❶ 中國古代物理學成就之我的建議怎麼寫
中國古代物理學成就之我的建議怎麼寫
中國古代科技成就指中國古代各項科技成果,包括造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄等。
中國古代科技源於生活,而生活需要各種實用技術。造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄、建築等中國人引以為豪的發明創造無不帶有鮮明的實用烙印。然而,時代在前行,曾經應用廣泛的古代實用技術,今天早已失傳或正在消失,需要我們以現代技術手段復原和再現,以今天的科學道理去揭示和闡述。
天文歷法
編輯
(1)先秦時期:①春秋時期,留下了世界上公認的首次哈雷彗星的確切記錄。《春秋》記載,公元前613年,「有星孛入於北斗」,即指哈雷彗星,這一記錄比歐洲早六百多年。②春秋時期我國歷法已經形成自己固定的系統,基本上確立19年7閏的原則,這比西方早160年。③戰國時期,出現了世界上最早的天文學著作《甘石星經》,其中有豐富的天文記載,反映了那個時期人們對天文的認識。(《甘石星經》的真偽有待斟酌)
甘石星經(2張)
(2)兩漢時期:①漢武帝時,天文學家制訂出中國第一部較完整的歷書《太初歷》,開始以正月為歲首。②西漢關於太陽黑子的記錄,被世界公認為是有關太陽黑子的最早記錄。③東漢時,張衡從日、月、地球所處的不同位置,對月食作了最早的科學解釋。④張衡發明製作的地動儀,可以遙測千里以外地震發生的方向,比歐洲早1700多年。
(3)隋唐時期:①唐朝天文學家僧一行制定的《大衍歷》比較准確地反映了太陽運行的規律,系統周密,表明中國古代歷法體系的成熟。②僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創始人。在實測中他認識到,在小范圍有限的空間里得到的認識,不能任意向大范圍甚至無際的空間推演,這是我國科學思想史上的一大進步。
(4)宋元時期:①北宋科學家沈括的突出貢獻在天文學方面,把四季二十四節氣和十二個月完全統一起來的「十二氣歷」更加簡便,有利於農事安排。②元初設立太史局編制新歷法。③元朝傑出天文學家郭守敬,提出「歷之本在於測驗,而測驗之器莫先儀表」的正確主張,創制了簡儀和高表等近二十件天文觀測儀器,主持了全國范圍的天文測量。④郭守敬主持編定《授時歷》,一年的周期與現行公歷基本相同,但問世比現行公歷早300年。
❷ 如何評價中國物理學的發展
中國古代文明中的物理之光
「物理」一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現了.當時的思想家還認為自然界的規律和人文社會的規律是統一的,人文社會的法則也應該歸結為天地、自然的法則.從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的.
其實「物理」一詞,在2300年前我國的先秦時期就出現了,但當時的含義比現在的「物理」要廣泛得多.它泛指人類對自然界及人類自身的理性認識或世界萬物的道理.中國古代的學者很注意對自然現象的觀察和理解,他們認為對自然規律的認識,對於每個人的世界觀、人生觀以至於人格的形成至關重要.當時的思想家還認為自然界的規律和人文社會的規律是統一的,人文社會的法則也應該歸結為天地、自然的法則;後來有人把這個觀點概括為「天人合一」.從這點來看,當時的物理學與哲學是混為一體的.
例如,孔子在《大學》中把人的教育過程描述為:一個人首先要盡力探求世界萬物的道理,深入理解得到的各種知識,才會有崇高的理想和堅定的信念,才能修養好個人高尚的品德;每個人有了好的品德,才能處理好家族、社會與國家的關系,達到天下太平.
生活在公元前4世紀的屈原,在他著名的《天問》一詩中就曾一連向大自然提出了172個問題,表現了中國古代先賢追求真理的精神.
中國古代學者對物理現象和規律的重視和探究不僅深刻地影響著人們的價值觀,促進了中國社會經濟和科學文化的發展,還導致一系列的技術發明.例如中國在很早的時期就建立了先進的天象綜合觀測技術,創建了一批珍貴的記錄,包括用甲骨文記錄的、世界最早的超新星爆發事件.通過長期的觀測與實踐,中國創造了與農業生產相結合的農歷,促進了農業經濟的發展,並延用至今.
又如聲學上,在樂器製作、聲音傳播規律的掌握以及具備完美聽覺的音樂殿堂的建造上都取得了突出的成就.1978年在湖北隨縣出土了公元前500年製造的曾侯乙編鍾,共8組合計65件.現代中國物理工作者通過研究,發現它所包含的物理內容令人驚嘆!由青銅鑄成的編鍾,鍾形是扁瓦形的而不是圓的,每個鍾具有雙音性質,各自可以發頻率相差大三度或小三度的兩個音.整個編鍾的音域共5個八度,中音區12個半音俱全,音高幾乎與現代樂器的音高一致.編鍾的延音短,能夠演奏旋律快的音樂,鍾上突起的鍾枚起到濾波的作用,使音質更為優美,無論是中國民族音樂還是西方的交響樂曲都能演奏.聲學分析表明,編鍾正著敲時鍾體振動波譜的最大振幅正好在正中,而波節則在離正中側敲點處;編鍾側敲時振動波譜的最大振幅正好在側邊,而波節則正好在正敲點處,因此兩種聲音互不幹擾.扁形的鍾體剛性比圓形的要高得多,因此振幅衰減得快,從而延音短能夠演奏旋律快的樂曲.
2000年9月在巴黎中國文化周上演出的古代編鍾樂舞,曾引起歐洲觀眾的廣泛贊揚.編鍾在法國巴黎舞台上演奏時,除了中國古代樂曲外,還演奏了一段第9交響曲.
其他如力學方面我國在杠桿原理、靜力平衡原理以及在能夠演奏旋律快的音樂秤量工具和建築結構等方面也很早就有很多建樹;光學方面,在墨子的《墨經》中對幾何光學的現象已有相當完整的表述,當時已發現小孔成像技術,發展了金屬放大鏡技術等.
歷史上,中華民族以高度的智慧和能力通過各種各樣的發明創造,為人類文明的發展作出了偉大的貢獻.在16世紀之前的相當長的一個時期中,中國科技領先世界,其中對物理現象及其規律的研究和應用起了十分重要的作用.
無庸諱言,中國的物理盡管在當時是先進的,但與近代的物理相比,卻有著質的差距:還沒有在系統實驗的基礎上,通過「由此及彼」、「由表及裡」、「去粗取精」、「去偽存真」的過程上升到系統的、科學的理性認識;還不能定量地表達客觀世界的普遍規律,進而精確預言客觀物體未來的狀態.
中國近代物理學的歷程
中國近代物理學的發展不如西方,一方面因為長期的封建統治不利於「求真唯實」的近代科學的萌發,「閉關鎖國」又阻止了西方近代科學的傳入;另一方面也因為我國的傳統文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力.
令人遺憾的是,近代科學並沒有起源於先前經濟科技發達的中國,中國近代物理學的起步比西方晚了200多年.其中深刻的原因十分復雜,需要歷史學家從各個角度仔細研究才搞得清楚.一方面可能在長期封建統治下的倫理道德與文化觀念,包括「君君、臣臣、父父、子子」,「唯君是從」,「唯古是尊」等等,不利於講究「求真唯實」的近代科學的萌發;加上清代「閉關鎖國」的政策又阻止了西方近代科學的傳入.另一方面我國的傳統文化比較講究實用,缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力也可能是其中的原因之一.我們往往講「學以致用」講得很多,而對「學以致知」講得不夠.這樣的文化可以有利於技術研究的開展,卻不足以推動科學探索的發展.結果我國不乏優秀的技術發明,但往往止步於其應用上的成就而很少形成系統的科學理論.盡管科學研究與技術研究在形式和方法上並沒有什麼不同,但技術研究的動機全在於應用,而基礎科學則代表著一種探索,其目標在於揭示和認識客觀世界的基本規律;它的動機是求知、求真,對客觀真理的追求.
「落後就要挨打」,中國科技大幅度地落後,形成了前所未有的被動挨打的局面.1840年的鴉片戰爭和後來1894年中日甲午海戰中國都以慘敗告終.這些慘痛教訓,激勵國人「興學救國」,開始以譯書、建學、派遣留學生等方式向西方學習現代科學技術.我國正式用物理學作為Physic的學名也是於1900年從日文翻譯的「物理學」出版開始的.
然而那時的學習還只停留於「西學為用」的層面上,沒有深入到學習先進的科學與人文精神與先進的文化觀念中去.1919年的「五四」運動高舉「科學、民主」的大旗,才真正開始發展中國的近代物理和近代科學,成為中國人民摒棄陳腐思想、制度,爭取民族獨立解放,建立新中國的重要組成部份.
當時許多人在西方留學完成學業之後,立即返回苦難深重的祖國,發展教育,培養青年人才,並逐步開展中國物理學的研究.1919年我國首次在北京大學設立「物理學系」,開設完整的本科課程和實驗.之後清華、南京、東南、中央等大學先後建立物理教育中心.1930年前後,全國有20多所高等院校設物理系.其中北大、清華、浙大、中大、燕京等若干大學等已開展物理學研究.
1928-1929年間,中央研究院物理研究所也先後於上海和北京成立.1930年左右,全國的物理學工作者發展到三百人左右.
中國物理學界還積極地與西方物理學界建立了廣泛聯系.著名物理學家愛因斯坦在1922年底、1932年初兩度來上海訪問,朗之萬、狄拉克、玻爾等著名科學家也先後來華訪問.1931年保爾・朗之萬在北京建議中國物理學工作者聯合起來成立中國物理學會並參加國際純粹與應用物理學會聯合會IUPAP.正是在這樣的背景下,在日軍侵華前夕,中國物理學會於1932年8月23日在清華大學正式成立.中國物理學會成立之後,即為發展中國的物理學努力奮斗,學會堅持不渝地每年舉行一次年會,堅持出版物理學報,論文用英、法、德三種文字發表,附以中文摘要,做了大量的工作.
1937年7月7日日寇在盧溝橋發起侵華戰爭.八年抗戰中,各地區的教育和研究機構被迫西遷到四川、雲南、廣西、貴州、陝西等地區,在極端艱難困苦的條件下,堅持物理教學和研究,從未停息.在海外從事前沿研究的愛國學者也不斷回國工作,竭盡全力使中國物理教育達到先進水平.周培源關於湍流模式理論的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探測方法、吳大猷的《多原子分子結構和振動光譜》專著、王竹溪和湯佩松關於植物細胞水勢的研究等,都是當時具有國際影響的成果.西南聯大等校還培養出以楊振寧、李政道、黃昆等為傑出代表的一批優秀學者.抗戰期間中國物理學會堅持開了六次年會,出版了六期學報.1942年還開報告會紀念牛頓誕生300周年.這些努力為近代物理學在中國的發展培養了人才,奠定了基礎,先輩們艱苦創業的精神令人欽佩.
新中國成立之後,我國物理學家在黨和政府的領導下,建立起完整的物理學教育和研究體系,在數十所大學設立物理系,物理學教育的規模和質量空前提高,各大學物理系每年招生的數目,遠遠超過解放前各大學物理系所有在校學生的總和;還建立了幾十個與物理有關的專業研究院所,從事物理學基礎和應用研究.當時在國外的一大批中國物理學者,周培源、趙忠堯、錢三強、何澤慧、王大珩、胡寧、黃昆、朱光亞等相繼歸來,他們和留在國內的老一輩物理學家相結合,大大增強了中國物理學隊伍的實力.
五十年代後期,許多優秀的物理工作者,堅決服從國家需要,放棄自己熟悉的專業,投入到「兩彈一星」的研製工作中去.他們和其他方面的專家、幹部、工人及解放軍指戰員一起,在當時國家經濟困難、技術基礎薄弱和工作環境十分艱苦的條件下,依靠自主創新,用較少的投入和較短的時間,突破了原子彈、氫彈和人造地球衛星等尖端技術,取得了舉世矚目的成就.
1999年9月18日中央決定表彰為研究「兩彈一星」做出突出貢獻的23名科技專家並授予「兩彈一星功勛獎章」,其中物理學家有王淦昌、鄧稼先、錢三強、郭永懷、於敏、王大珩、朱光亞、吳自良、陳能寬、周光召、錢學森、程開甲、彭桓武等13人.他們是中國優秀物理學工作者的代表,也是中國物理學工作者的楷模.我們要學習他們愛國奉獻的精神和高貴品格!另一方面,從他們的貢獻中我們既看到了物理學的發展對加強國防建設和提高綜合國力競爭的重大意義,也看到了物理探索與需求牽引相結合對發展科學技術和國防安全的重要作用.
例如,為了製造原子彈,我們從教科書上就知道,必須使裂變材料達到臨界體積,發生鏈式反應才能爆炸.但用什麼方式來達到?怎麼來提高爆炸的威力?這些都是高度機密的問題,誰都不會讓你知道.這里涉及裂變物理、中子物理、爆轟物理、高壓物理、流體物理等一系列復雜的物理問題.我們只能在沒有任何設計資料和關鍵數據的條件下,靠自己的智慧,通過物理分析,來進行物理設計和研製.那時候,在彭桓武先生的領導下,周光召等理論物理學家,為了確定設計中的一個疑點,就用理想條件下炸葯爆炸的最大功從頭進行計算,經過反復9次仔細計算最後終於實現並確認了總體設計.1964年10月16日中國原子彈爆炸成功了.這是自主創新取得的一次重大勝利!1960年,前蘇聯毀約撤走專家時,曾有專家斷言中國人20年搞不出原子彈來,結果我們短短四年就成功了.爆炸成功後,美國人通過塵埃測試不得不承認中國採用了先進的內爆型設計技術.我們依靠自主創新在物理上解決了熱核點火和自持燃燒的關鍵.在原子彈爆炸兩年零兩個月之後又成功地突破了氫彈的研製,創造了核武器發展的最快速度.我們之所以能這么快和好的掌握核武器,除了有黨中央的英明決策之外,最重要的是有像鄧稼先、郭永懷等一心獻身祖國的科學家.
改革開放以來,科教興國的戰略為物理學在中國的發展提供了新的機遇,注入了新的活力.首先是國家大幅度增加了對科技和教育的投入,包括建立國家自然科學基金資助自由探索,啟動「863」計劃、攀登計劃和「973」計劃,結合國家需求推動前沿物理研究.實施「科教興國」的戰略以來,年均科研投入的增長在22%以上.為了加強青年人才的培養,國家在發展高等教育規模的基礎上,建立學位制度,強化了高層次人才的教育,還通過設立「國家傑出青年基金」、資助創新團隊等其他舉措,培育高素質科技創新人才.1993年來,物理學科上已有4500餘人獲得博士學位,150餘人獲國家傑出青年基金,資助總額1億元,還有7個物理學的研究團隊獲「創新群體」資助.
與此同時,國家還以較大的經費力度先後建造了一批物理學的重大科學工程(如正負電子對撞機,同步輻射裝置、重離子加速器,用於核聚變研究的托卡馬克裝置等)和一批國家重點實驗室.這些重大舉措為加快中國物理學趕上世界先進水平的步伐奠定了堅實的基礎.
國家「科教興國」戰略的實施和中國物理學會各方面的努力,為中國物理學的大發展創造了極為有利的環境和條件,在物理學的各個領域都出現了空前良好的發展勢頭.在國際重要期刊上發表文章的數量迅速攀升.
國家大型科學工程上做出了諸如t-輕子質量精密測定、新的放射性核素,包括超重核素的合成、利用同步輻射光分析確定SARS病毒的結構等一系列為我國在世界同行中佔有一席之地的工作.物理的各個領域包括理論物理、激光物理、微結構物理、高溫超導、晶體生長、X-光結構分析以及碳納米管等,都有一批高水平的工作.如上海光機所徐至展等發展了基於OPCPA的太瓦激光裝置,他們還用超短超強激光與大尺度原子和分子團簇作用產生了高能離子(如1.3MeV氮).更加令人欣喜的是,近年來,我們有一批中青年科學家,在前沿領域,做出了不少在國際上有較大影響的工作.如在量子信息方面,中國科大潘建偉小組,創造了在13公里內自由通訊的紀錄;中科院物理所薛其坤等在納米超導體方面發現了量子尺寸效應導致的金屬薄膜材料的奇異超導性質――超導轉變溫度隨薄膜厚度的振盪現象等等.這些工作既體現了我們新一代物理工作者的活力,也展示了中國物理學進一步發展壯大的潛力.
❸ 中國古代物理學成就
1)力學方面
①《考工記》一書中的有關記載。這是一本現存的有關我國古代手工業
技術規范的書籍,可能是春秋時代(公元前700至400年)末年的作品。
它記述了許多手工業的工藝製作與設施,匯集了至公元前3、4世紀時的工
程技術知識。其中包含的力學知識,主要有:關於慣性的記載、滾動摩擦的
論述、論箭的飛行與保持穩定,還記述了有關力的測量、斜面受力分析以及
材料和施工中的一些軟科學知識。
②《墨經》中有關力學知識的記載。《墨經》戰國時代以墨翟(公元前
490至403年)為首的墨家的代表作,分為「經」與「經說」兩大部分。
經說是經的註解。前者的內容大多是一些定義性質的條文,後者則帶有定律
的性質的解釋。
《墨經》中的軟科學知識已不全是實際生產知識的總結和記述,而是對
力學現象進行了粗淺的概括,並進行了一些推理論證。諸如,關於時空觀念、
運動學知識、力的概念、力系平衡的論述,以及斜面、滑輪及其應用,等等。
現舉一條關於杠桿的理論探討以茲說明:
經下第25條:「天(衡)而必正,說在得。」
經說:「(衡),加重於一旁,必捶(垂),權重相若也。相衡,則本
短標長,兩相加焉,重相若,則標必下,標得權也。」
這一條說明了不等臂天平(秤)的平衡關系。可能是墨家探討杠桿平衡
關系的實驗總結,說明墨家發現杠桿定律較之古希臘的阿基米德要早二百多
年。但並沒有阿基米德杠桿定理那樣完整和定量化。
③侯風地動儀。這是東漢張衡(公元78至139年)所制的世界上第
一台地震儀。《後漢書張衡列傳》上有下面一段記載:「(順帝)陽嘉元年
(即公元132年),復造侯風地動儀。以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,
形似灑尊,飾以篆文山龜烏獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有
八龍,首銜銅丸;下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周
密無際。如有地動,尊則震,龍機發,吐丸而蟾蜍銜之,振聲激揚,伺者因
此覺知。雖一龍發機,而七首不動。尋其方面,甩乃知震之所在。驗之以事,
合契若神。自書典所記,未之有也。當一龍機發而地不覺動,京師學者咸怪
其無征。後數日驛至,果地震隴西。於是皆服其妙。自此以後,乃令史官記
地動所從方起」。
顯然,這是一種測定震源方向的儀器。可惜,後來這架地動儀失傳了。
我國考古博物學家王振鐸在總結國內外學者復制研究工作的基礎上,根據書
上的記載和力學原理滿意地復製成功了侯風地動儀的復原模型,它主要是一
個利用了重心很高的「都柱」的不穩平衡。從這個儀器的製造來看,張衡已
利用了力學上的慣性原理,同時他對地震波傳播和方向性也一定有所了解。
這些在當時來說都是十分了不起的。
④記里鼓和指南車。這是三國時魏人馬鈞根據以前的記載模仿製成的兩
種利用各種齒輪的復合運動傳動的自動機構。記里鼓是利用原動齒輪帶動大
小不同的一套從輪,使車輪轉動把車行的里數自動地表示出來的一種裝置。
指南車是利用一套能自動離合的齒輪系統的定向裝置,使得立在車上的一個
木製人像的手永遠指著固定的方向。關於這兩種裝置的結構,在劉仙洲教授
著的《中國機械工程發明史》第一編第五章中有較詳細的介紹。答案補充 (2)光學方面
關於光學知識的記載以《墨經》經下中的八條(16至高無23)最為
系統。其內容涉及影子生成的道理,本影和半影,由物體與光源的相對位置
確定影子的大小,光的直線傳播實驗,光的反射性和平面鏡成像,凹面鏡成
像,凸面鏡成像等。它已觸及了幾何光學很大一部分,從時間上看要比古希
臘歐幾里德注《反射光學》早一百多年,所以,《墨經》中的光學條文,不
僅是我國最早的光學著作,也是世界古代科技史上難得的各較全面的光學著
作。
❹ 中國物理學到底有什麼成就,還差在什麼地方
最好最有成就最偉大最驕傲最值得去贊賞的就是!一句成語完成!「兩彈一星」!!!!「兩彈一星」,是20世紀下半世紀中華民族創建的輝煌偉業。
❺ 我國古代的物理學成就
中國古代的物理學成就——易經
生物是完全不同於非生物的特殊實物,非生物形成了自然現象,而生物是形成生命現象(社會、意識、思想、特異功能、心靈感應、智力、生命力、靈魂、生物能等現象)的主體。二者有完全不同的性能和現象,因此一定有不同的組成和結構。我們已經知道,分子構成細胞,細胞構成生物。在分子之間和細胞之間還有氣物質,就是虛物炁體,這些就是經絡穴位物質。具體地說,生物是由固態的骨肉發甲、液態的體液(津血)、氣態的呼吸消化道、炁態的經絡穴位共四個系統組成的統一的有機整體。固液氣三態構成生物的肉身系統,炁態經絡構成生物的意識系統。四態齊全才能構成活生生的生物,缺一不可,而且炁態才是決定生命活動的關鍵系統,沒有了炁態系
時空觀的先進性 在歐洲,人們對時間和空間的認識是割裂的,孤立的,直到20世紀初,相對論才把空間和時間科學地統一起來。但在中國古代,遠在先秦時期,不少哲人就把空間和時間聯系起來考慮。戰國時期成書的《管子·宙合》篇,把時間稱為「宙」,空間稱為「合」,其中說,「天地,萬物之橐,宙合又橐天地」,意思是說,萬物都包涵在天地之內,而天地又包涵在時空的「宙合」之中。墨家對時空的認識又有了新發展,他們把空間稱為「宇」,包括東南西北、四面八方的各種不同場所和方位,把時間稱為久,「宇久」就是現代的宇宙。
物質無限可分論的最旱提出者 戰國的惠施已經認識到「至小無內,謂之小一」,意思是說物的構成單位沒有內部的極限,是無限小的。與惠施同時代的辯者還用具體比喻來說明物質的無限可分性,即「一日之捶,日取其半,萬世不竭」。這種物質不可窮盡的觀點,比古希臘的原子論更深刻地反映了自然界的辯證本性。
對雪花晶體的認 識古代歐洲對雪花晶體的認識始於13世紀,阿爾伯特斯於1260年提到「雪花是星狀的。」但對雪花晶體六角對稱性的認識,西方直到開普勒才實現。1611年,開普勒在《把六角形的雪花作為新年禮物》的論文中肯定了雪花的六角晶體結構。中國古人對雪花晶體六角對稱性的認識始於西漢的韓嬰,公元前135年,他在《韓詩外傳》中說:「凡草木花多五齣,雪花獨六齣」。這比歐洲要早十幾個世紀。
利用振動原理製成的噴水魚洗 噴水魚洗,一個類似銅盤的器物,其外緣上有一對稱豎起的雙耳。當盆內盛水時,如來回摩擦銅盆的雙耳,會產生嗡嗡的響聲,同時有水柱從水面升起。早在中國五代時期,晉國被遼國戰敗,晉皇帝投降時(946年)曾向遼太宗貢獻了一個能噴水的雙魚瓷盆,這是我國古籍記載中最早的噴水魚洗。銅質噴水魚洗的出現則在北宋後期,在宣和年間(1119—1125)還出現了能噴水的瑪瑙質魚洗。
魚洗噴水的原理是振動,一種規則的類似圓柱形板的板振動。振動從雙耳傳到側壁,產生垂直於水面的橫向振動,使水面濺起水花。
西方對板振動的研究始於18世紀下半葉德國的克拉尼。為使板振動變為可見,他在金屬板上撒上一層薄砂,然後敲擊金屬板使它振動,板上的細砂就移到那些不振動的波節線上。他由此畫下的各種振動圖形就是克拉尼砂圖。中國的噴水魚洗比克拉尼振動板早7個世紀。
對共振現象的認識與實驗 我國古代很早就對共振現象有記述,公元前3世紀—4世紀的《莊子》一書就記載了調瑟時發生的共振現象。這種基音與泛音共振現象的發現比西方早得多,歐洲直到15世紀才由達·芬奇首次進行共振實驗。《墨子·備穴篇》還記述了共振現象的具體應用:在城牆根下每隔幾米,挖一個坑,坑內埋置容量為70升—80升的陶瓮,瓮口蒙上皮革。若有敵人挖地道攻城,可以根據各陶瓮聲響情況,確定敵人挖掘的位置和方向。
中國古代不僅很早就懂得共鳴現象,還掌握了消除共鳴的方法。唐代著作《劉賓客嘉話錄》記載了這方面的一個故事:洛陽某和尚的房裡掛有一個磬,經常自鳴發聲,和尚因此驚憂成疾。一天朋友曹紹夔來訪,發現磬的自鳴是由寺院的鍾聲引起的,就用銼把磬銼磨了幾下,果然,鍾再響時磬不再自鳴了。
世界上最早的游標卡尺 公元初年,王莽變法改制,製作了一種銅卡尺。它長14.22厘米,分固定尺和活動尺兩部分。尺的正面刻有寸、分等刻度。從原理、性能、用途看,這個游標卡尺同現代的游標卡尺十分相似,但它比西方科學家製成的游標卡尺早1700多年。
常平架裝置 公元4世紀前成書的《西京雜記》記載了長安工匠丁緩發明的被中香爐。當將香爐中的檀香木塊點燃後,可以把香爐隨便放進被子里,不僅不會燒壞被子,連香爐灰也不會撒出來。奧妙在於爐內有一種叫「常平架」的裝置,它由內外兩個金屬環組成,兩環用轉軸聯結,外環又通過另一轉軸與外架聯結。這種常平架裝置在近代航海磁羅經、電羅經上有廣泛應用。歐洲直到16世紀才出現常平架裝置,比中國晚了1600多年。
物理相關的中國的世界第一還有許多,如磁偏角和磁傾角的發現、對太陽能的利用、潛望鏡、透光銅鏡、光的直線傳播、小孔成像、十二平均律等方面的發明和發現,都是在世界上最早的。
❻ 中國古代在物理學方面有何成就
(1)力學方面 ①《考工記》一書中的有關記載。這是一本現存的有關我國古代手工業 技術規范的書籍,可能是春秋時代(公元前700至400年)末年的作品。 它記述了許多手工業的工藝製作與設施,匯集了至公元前3、4世紀時的工 程技術知識。其中包含的力學知識,主要有:關於慣性的記載、滾動摩擦的 論述、論箭的飛行與保持穩定,還記述了有關力的測量、斜面受力分析以及 材料和施工中的一些軟科學知識。 ②《墨經》中有關力學知識的記載。《墨經》戰國時代以墨翟(公元前 490至403年)為首的墨家的代表作,分為「經」與「經說」兩大部分。 經說是經的註解。前者的內容大多是一些定義性質的條文,後者則帶有定律 的性質的解釋。 《墨經》中的軟科學知識已不全是實際生產知識的總結和記述,而是對 力學現象進行了粗淺的概括,並進行了一些推理論證。諸如,關於時空觀念、 運動學知識、力的概念、力系平衡的論述,以及斜面、滑輪及其應用,等等。 現舉一條關於杠桿的理論探討以茲說明: 經下第25條:「天(衡)而必正,說在得。」 經說:「(衡),加重於一旁,必捶(垂),權重相若也。相衡,則本 短標長,兩相加焉,重相若,則標必下,標得權也。」 這一條說明了不等臂天平(秤)的平衡關系。可能是墨家探討杠桿平衡 關系的實驗總結,說明墨家發現杠桿定律較之古希臘的阿基米德要早二百多 年。但並沒有阿基米德杠桿定理那樣完整和定量化。 ③侯風地動儀。這是東漢張衡(公元78至139年)所制的世界上第 一台地震儀。《後漢書張衡列傳》上有下面一段記載:「(順帝)陽嘉元年 (即公元132年),復造侯風地動儀。以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起, 形似灑尊,飾以篆文山龜烏獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有 八龍,首銜銅丸;下有蟾蜍,張口承之。其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周 密無際。如有地動,尊則震,龍機發,吐丸而蟾蜍銜之,振聲激揚,伺者因 此覺知。雖一龍發機,而七首不動。尋其方面,甩乃知震之所在。驗之以事, 合契若神。自書典所記,未之有也。當一龍機發而地不覺動,京師學者咸怪 其無征。後數日驛至,果地震隴西。於是皆服其妙。自此以後,乃令史官記 地動所從方起」。 顯然,這是一種測定震源方向的儀器。可惜,後來這架地動儀失傳了。 我國考古博物學家王振鐸在總結國內外學者復制研究工作的基礎上,根據書 上的記載和力學原理滿意地復製成功了侯風地動儀的復原模型,它主要是一 個利用了重心很高的「都柱」的不穩平衡。從這個儀器的製造來看,張衡已 利用了力學上的慣性原理,同時他對地震波傳播和方向性也一定有所了解。 這些在當時來說都是十分了不起的。 ④記里鼓和指南車。這是三國時魏人馬鈞根據以前的記載模仿製成的兩 種利用各種齒輪的復合運動傳動的自動機構。記里鼓是利用原動齒輪帶動大 小不同的一套從輪,使車輪轉動把車行的里數自動地表示出來的一種裝置。 指南車是利用一套能自動離合的齒輪系統的定向裝置,使得立在車上的一個 木製人像的手永遠指著固定的方向。關於這兩種裝置的結構,在劉仙洲教授 著的《中國機械工程發明史》第一編第五章中有較詳細的介紹。
❼ 近幾年物理學前沿取得的成就及研究成果
有物理學新基本理論(或物理學新基本定律),發表在《科技創新導報內》2008年第12期的171頁上。該容成就在網路的勞作下,被定為:當代中國對世界文明的貢獻推薦答案,中國改革開放以來世界級的成就推薦答案,中國人近百年來對人類的貢獻推薦答案。
❽ 我國古代對物理學的研究成果。600字的摘要
嘿嘿。我們也有這個作業
先秦時期的偉大哲學家墨翟(約公元前468-前376)及其墨家學派 (公元前4世紀-公元前3世紀)在他們的論著《墨經》中記述了大量的物理知識,這是春秋戰國時期物理學成就最大的學派,《墨經》的主要成就在力學與光學方面。它探討了力的定義,敘述了慣性運動,研究了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等裝置省力的原因,以及浮力與平衡原理,指出了光的直線傳播及反射規律以及小孔、平面鏡、凹凸面鏡的成像情況;觀察了溫度與火色的關系。同時期的《考工記》是應用力學、聲學方面的書,記載了滾動摩擦、斜面運動、慣性現象、拋物軌道、水的浮力、材料強度以及鍾、鼓、磬的發音、頻率、音色、響度及樂器形狀的關系。這時期的《管子·地數篇》、《鬼穀子》、《呂氏春秋》等書中還記載了天然磁石的吸鐵現象以及最早的指南針「司南」。
漢代王充(27~約97)的《論衡》是中國中古時期的網路全書。在力學方面指出外力能改變物體的運動狀態,改變運動速度。而內力不能改變物體的運動,還討論了相對運動,在聲學方面研究了聲的發生、傳播與衰減,並用水波做比喻。在熱學方面研究了熱的平衡、傳導及物態變化。在光學方面闡述了光的強度、光的直線傳播及球面聚焦現象。在電磁學方面記錄了摩擦起電及磁指南器。
在唐代,《玄真子》中記敘了人造虹的簡單實驗:「背日噴水」。唐人將風力分為八個等級。了解到共鳴的道理並應用於音樂中,並指出了雷與電的關系。
宋代沈括(1031-1095)的《夢溪筆談》具有很高的科學價值,被稱為 「中國科學史上的坐標」,其主要成就是在聲學、光學、磁學方面。他研究了聲音的共振現象、針孔成像與凹凸鏡成像規律,形象地說明了焦點、焦距、正倒像等問題;研究了人工磁化方法,指出了把磁場的磁偏角,討論了指南針的裝置方法,為航海用指南針的製造奠定了基礎。他還研究了大氣中的光、電現象。
元代的趙友欽(1279-1368)在《革象新書》中研究了光的直進、針孔成像,利用模擬實驗研究月亮盈虧以及日、月蝕。他擅長用比喻解釋自然現象,使之生動、形象,易於被人們理解。
在明、清時代,朱載堉(1536-1610)在《樂律全書》中用精密方法首次闡明了音樂中的十二平均律。方以智(1611-1671)兼取古今中外知識精華,在《物理小識》中涉及力、光、磁、熱學,研究了比重、濃度、表面張力及杠桿原理,螺旋原理,研究了光的反射、折射、光學儀器,進行了分光實驗解釋虹,還研究了磁偏角隨地域的變化以及金屬導熱問題。《物理小識》是300年前的一部科學著作。
我國是對磁現象認識最早的國家之一,公元前4世紀左右成書的《管子》中就有「上有慈石者,其下有銅金」的記載,這是關於磁的最早記載。類似的記載,在其後的《呂氏春秋》中也可以找到:「慈石召鐵,或引之也」。東漢高誘在《呂氏春秋注》中談到:「石,鐵之母也。以有慈石,故能引其子。石之不慈者,亦不能引也」。在東漢以前的古籍中,一直將磁寫作慈。相映成趣的是磁石在許多國家的語言中都含有慈愛之意。
❾ 中國物理學對意識的研究結果
據國外媒體報道,知名物理學家愛德華·維頓(Edward Witten)近日提出,意識究竟為何物也許永遠是一個未解之謎。但其它物理學家並未被這話嚇倒,仍在努力尋求答案。
沒錯,正是「物理學家」。
過去,意識幾乎完全被視作只有哲學家才會思考的問題。畢竟它是那麼虛無縹緲,無從下手研究。但隨著科學的進步,我們解決思維之迷的能力也在不斷加強。生物學家加入了研究隊伍,神經科學家也帶著大腦掃描儀緊隨其後。但直到不久前,一部分物理學家才把注意力從宇宙大爆炸、量子信息和電動力學等概念上轉移開來,略微關注一下意識的問題。
牛津大學的數學物理學家羅傑·潘洛斯爵士曾公開表達過疑問,意識是否與量子力學微觀世界中的微弱相互作用有關。加州大學聖巴巴拉分校物理學家、諾貝爾獎得主戴維·格羅斯則提出了不同的見解。他猜測意識或許類似於物理學家所說的「相變」(phase transition),即在發生一系列微觀變化之後、突然發生了劇烈的躍變。例如,某些金屬溫度下降到特定水平之後,便會突然擁有超導能力,這就是相變的例子之一。
格羅斯說的也許有道理。該領域的主流理論之一由威斯康辛大學的神經科學家朱利奧·托諾尼提出。與格羅斯的相變理論相似,托諾尼認為,隨著大腦整合的信息不斷增加,在跨過了某一下限之後,便突然達到了一種新狀態:意識就此產生。根據該理論,只有特定的腦區才能整合所有的信息,而這些腦區加在一起,便構成了意識的基礎。
以色列巴伊蘭大學物理學家尼爾·拉哈夫近日對上述意識活動的核心區域展開了搜尋。他召集了一支包含神經科學家和數學家的跨學科團隊,利用對六顆人腦的詳細掃描結果,合成了一幅人腦皮層(即大腦外層的神經元組織)的信息網路圖。憑借該網路圖,他們觀察並記錄了大腦皮層的特定區域是如何與其它部分聯系的,並標出了聯結程度較高的區域和較低的區域。該網路圖大致體現了信息在皮層中「流動」的方式,還能反映出信息流動最集中的區域,這樣的區域也許就是意識的誕生之處。
拉哈夫將連接點最多的區域稱為「核心區」,該部分主要包含額上回、扣帶皮層、韋尼克區和布洛卡區。雖然這些部分散落在大腦各處,但彼此密切相連。「這一獨特的層級關系是大腦的一個聯結緊密的組成部分,使大腦可以實現高水平的數據整合與處理,這也許是為了滿足最高級的認知功能需要。」拉哈夫與同事在論文中寫道。
他們指出,這或許就是大腦中產生意識的地方。「核心區包含的所有腦區的確都與意識活動有關。」研究人員寫道,「因此,核心區很適合開展高度整合性的工作,意識也很可能源自其中。」拉哈夫接下來計劃對整個大腦進行分析,不僅限於大腦皮層。而在這一研究之外,他還有更大的野心。
「物理學家試圖利用數學公式揭開自然的基本法則之謎,解釋盡可能多的自然現象,」拉哈夫指出,「這些數學公式確實能揭露一些本質問題。如果我們真想弄清意識為何物,了解大腦的運作原理,我們就需要列出人腦和意識思維所採用的數學公式。但我們還做不到這一點,甚至還差得很遠。但我認為我們應當以此為目標。而且我們已經邁出了前進的第一步。」