浅析现代物理与现代科技.docx

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1、浅析现代物理与现代科技 【摘 要】 物理学是一门以视察和试验为基础的自然学科，物理学的每一个发觉、每一次革命都对人类文明和科技进步起到了不行估量的作用。本文主要介绍了20世纪以来物理学的发展，以及现代科学技术在我们生活中的应用，最终重点说明物理学前沿学问超弦理论。 【关键词】 现代物理；现代科技；超弦理论 一、物理学的简介和发展 物理学是一门以视察和试验为基础的自然基础学科。它主要探讨宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而相识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律。物理学发展的历史表明，物理学的发展与物理学学问量的积累有关，每一个重大突破都是以积累和继承

2、为前提的，同时又包含着对旧观念和旧理论的批判与扬弃。积累的量变不会单调地走向无穷发散，变革的质变也不会割断相识发展的链条。这两种过程的辩证统一，使物理学形成一种波浪式的发展进程。 二、现代物理 十九世纪末二十世纪初，经典物理学的各个分支学科均发展到了一个完善、成熟的阶段，人们对物理世界的说明也已经到达了终点。然而，正值物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学试验又发觉了很多经典物理学学问所无法说明的现象。首先是世纪之交物理学的三大发觉：电子、X射线和放射性现象的发觉；其次经典物理学的万里晴空中又出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。这些试验结果与经典物理学的理论严

3、峻不符，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，由此物理学又一次经验了深刻的革命，因此诞生了现代物理学。 现代物理学革命的最主要成果是由爱因斯坦的相对论和普朗克、等人建立起的量子力学，在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十三多年的发展，在不同的探讨领域衍生出量子场论、原子核物理学、粒子物理学、非线性物理学、天体物理学、现代宇宙学、量子统计物理学、量子电动力学、相对论量子力学等理论，已经发展成为一个浩大的学科群，人类对物质世界规律的相识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地说明现在已知的一切物理现象。同时物理学还向其他学科领域推动，产生了一系列物理学的新部门和边缘学科，为现代科学技

4、术的发展供应了新思路和新方法。 三、物理学对现代科技的影响 物理学的发展干脆推动着科学技术的发展，物理学的每一次革命都会带来新技术的出现。从历史上看，物理学对世界三次大的技术革命起到了特别关键的作用。第一次技术革命始于18世纪60年头，其主要标记是蒸汽机的广泛应用，这是牛顿力学和热力学发展的必定结果。其次次技术革命发生于19世纪73年头，主要标记是电力的广泛应用和无线电通信技术的实现，这是麦克斯韦电磁理论的建立导致的光辉成果。第三次技术革命发生在20世纪初，由于X射线、放射性、原子结构、电子波粒二象性的发觉，诞生了相对论和量子力学，奠定了近代物理学的基础，近代物理学所揭露的新概念和新现象，刷新

5、了世界面貌，促进了原子能、计算机、航天、激光、红外线、超导、通信、纳米等高新科学技术的广泛应用。 20世纪的科学进步，集中体现在关于物质、生命、思想的基本构成的科学成果。原子与量子革命、基因与DNA革命、计算机与信息革命，构成了现代科学的三大支柱。其中量子革命是最基础的一个，由它带动了其他两大革命。1925年由量子理论引发的科学大潮，使我们理解了四周的物质。它使我们能在试验室创建出某种物质之前就能精确地预料出其属性，随后能为所欲为地创建和操作新形式的物质。1844年薛定谔在什么是生命一书中提诞生命的隐私可以用量子理论说明，并大胆地揣测，这个隐私就是写在细胞内分子上的基因密码。1953年詹姆斯沃

6、森和弗朗西斯克里克发觉了DNA的双螺旋结构，解开了这个隐私。人们应用分子生物技术就能像读书一样，阅读生命基因的密码，破译后就可以为所欲为的操纵生命。1948年巴丁、布拉顿和肖克莱独创了晶体管，使现代计算机的制造成为可能。1960年迈曼制成了激光。以上应用量子力学的成果，构成了当代网络技术的基本组成因素，使人类获得、应用和交换信息的方式发生了质的改变。将来的技术进步，深深根植于这三大革命中。 四、现代科学技术 科学史告知我们，科学理论的每一进展和突破都伴随着人类学问的综合，促进科学整体化的发展。20世纪40年头以来出现的很多新兴技术，如激光技术、超导技术、基因重组技术等，都是现代科学的干脆产物。

7、越是新技术，包含的科学学问越多，高技术就是科学学问密集型的技术。超弦理论就是20世纪最宏大的一项发觉。超弦理论也称弦理论，它认为不存在粒子，只有弦在空间运动，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。依照弦理论，每种基本粒子所表现的性质都源自它内部弦的不同的振动模式。每个基本粒子都由一根弦组成，而全部的弦都是肯定相同的。不同的基本粒子事实上是在相同的弦上弹奏着不同的“音调”。由多数这样振动着的弦组成的宇宙，就像一支宏大的交响曲。超弦生万象，史蒂芬霍金在谈到超弦理论时曾激烈地说：“这是一门本属于21世纪的科学，却意外地在20世纪被提前发觉了，我坚信它能实现科学理论的大一统的最终目标。”自然科学

8、作为人类对自然界事物的理性相识。已经广泛渗透到技术的各个领域，成为现代技术发展的关键，使技术真正成了科学的技术。是科学技术真正引领了我们新的生活。 总之，在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过八十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的相识达到了空前的高度，现代物理学大厦已经建成。尽管超弦理论将引领21世纪理论物理学的发展，历史仍将牢记众多物理学老前辈们在现代物理学发展过程中作出的重大贡献。科学永无止境，物理学与现代科技引领着我们的生活，推动着人类文明的车轮滚滚向前！ 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页