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世界物理学的发展过程可以大致分为古代物理、近代物理和现代物理三个段落,公元15世纪以前的历史,属于古代物理,公元前6世纪以后,中国和古希腊分别形成东、西两个科学文明发展中心,那时社会生产力水平低下,人类为了生存和发展,在生产劳动和日常生活中,努力通过观察和直觉认识大自然,不断进行经验总结,得到的结论往往是经验性的,粗糙的,这是物理科学的萌芽阶段,但是,古代物理仍然充满了人类智慧的光芒,不仅有力地促进了当时社会经济的发展,改善了民生。而且对现代科学技术的发展也是启迪良多。
对世界物质本原的认识
万千世界究竟是由什么构成的?这是人类亘古的话题,公元前四五世纪,古希腊学者留基伯和他的学生德膜克利特认为,宇宙万物都是由原子构成的;原子是最小的物质微粒:原子之间存在空虚,原子在空虚中永远运动着;原子的数量、形式和排列的不同,形成了丰富多彩的各样物质,几乎同时,我国战国时期的著名学者墨翟提出“端”是物质的始原,《墨经》第六十二条说:“端,体之无序(厚)而最前者也,”即“端”就是组成物质的一种极小(无厚)的、最原始的微粒(最前者),而且是不可分割的,他认为不同的“端”交互配合形成了各种物质,请看,东、西方古代朴素的原子论真是异曲同工!直到19世纪。英国科学家道耳顿才以实验为基础建立了科学原子论,并逐渐形成现代基本粒子理论,认识到原子也是有内部结构的,原子由电子和原子核组成,原子核由质子和中子等更小的粒子组成。
万物是如何产生与发展的
世间万物是如何产生的?它们将如何发展变化?这也是人类最关心的问题,我国春秋时期的思想家老子在《道德经》中有一段名言:“道生一,一生二,二生三,三生万物,万物负阴而抱阳,冲气以为和,”说明世界万物都来源于道,道通过天气阳和地气阴相结合生成的和气形成了万物,道究竟是什么?老子说:“道冲,而用之或不盈……湛兮似或存,吾不知谁之子,象帝之先,”(《道德经》第四章)意思是说大道本空,像真空一样,但是它有巨大的能量,作用起来没有穷尽,它幽隐清湛,恍恍惚惚,没有形状,但确实是存在的;我不知道它是谁的儿子,好像出现在天帝之前,20世纪40年代,伽莫夫等科学家提出了大爆炸宇宙学,认为宇宙开始于一个原始奇点。那时宇宙没有任何粒子,只有时间、空间和真空场。而且有无限高的温度和密度,之后,宇宙发生一次爆炸,引起数目惊人的粒子产生,随着时间推移,宇宙温度降低,不断膨胀,宇宙粒子逐渐演变成光子和各种原子,历经130多亿年,才形成今天之宇宙,大爆炸宇宙学和老子的道德经何其相似!
对力和运动的认识
对物体运动和力的分析,东、西方学者都在努力探索,古希腊学者亚里士多德认为物体不受外力作用时将静止在“天然位置”上,匀速运动是物体受恒力作用的结果,加速运动则是物体趋向“天然位置”的倾向加强或阻力减小的表现,他提出了“第一推动者”概念,认为“它是永恒的,先于其他而自身不动的推动者,可以作为其他事物运动的根源”,这就为上帝的出现预留了位置,为日后科学发展设置了障碍,而我国学者墨翟在《墨经》中指出:“力,刑之所以奋也,”这里“刑”指物体,“奋”指运动,意思是说力是物体运动状态改变的原因,显然,这是力的正确定义,特别是墨家认为物体重量是一种力,这是人类对力最早的理性认识,
对时间、空间的认识
研究物体机械运动,必然要建立时间和空间概念,我国古代宇宙的含义就是指空间和时间,在《墨经》中称“宙”为“久”,所以把宇宙称为“久宇”,并提出了“久”的“有穷”、“无穷”、“有久”和“无久”概念,“有穷”指具体事物经历的时间是有限的,而“无穷”是指自古以来流逝的时间是无穷的,“有久”是时间,“无久”指时刻,战国学者尸佼进一步总结道:“四方上下日宇,往古今来日宙,”明确提出了四维时空观,亚里士多德也强调,在谈到运动时必须说明“什么”在运动,“在哪里”运动,“何时”运动,这就提出了物质运动和时间、空间的不可分割性,这些都说明古代人类对时空有了比较深刻的认识。
对世界物质本原的认识
万千世界究竟是由什么构成的?这是人类亘古的话题,公元前四五世纪,古希腊学者留基伯和他的学生德膜克利特认为,宇宙万物都是由原子构成的;原子是最小的物质微粒:原子之间存在空虚,原子在空虚中永远运动着;原子的数量、形式和排列的不同,形成了丰富多彩的各样物质,几乎同时,我国战国时期的著名学者墨翟提出“端”是物质的始原,《墨经》第六十二条说:“端,体之无序(厚)而最前者也,”即“端”就是组成物质的一种极小(无厚)的、最原始的微粒(最前者),而且是不可分割的,他认为不同的“端”交互配合形成了各种物质,请看,东、西方古代朴素的原子论真是异曲同工!直到19世纪。英国科学家道耳顿才以实验为基础建立了科学原子论,并逐渐形成现代基本粒子理论,认识到原子也是有内部结构的,原子由电子和原子核组成,原子核由质子和中子等更小的粒子组成。
万物是如何产生与发展的
世间万物是如何产生的?它们将如何发展变化?这也是人类最关心的问题,我国春秋时期的思想家老子在《道德经》中有一段名言:“道生一,一生二,二生三,三生万物,万物负阴而抱阳,冲气以为和,”说明世界万物都来源于道,道通过天气阳和地气阴相结合生成的和气形成了万物,道究竟是什么?老子说:“道冲,而用之或不盈……湛兮似或存,吾不知谁之子,象帝之先,”(《道德经》第四章)意思是说大道本空,像真空一样,但是它有巨大的能量,作用起来没有穷尽,它幽隐清湛,恍恍惚惚,没有形状,但确实是存在的;我不知道它是谁的儿子,好像出现在天帝之前,20世纪40年代,伽莫夫等科学家提出了大爆炸宇宙学,认为宇宙开始于一个原始奇点。那时宇宙没有任何粒子,只有时间、空间和真空场。而且有无限高的温度和密度,之后,宇宙发生一次爆炸,引起数目惊人的粒子产生,随着时间推移,宇宙温度降低,不断膨胀,宇宙粒子逐渐演变成光子和各种原子,历经130多亿年,才形成今天之宇宙,大爆炸宇宙学和老子的道德经何其相似!
对力和运动的认识
对物体运动和力的分析,东、西方学者都在努力探索,古希腊学者亚里士多德认为物体不受外力作用时将静止在“天然位置”上,匀速运动是物体受恒力作用的结果,加速运动则是物体趋向“天然位置”的倾向加强或阻力减小的表现,他提出了“第一推动者”概念,认为“它是永恒的,先于其他而自身不动的推动者,可以作为其他事物运动的根源”,这就为上帝的出现预留了位置,为日后科学发展设置了障碍,而我国学者墨翟在《墨经》中指出:“力,刑之所以奋也,”这里“刑”指物体,“奋”指运动,意思是说力是物体运动状态改变的原因,显然,这是力的正确定义,特别是墨家认为物体重量是一种力,这是人类对力最早的理性认识,
对时间、空间的认识
研究物体机械运动,必然要建立时间和空间概念,我国古代宇宙的含义就是指空间和时间,在《墨经》中称“宙”为“久”,所以把宇宙称为“久宇”,并提出了“久”的“有穷”、“无穷”、“有久”和“无久”概念,“有穷”指具体事物经历的时间是有限的,而“无穷”是指自古以来流逝的时间是无穷的,“有久”是时间,“无久”指时刻,战国学者尸佼进一步总结道:“四方上下日宇,往古今来日宙,”明确提出了四维时空观,亚里士多德也强调,在谈到运动时必须说明“什么”在运动,“在哪里”运动,“何时”运动,这就提出了物质运动和时间、空间的不可分割性,这些都说明古代人类对时空有了比较深刻的认识。