物理学史

1.古代物理学时期

这个时期是公元前8世纪到公元15世纪,是物理学的萌芽时期。无论在东方还是在西方,物理学都还处于前科学的萌芽阶段,严格来说还不能称之为“学”。物理知识一方面包含在哲学中,如希腊自然哲学,另一方面体现在各种技术中,如中国古代科技。这一时期的物理学具有以下特点:研究方法主要是肤浅的观察、直观的推测和形式逻辑的演绎;在知识层面,基本上是对现象的描述,对经验的肤浅总结和思辨臆测;内容上主要有物质起源的探索、天体运动、静力学、光学等相关知识,其中静力学发展较好;发展速度比较慢,社会功能不明显。对于西方来说,这一时期的物理学可以分为两个阶段,即古希腊-罗马阶段和中世纪阶段。[1]古希腊-罗马阶段(公元前8世纪至公元5世纪)。主要有古希腊的原子论,阿基米德(公元前287- 212)的力学,托勒密(90-168)的天文学。[2]中世纪(公元5世纪至公元15世纪)。主要包括AL-Hazen的光学和冲量理论(约965-1038)。

2.现代物理学时期

这一时期是16世纪到19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。物理学和哲学分离出来,走上了独立发展的道路,并迅速形成了比较完整严谨的经典物理学科学体系。这一时期的物理学具有以下特点:研究方法是实验与数学相结合、分析与综合、归纳与演绎相结合;在知识层面产生了相对系统和严谨科学理论和实验。在内容上形成一个相对完整、严谨的经典物理学科学体系;其快速的发展速度和明显的社会功能,促进了资本主义生产和社会的快速发展。这一时期的物理学可以细分为三个阶段。【1】初始阶段(16世纪至17世纪)。一场“科学革命”主要爆发在天文学和力学领域,牛顿力学由此诞生。[2]消化渐进阶段(18世纪)。分析力学建立起来了,光学、热学、静电学也有了很大的进步。[3]鼎盛时期(19世纪)。波动光学、热力学和分子运动理论、电磁学相继建立,完善了经典物理学体系。

3.现代物理学时期

这个时期是从19年底到现在,是现代物理学的诞生和革命性发展时期。物理学的研究领域得到了极大的拓展,实验手段和设备得到了前所未有的增强,理论基础有了质的飞跃。这一时期的物理学有以下特点:更依赖于大规模实验、高度抽象的理性思维和研究方法上的国际合作与交流;在认知领域,拓展到微观(10-13)和宇宙学(200亿光年)以及接近光速的高速运动新领域,改变了人类对物质、运动、时空和因果律的认识。它发展速度非常快,社会功能显著,促进了社会的快速发展。这一时期的物理学大致可以分为两个阶段。[1]革命与奠基阶段(1895到1927)。相对论和量子力学的建立,奠定了现代物理学的基础。[2]快速发展阶段(1927)产生了量子场论、核物理、粒子物理、半导体物理、现代宇宙学、现代物理技术等子学科。