物理學發展的三個時期

　　物理學發展的三個時期

　　物理學是隨著人類社會實踐的發展而產生、形成和發展起來的，它經歷了漫長的發展過程。縱觀物理學的發展史，根據它不同階段的特點，大致可以分為物理學萌芽時期、經典物理學時期和現代物理學時期三個發展階段。

　　(一)物理學萌芽時期

　　在古代，由于生產水平的低下，人們對自然界的認識主要依靠不充分的觀察，和在此基礎上進行的直覺的、思辨性猜測，來把握自然現象的一般性質，因而自然科學的知識基本上是屬于現象的描述、經驗的總結和思辨的猜測。那時，物理學知識是包括在統一的自然哲學之中的。

　　在這個時期，首先得到較大發展的是與生產實踐密切相關的力學，如靜力學中的簡單機械、杠桿原理、浮力定律等。在《墨經》中，有力的概念(“力，形之所以奮也”)的記述；光學方面，積累了關于光的直進、折射、反射、小孔成像、凹凸面鏡等的知識。《墨經》上關于光學知識的記載就有八條。在古希臘的歐幾里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直線傳播和反射定律的論述，并且對光的折射現象也作了一定的研究。電磁學方面，發現了摩擦起電、磁石吸鐵等現象，并在此基礎上發明了指南針。聲學方面，由于音樂的發展和樂器的創造，積累了不少樂律、共鳴方面的知識。物質結構和相互作用方面，提出了原子論、元氣論、陰陽五行說、以太等假設。

　　在這個時期，觀察和思辨雖然是人們認識自然的主要手段和方法，但也出現了一些類似于用實驗來研究物理現象的方法。例如，我國宋代沈括在《夢溪筆談》中的聲共振實驗和利用天然磁石進行人工磁化的實驗，以及趙友欽在《革象新書》中的大型光學實驗等就是典型的事例。

　　總之，從遠古直到中世紀(歐洲通常把五世紀到十五世紀叫做中世紀)末，由于生產的發展，雖然積累了不少物理知識，也為實驗科學的產生準備了一些條件并做了一些實驗，但是這些都還稱不上系統的自然科學研究。在這個時期，物理學尚處在萌芽階段。

　　(二)經典物理學時期

　　十五世紀末葉，資本主義生產關系的產生，促進了生產和技術的大發展；席卷西歐的文藝復興運動，解放了人們的思想，激發起人們的探索精神。近代自然科學就在這種物質的和思想的歷史條件下誕生了。系統的觀察實驗和嚴密的數學演繹相結合的研究方法被引進物理學中，導致了十七世紀主要在天文學和力學領域中的“科學革命”。牛頓力學體系的建立，標志著近代物理學的誕生。整個十八世紀，物理學處在消化、積累、準備的漸進階段。新的科學思想、方法和理論，得到了傳播、完善和擴展。牛頓力學完成了解析化工作，建立了分析力學；光學、熱學和靜電學也完成了奠基性工作，成為物理學的幾門基礎學科。人們以力學的模型去認識各種物理現象，使機械論的自然觀成為十八世紀物理學的統治思想。到了十九世紀，物理學獲得了迅速和重要的發展，各個自然領域之間的聯系和轉化被普遍發現，新數學方法被廣泛引進物理學，相繼建立了波動光學、熱力學和分子運動論、經典電磁場理論等完整的、解析式的理論體系，使經典物理學臻于完善。由物理學的巨大成就所深刻揭示的自然界的統一性，為辨證唯物主義的自然觀提供了重要的科學依據。

　　(三)現代物理學時期

　　十九世紀末葉物理學上一系列重大發現，使經典物理學理論體系本身遇到了不可克服的危機，從而引起了現代物理學革命。由于生產技術的發展，精密、大型儀器的創制以及物理學思想的變革，這一時期的物理學理論呈現出高速發展的狀況。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結構的內部，對宏觀世界的結構、運動規律和微觀物質的運動規律的認識，產生了重大的變革。相對論的量子力學的建立，克服了經典物理學的危機，完成了從經典物理學到現代物理學的轉變，使物理學的理論基礎發生了質的飛躍，改變了人們的物理世界圖景。1927年以后，量子場論、原子核物理學、粒子物理學、天體物理學和現代宇宙學，得到了迅速的發展。物理學向其它學科領域的推進，產生了一系列物理學的新部門和邊緣學科，并為現代科學技術提供了新思路和新方法。現代物理學的發展，引起了人們對物質、運動、空間、時間、因果律乃至生命現象的認識的重大變化，對物理學理論的性質的認識也發生了重大變化。現在越來越多的事實表明，物理學在揭開微觀和宏觀深處的奧秘方面，正醞釀著新的重大突破。現代物理學的理論成果應用于實踐，出現了象原子能、半導體、計算機、激光、宇航等許多新技術科學。這些新興技術正有力地推動著新的科學技術革命，促進生產的發展。而隨著生產和新技術的發展，又反過來有力地促進物理學的發展。這就是物理學的發展與生產發展的辨證關系。