近代物理學(xué)，近代物理學(xué)中有哪些主要成就

來源：整理時間：2023-07-03 01:15:54 編輯：好學(xué)習(xí) 手機版

1，近代物理學(xué)中有哪些主要成就

近代物理學(xué)中有哪些主要成就：　　1,經(jīng)典力學(xué)的建立;2、光的微粒理論和波動理論；3、熱力學(xué)的建立和能量守恒原理的誕生；4、電磁學(xué)的輝煌成就.

補充一項物理學(xué)成就(基礎(chǔ)物理學(xué)重大理論突破)：有物理學(xué)新基本理論（或物理學(xué)新基本定律），發(fā)表在《科技創(chuàng)新導(dǎo)報》2008年第12期的171頁上。該成就，在百度的勞作下，被定為：中國近百年來對人類的貢獻(xiàn)推薦答案，中國改革開放以來世界級的成就推薦答案，中國物理學(xué)到底有什么成就的推薦答案，當(dāng)代中國對世界文明的貢獻(xiàn)推薦答案。

一、物理學(xué)在近代取得那些突出的成就（1）經(jīng)典力學(xué)體系的建立。英國科學(xué)家牛頓系統(tǒng)地闡述了運動三大定律--慣性定律、加速度定律、作用和反作用定律，開創(chuàng)了經(jīng)典力學(xué)體系。同時。他還發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。牛頓力學(xué)體系正確地反映了宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，實現(xiàn)了自然科學(xué)的第一次理論性的大綜合，這是人類對自然界認(rèn)識的一個飛躍。牛頓力學(xué)體系的建立是近代科學(xué)形成的標(biāo)志。（2）量子理論和量子力學(xué)的建立：德國科學(xué)家普朗克在物理學(xué)中引入量子形成量子理論。在量子理論的基礎(chǔ)上展導(dǎo)致量子力學(xué)的建立。量子理論使人們從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念，使整個物理學(xué)和自然科學(xué)的觀念發(fā)生重大變化。（3）相對論的產(chǎn)生。美籍德國物理學(xué)家愛因斯坦1905年建立了狹義相對論，從而揭示了時間、空間、質(zhì)量同運動的內(nèi)在聯(lián)系。 1916年，愛因斯坦又建立了廣義相對論，進(jìn)一步揭示了時空結(jié)構(gòu)，指出了物質(zhì)間所存在的萬有引力，是由于物質(zhì)的存在和分布使時間和空間的性質(zhì)不均勻而引起的。相對論同量子理論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。二、20世紀(jì)物理學(xué)的主要成就： ●1900-1926年建立了量子力學(xué)。 ● 1926年建立了費米狄拉克統(tǒng)計。 ● 1927年建立了布洛赫波的理論。 ● 1928年索末菲提出能帶的猜想。 ● 1929年派爾斯提出禁帶、空穴的概念，同年貝特提出了費米面的概念。 ● 1947年貝爾實驗室的巴丁、布拉頓和肖克萊發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時代的開始。 ● 1957年皮帕得測量了第一個費米面超晶格材料納米材料光子。 ● 1958年杰克.基爾比發(fā)明了集成電路。 ● 20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路。

近代物理學(xué)中有哪些主要成就

2，近代物理學(xué)

實際上，大多數(shù)粒子物理和核物理過程都伴隨著中微子的產(chǎn)生，例如核反應(yīng)堆發(fā)電（核裂變）、太陽發(fā)光（核聚變）、天然放射性（貝塔衰變）、超新星爆發(fā)、宇宙射線等等。宇宙中充斥著大量的中微子，大部分為宇宙大爆炸的殘留，大約為每立方厘米100個。產(chǎn)生中微子的過程　　在恒星演化的早期和中期﹐中微子的作用很小。到恒星演化的晚期﹐中微子的作用就變得重要了。這時﹐產(chǎn)生中微子的過程主要有以下幾種：　　第一種是尤卡過程。其反應(yīng)為：　　(Z﹐A )→(Z +1﹐A )+e +﹐ 　　e +(Z +1﹐A )→(Z﹐A )+。　　尤卡過程的總效果﹐是將電子的動能不斷地轉(zhuǎn)化為中微子對而放出。式中Z 為原子序數(shù)(質(zhì)子數(shù))﹐A 為質(zhì)量數(shù)(核子數(shù))﹐e 為電子﹐為電子中微子﹐為反電子中微子。　　第二種是中微子軔致輻射。隆捷科沃于1959年首先進(jìn)行研究。電子與原子核(Z﹐A )碰撞﹐可以發(fā)射中微子對﹐其反應(yīng)為：　　e +(Z +1﹐A )→e +(Z﹐A )++。　　第三種是光生中微子過程。丘宏義和斯塔貝爾曾在1961年首先進(jìn)行研究。γ光子與電子碰撞﹐可以發(fā)射中微子對﹐其反應(yīng)為：　　γ+e →e ++。　　第四種是電子對湮沒中微子過程。丘宏義和莫里森于1960年首先進(jìn)行研究。正﹑負(fù)電子對湮沒為中微子對﹐其反應(yīng)為：　　e +e →+。　　式中e 為正電子。　　第五種是等離子體激元衰變中微子過程。J.B.亞當(dāng)斯等人于1963年進(jìn)行研究。等離子體激元可以按如下的反應(yīng)衰變?yōu)橹形⒆訉Γ? 　　→+。　　第二﹑三﹑四﹑五種過程是根據(jù)1958年范曼和格爾曼提出的普適弱相互作用導(dǎo)出的。弱電統(tǒng)一理論提出后﹐又出現(xiàn)了許多新的中微子過程﹐例如上述第三﹑四﹑五種過程右方的+都可推廣為+﹐+等。

中微子有質(zhì)量，不過不是靜質(zhì)量，高速物體運行速度等于光速的時候，質(zhì)量與能量就能夠相互轉(zhuǎn)化。基本粒子只是我們目前認(rèn)知并承認(rèn)的粒子，其實，宇宙無限可分，永遠(yuǎn)都沒有最基本的東西。好比說人是由細(xì)胞作為基本單元形成的，細(xì)胞又是由蛋白質(zhì)、遺傳物質(zhì)等組成的，蛋白質(zhì)等物質(zhì)由分子組成，分子由原子組成，原子由電子和原子核組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，將中子進(jìn)行分解還會出現(xiàn)夸克、中微子等等。還有很多微粒，我們目前還無法認(rèn)識到，即使認(rèn)識到了，也不一定觀看得到。但我們相信，物質(zhì)還可以繼續(xù)分解下去。如果我們因為微粒無限可分，就認(rèn)為沒有基本粒子，那就不科學(xué)了?？茖W(xué)的認(rèn)識世界不是走極端的，我們應(yīng)該承認(rèn)運動的永恒性，但必須確認(rèn)相對靜止的存在?；玖Ｗ泳褪菍δ壳耙呀?jīng)認(rèn)識到的原子的組成部分的一個靜態(tài)定義，是科學(xué)界認(rèn)識微觀世界的一個基石。所以，必須承認(rèn)基本粒子基本。

近代物理學(xué)

3，近代西方物理學(xué)發(fā)展史

1、近代物理學(xué)時期又稱經(jīng)典物理學(xué)時期，這一時期是從16世紀(jì)至19世紀(jì)，是經(jīng)典物理學(xué)的誕生、發(fā)展和完善時期。近代物理學(xué)是從天文學(xué)的突破開始的。早在公元前4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里士多德就已提出了“地心說”，即認(rèn)為地球位于宇宙的中心。公元140年，古希臘天文學(xué)家托勒密發(fā)表了他的13卷巨著《天文學(xué)大成》，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地確立了地心說。根據(jù)這一學(xué)說，地為球形，且居于宇宙中心，靜止不動，其他天體都繞著地球轉(zhuǎn)動。這一學(xué)說從表觀上解釋了日月星辰每天東升西落、周而復(fù)始的現(xiàn)象，又符合上帝創(chuàng)造人類、地球必然在宇宙中居有至高無上地位的宗教教義，因而流傳時間長達(dá)1300余年。公元15世紀(jì)，哥白尼經(jīng)過多年關(guān)于天文學(xué)的研究，創(chuàng)立了科學(xué)的日心說，寫出“自然科學(xué)的獨立宣言”——《天體運行論》，對地心說發(fā)出了強有力的挑戰(zhàn)。16世紀(jì)初，開普勒通過從第谷處獲得的大量精確的天文學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，先后提出了行星運動三定律。開普勒的理論為牛頓經(jīng)典力學(xué)的建立提供了重要基礎(chǔ)。從開普勒起，天文學(xué)真正成為一門精確科學(xué)，成為近代科學(xué)的開路先鋒。近代物理學(xué)之父伽利略，用自制的望遠(yuǎn)鏡觀測天文現(xiàn)象，使日心說的觀念深入人心。他提出落體定律和慣性運動概念，并用理想實驗和斜面實驗駁斥了亞里士多德的“重物下落快”的錯誤觀點，發(fā)現(xiàn)自由落體定律。他提出慣性原理，駁斥了亞里士多德外力是維持物體運動的說法，為慣性定律的建立奠定了基礎(chǔ)。伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)真正的開端。 16世紀(jì)，牛頓總結(jié)前人的研究成果，系統(tǒng)的提出了力學(xué)三大運動定律，完成了經(jīng)典力學(xué)的大一統(tǒng)。16世紀(jì)后期創(chuàng)立萬有引力定律，樹立起了物理學(xué)發(fā)展史上一座偉大的里程碑。之后兩個世紀(jì)，是電學(xué)的大發(fā)展時期，法拉第用實驗的方法，完成了電與磁的相互轉(zhuǎn)化，并創(chuàng)造性地提出了場的概念。19世紀(jì)，麥克斯韋在法拉第研究的基礎(chǔ)上，憑借其高超的數(shù)學(xué)功底，創(chuàng)立了了電磁場方程組，在數(shù)學(xué)形式上完成了電與磁的完美統(tǒng)一，完成了電磁學(xué)的大一統(tǒng)。與此同時，熱力學(xué)與光學(xué)也得到迅速發(fā)展，經(jīng)典物理學(xué)逐漸趨于完善。 2、現(xiàn)代物理學(xué)時期現(xiàn)代物理學(xué)時期，即從19世紀(jì)末至今，是現(xiàn)代物理學(xué)的誕生和取得革命性發(fā)展時期。 19世紀(jì)末，當(dāng)力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)和電動力學(xué)等取得一系列成就后，許多物理學(xué)家都認(rèn)為物理學(xué)的大廈已經(jīng)建成，后輩們只要做一些零碎的修補工作就行了。然而，兩朵烏云的出現(xiàn)，打破了物理學(xué)平靜而晴朗的天空。第一朵烏云是邁克爾孫-莫雷實驗：在實驗中沒測到預(yù)期的“以太風(fēng)”，即不存在一個絕對參考系，也就是說光速與光源運動無關(guān)，光速各向同性。第二朵烏云是黑體輻射實驗：用經(jīng)典理論無法解釋實驗結(jié)果。這兩朵在平靜天空出現(xiàn)的烏云最終導(dǎo)致了物理學(xué)的天翻地覆的變革。 20世紀(jì)初，愛因斯坦大膽地拋棄了傳統(tǒng)觀念，創(chuàng)造性地提出了狹義相對論，永久性地解決了光速不變的難題。狹義相對論將物質(zhì)、時間和空間緊密的聯(lián)系在一起，揭示了三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，提出了運動物質(zhì)長度收縮，時間膨脹的觀點，徹底顛覆了牛頓的絕對時空觀，完成了人類歷史上一次偉大的時空革命。十年之后，愛因斯坦提出等效原理和廣義協(xié)變原理的假設(shè)，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)立了廣義相對論，揭示了萬有引力的本質(zhì)，即物質(zhì)的存在導(dǎo)致時空彎曲。相對論的創(chuàng)立，為現(xiàn)代宇宙學(xué)的研究提供了強有力的利器。物理學(xué)的第二朵烏云——黑體輻射難題，則是在普朗克，愛因斯坦，玻爾等一大批物理學(xué)家的努力下，最終導(dǎo)致了量子力學(xué)的產(chǎn)生與興起。普朗克引入了“能量子”的假設(shè)，標(biāo)志著量子物理學(xué)的誕生，具有劃時代的意義。愛因斯坦，對于新生“量子嬰兒”，表現(xiàn)出熱情支持的態(tài)度。并于1905年提出了“光量子”假設(shè)，把量子看成是輻射粒子，賦予量子的實在性，并成功地解釋了光電效應(yīng)實驗，捍衛(wèi)和發(fā)展了量子論。隨后玻爾在普朗克和愛因斯坦 “量子化”概念和盧瑟福了“原子核核式結(jié)構(gòu)”模型的影響下提出了氫原子的玻爾模型。德布羅意把光的“波粒二象性”推廣到了所有物質(zhì)粒子，從而朝創(chuàng)造描寫微觀粒子運動的新的力學(xué)——量子力學(xué)邁進(jìn)了革命性的一步。他認(rèn)為輻射與粒子應(yīng)是對稱的、平等的，輻射有波粒二象性，粒子同樣應(yīng)有波粒二象性，即對微粒也賦予它們波動性。薛定諤則用波動方程完美解釋了物質(zhì)與波的內(nèi)在聯(lián)系，量子力學(xué)逐漸趨于完善。量子力學(xué)與相對論力學(xué)的產(chǎn)生成為現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展的主要標(biāo)志，其研究對象由低速到高速，由宏觀到微觀，深入到廣垠的宇宙深處和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，對宏觀世界的結(jié)構(gòu)、運動規(guī)律和微觀物質(zhì)的運動規(guī)律的認(rèn)識，產(chǎn)生了重大的變革。其發(fā)展導(dǎo)致了整個物理學(xué)的巨大變革，奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。隨后的幾十年即從1927年至今，是現(xiàn)代物理學(xué)的飛速發(fā)展階段，這一期間產(chǎn)生了量子場論、原子核物理學(xué)、粒子物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、現(xiàn)代宇宙學(xué)、現(xiàn)代物理技術(shù)等分支學(xué)科，物理學(xué)日漸趨于成熟。

近代西方物理學(xué)發(fā)展史