人们按照物理学史特点,将其发展大致分期如下:
①从远古到中世纪属古代时期。
②从文艺复兴到19世纪,是经典物理学时期。牛顿力学在此时期发展到顶峰,其时空观、物质观和因果关系影响了光、声、热、电磁的各学科,甚而影响到物理学以外的自然科学和社会科学。
③随着20世纪的到来,量子论和相对论相继出现;新的时空观、概率论和不确定度关系等在宇观和微观领域取代牛顿力学的相关概念,人们称此时期为近代物理学时期。
(1)物质研究方法的发展扩展阅读:
物理学来源于古希腊理性唯物思想。早期的哲学家提出了许多范围广泛的问题,诸如宇宙秩序的来源、世界多样性和各类变种的起源、如何说明物质和形式、运动和变化之间的关系等。
尤其是,以留基波、德谟克利特为代表,后又被伊壁鸠鲁和卢克莱修发展的原子论,以及以爱利亚的芝诺为代表的斯多阿学派主张自然界连续性的观点,对自然界的结构和运动、变化等作出各自的说明。原子论曾对从18世纪起的化学和物理学起着相当大的影响。
经典物理学形成之初,磨镜与制镜工艺对物理学与天文学都有过帮助和促进。早先发明的眼镜以及在1600年左右突然问世的望远镜、显微镜,为伽利略等物理学家观测天体带来方便,也促使菲涅耳、笛卡尔、牛顿等一大批光学家作出几何光学的研究。
后者的成就又促成反射望远镜、折射望远镜和消色差折射望远镜在17—18世纪纷纷问世。各种望远镜的进步又推动物理学的发展,如用它观察木卫蚀、发现光行差等。当牛顿建立起经典力学大厦时,现代一切机械、土木建筑、交通运输、航空航天等工程技术的理论基础也得到初步确立。
18世纪60年代开始的工业革命,以蒸汽机的广泛使用为标志。起初,蒸汽机的热机效率仅为5%左右,为提高蒸汽机的效率,一大批物理学家进行热力学研究。J.瓦特曾根据J.布莱克的“潜热”理论在技术因素上(加入冷凝器)改进蒸汽机。
但是,当时尚未有人认识到汽缸的热仅仅部分地转化为机械功。此后,卡诺建立了热功转换的循环原理,从理论上为热机效率的提高指明了方向,也因此在19世纪下半叶出现了N.奥托和R.狄塞尔的内燃机。
除了物理学与技术之关系外,在科学发展史上,物理学与邻近的天文学、化学和矿物学是密切相关的,而物理学与数学的联系更为密切。物理学的概念、理论和方法,也帮助其他学科的建立与发展,如气象学、地球科学、生物学等。物理学与哲学的关系也十分特别。
⑵ 几种物理研究方法在物理学发展中的意义
物理学是一门研究物质运动的最一般规律和物质的基本结构的古老而生机勃勃的学科。物理学的研究方法遵从人类对客观世界的认识法则,与其他学科相比,又有其自身特点。’具体地说,物理学的理论,就是通过观察、实验、抽象、假说等研究方法并通过实践的检验而建立起来的。探讨这些研究方法在物理学中的作用,对于更深刻地理解物理学原理、规律,对于物理学研究,不无帮助和启迪。本文拟从科学方法论角度,结合物理学发展,对其思维方法进行思索,以求同行及专家们的指导。 在科学研究的诸多方法中,物理学最早采用的是观察。1 观察一物理学认识的起源 观察是在对自然界中所发生的现象和过程不作任何人工干预和控制的情况下,进行的一种有计划、有目的的观测考察。 追溯物理学发展的历史,观察是物理学最早采用的研究方法。在科学不发达的古代,由于各方面条件限制,物理学最主要的研究方法是观察。世界上最早对光学现象作理论性探讨的我国的《墨经》中有关光学的内容共有八条,记述了影子的生成、光与影的关系、光的直进性、平面镜反射、凹面镜和凸面镜反射现象等研究结果,这八条被认为是世界上最早的光学文献就是建立在观察基础上的。
⑶ 化学研究物质的基本方法是
通过“化学”这个词语,不难看出,是研究物质变化的一门学问。与物理有所不同,它研究的是旧物质消失,新物质生成的学问。化学研究的范围很广,我们生活离不开化学。
【化学的基本概念】化学(chemistry)是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。它对我们认识和利用物质具有重要的作用,世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它与人类进步和社会发展的关系非常密切,它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善,化学的贡献在其中起了重要的作用。
化学是重要的基础科学之一,在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。例如,核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平,建立了分子生物学;对地球、月球和其他星体的化学成分的分析,得出了元素分布的规律,发现了星际空间有简单化合物的存在,为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据,还丰富了自然辩证法的内容!
⑷ 反物质研究的最新发展
除了在太空中捕捉到二十来颗反质子,其次就是人为通过科技手段让实验室中制造的反粒子寿命延长了些,尽管它现在得到寿命仍远远不到一秒钟,但是这都是一个激动人心的进步了,它为以后制造和保存反物质提供了基础和经验。至于反物质,在我们的宇宙目前还没有发现有,也可能根本不存在,因为它遇上我们的正物质世界就会与之湮灭。至于那二十几颗反质子可能是大爆炸时期正反物质湮灭后的极其少有的幸存粒子之一。但是值得一提的是一旦反物质研究有了本质的飞跃,它将成为我们地球上最清洁的能源,也会为宇宙飞船高速飞行提供强大的动力,所以反物质的前景十分的诱人和可观,相信一定会有那么一天的。
⑸ 物质代谢的研究方法
5.纯酶的应用:从完整动物发展到亚细胞结构水平的各种方法中,各种酶都是相互混杂,而且与生物体内各种组成成分也未分开。这对完全了解一化学反应的细节是极其困难的。使用纯酶不但能知道它所催化的确切反应,而且还可详细研究其促进反应的各个方面。将许多由纯酶促进的反应依次拼凑起来,对一些重要物质的代谢途径,不论是合成的抑或是分解的,均可大体弄清。事实也是如此。现在蛋白质、糖类、脂类、核酸、生物氧化,以及一些生物活性物质等在体内的转变途径,都已有一定的了解。
此外,在物质代谢途径的研究中,微生物也常被利用。从上面的叙述可以看出,在物质代谢的研究中,就使用的材料而言,是由完整动物逐渐发展到纯酶。这一发展过程,正是现代科学技术和仪器发展的结果。近代技术和仪器的发展不但能定位、分离、提纯、追踪、鉴别及测定代谢物及其产物,而且还能对参加物质代谢中生物分子的组成、结构、构型、构象及其各种性质等加以研究,而所得结果往往有可能用以解释或确定其在物质代谢中的功能。
⑹ 进行有关物质方法学研究的目的
建立的研发思路。
有关物质分析方法的选择,有机杂质的检测方法包括化学法、光谱法、色谱法等,因药物结构及降解产物的不同采用不同的检测方法。通过合适的分析技术将不同结构的杂质进行分离、检测,从而达到对杂质的有效控制。
⑺ 物理学的研究方法有哪些
一、控制变量法:通过固定某几个因素转化为多个单因素影响某一量大小的问题.
二、等效法:将一个物理量,一种物理装置或一个物理状态(过程),用另一个相应量来替代,得到同样的结论的方法.
三、模型法:以理想化的办法再现原型的本质联系和内在特性的一种简化模型.
四、转换法(间接推断法)把不能观察到的效应(现象)通过自身的积累成为可观测的宏观物或宏观效应.
五、类比法:根据两个对象之间在某些方面的相似或相同,把其中某一对象的有关知识、结论推移到另一个对象中去的一种逻辑方法.
六、比较法:找出研究对象之间的相同点或相异点的一种逻辑方法.
七、归纳法:从一系列个别现象的判断概括出一般性判断的逻辑的方法.
(7)物质研究方法的发展扩展阅读:
物理学的本质:物理学并不研究自然界现象的机制(或者根本不能研究),我们只能在某些现象中感受自然界的规则,并试图以这些规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然,并试图改变自然,这是物理学,甚至是所有自然科学共同追求的目标。
六大性质
1.真理性:物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘,反映出物质运动的客观规律。
2.和谐统一性:神秘的太空中天体的运动,在开普勒三定律的描绘下,显出多么的和谐有序。物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。
牛顿用三大定律和万有引力定律把天上和地上所有宏观物体统一了。麦克斯韦电磁理论的建立,又使电和磁实现了统一。爱因斯坦质能方程又把质量和能量建立了统一。光的波粒二象性理论把粒子性、波动性实现了统一。爱因斯坦的相对论又把时间、空间统一了。
3.简洁性:物理规律的数学语言,体现了物理的简洁明快性。如:牛顿第二定律,爱因斯坦的质能方程,法拉第电磁感应定律。
4.对称性:对称一般指物体形状的对称性,深层次的对称表现为事物发展变化或客观规律的对称性。如:物理学中各种晶体的空间点阵结构具有高度的对称性。竖直上抛运动、简谐运动、波动镜像对称、磁电对称、作用力与反作用力对称、正粒子和反粒子、正物质和反物质、正电和负电等。
5.预测性:正确的物理理论,不仅能解释当时已发现的物理现象,更能预测当时无法探测到的物理现象。例如麦克斯韦电磁理论预测电磁波存在,卢瑟福预言中子的存在,菲涅尔的衍射理论预言圆盘衍射中央有泊松亮斑,狄拉克预言电子的存在。
6.精巧性:物理实验具有精巧性,设计方法的巧妙,使得物理现象更加明显。
对于物理学理论和实验来说,物理量的定义和测量的假设选择,理论的数学展开,理论与实验的比较是与实验定律一致,是物理学理论的唯一目标。
人们能通过这样的结合解决问题,就是预言指导科学实践这不是大唯物主义思想,其实是物理学理论的目的和结构。
在不断反思形而上学而产生的非经验主义的客观原理的基础上,物理学理论可以用它自身的科学术语来判断。而不用依赖于它们可能从属于哲学学派的主张。在着手描述的物理性质中选择简单的性质,其它性质则是群聚的想象和组合。
通过恰当的测量方法和数学技巧从而进一步认知事物的本来性质。实验选择后的数量存在某种对应关系。一种关系可以有多数实验与其对应,但一个实验不能对应多种关系。也就是说,一个规律可以体现在多个实验中,但多个实验不一定只反映一个规律。