物理三大发明

① 19世纪末，物理学的三大发现是什么具体

19世纪末，物理学上出现了三大发现，即X射线、放射性和电子。

这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了
原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。
热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概
念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理
化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。
在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结
合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了
化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。
化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和
思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、
粮食问题、环境污染等。
化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物
化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电
子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善
人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。
现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为
多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物
理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”
将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇

② 二十世纪物理三大发现

二十世纪三大重要科学研究

黄定维口述 陈韵琳执笔

〖 之一：相对论—绝对与相对- 〗

相对概念，在我们的日常生活中例子是不胜枚举。 譬如二火车同时在车站对面，其中一辆火车走了，另一辆火车上 的人，会误判成是自己的火车开始移动。同样的，汽车进洗车机器，明明是刷车布在移动，但车上的人会感觉是车子在移动。 而相对概念，也不是从爱因斯坦才开始谈论的概念。早在伽利略 时代，就已有类似的讨论了。

但是当爱因斯坦的相对论举世知名以后，爱因斯坦却开始后悔把他这套研究的内容统称为「相对论」，为什么呢？因为太多一知半解的人只谈论「相对」，忽略掉「绝对」——爱因斯坦开始研究相对论，正是因为他相信科学定律是绝对的，也是因为对定律的绝对性笃信不移，科学家才有可能发展科学。

物理定律必须是绝对的，也就是说，不管在怎样的情况下，研究 出来的结果都应当一样。而定律本身，一定从大多数人可共同看见可观察的事物着手，而后成为该如此就是如此的已是最后的基准，不能 再有任何条件，也不能被证明。假如连定律也是相对的，科学根本不 能发展下去。也就是说，「定律」反映出来一种信念——相信这世界 一定有某种秩序，是你我他都共同同意的。若是这种信念被怀疑、若 是定律被质问「为什么」，则连科学家都无法给出答案了。而这样的「世界应当存有某种秩序」的信念，对科学家是很重要的。

举例来说，车上车下各站一个人，在车上的那个人丢球往空中抛，让球自由落地，则在车上的人看到的是直线下落，可是在车下的人，看到的却是抛物线。这正是相对。可是，两人都会发现球是往下落地没错，因为地心引力定律是绝对的；而上去下来花的时间两人都算出是一秒钟，这部分也是绝对的。

既然科学研究中有绝对的部分被公认为定律，也就意味着，当某样事物是相对的，它就不该出现在定律中。而我们从一个人在车上跑，车上和车下的人看到的速度不一样，可判知「速度」，在物理世界中是相对的，既然是相对的，当然不该出现在定律中。

因此，牛顿公式 F=MA (力 = 质量 X 加速度)中并没有「速度」这一项。加速度，其实是抽象的量，不是速度本身。若牛顿把速度放进来，这条公式一定就变成相对。

但是在 Maxwell 的电磁学公式中，却出现「光速」！怎么可能有速度呢？于是爱因斯坦认定：光速不是普通的「速度」，不是众速度中的一个，它是绝对的速度！若是光速不绝对，以前的科学基础就不稳固了。

于是爱因斯坦根据前述原则，继续推导，就导出「时间是相对的」，「空间是相对的」「时空是可以转换的」，这样的概念出现后，人类的想象力驰骋下，人可以回到过去先走到未来、我们所见的形体也有可能改变....，从爱因斯坦以后，不止「时」「空」常常并述为「时空」，也导致我们如今会看到很多虽尚不能被实验证明，却绝对有科学理论基础的时空片与科幻片。

除此以外，爱因斯坦有名的公式 E=MC^2，一样如前述，是根据「定律绝对」「光速绝对」推导出来，这公式说明了质量与能量可以互换，它可以说是从古自今，影响人类最大的公式。

〖 之二：宇宙大爆炸—现世与永恒- 〗

很久以来，天上的星星就是科学家的关注，也是神话、文学的想象内容。

星星的死亡:

神话说，银河是天神宙斯泼翻牛奶造成的，因此银河就叫做 milky way。 科学家则说，宇宙应当是永恒不变的，科学家的野心，就是要找到最永恒不变的事物。因此，流星也成为科学家好奇的对象：它到底是不是星星？如果是，为何会掉下来呢？

1930 年，已经世界知名的爱因斯坦大老远跑去与一个当时还是小人物的哈伯会面。为什么呢？因为哈伯发现宇宙是在膨胀的，宇宙会有生老病死！

爱因斯坦在 1915 年推导广义相对论时，发现用公式推导出的宇宙有两解：一是宇宙会越来越大，一是宇宙会越来越小。 这公式出来，爱因斯坦非常困惑不解。在他的信念中，宇宙应当是绝对不变的。为了这个信念，他没有坚持他所推导出来的公式，在公式中加上一个常数，好让宇宙成为绝对不变的。 因此当哈伯的科学研究报告出来，世人都尚未明了个中意义时，爱因斯坦大老远去会见他。

哈伯用杜普勒效应测星星位移，比较出速度，发现越远的星星移动速度越快，而且每颗星在自己的位置上看，都会看见别的星星在移动，一如先在汽球上划很多小点后开始吹大汽球的情况一般，这正是大爆炸理论发展的基础：由一点爆开成大宇宙。

宇宙会变，星星会死。星星是怎么死的呢？根据观察，星星死的很辉煌很灿烂，它变的非常亮非常亮，然后死亡。至于像太阳般大小的星星，死前会发红，然后成为石头。

科学家知道宇宙是有起源的，当然，科学家也会想知道宇宙的未 来。是一直膨胀下去？还是膨胀到最后开始收缩？目前的推测是「介于其中」。

宇宙至今已经有一百亿年的历史了。有没有办法想象，现在我们看到的某些星星，其实是一百亿年以前的事？如果你问，为何科学家穷尽力气，要研究一百亿光年远的东西呢？答案或许是：正像远古以前的神话....，人内心深处总有着渴望，想知道「我从哪里来？要往哪里去？ 」当你面对穹苍展望星空，或者企图理解大爆炸理论.... 有没有唤起过内心深处类似的渴望呢？

〖 之三：量子论--主观与客观、原则与实用 〗

科学家对另一种研究也是充满好奇有长远历史的：那就是研究「什么是大自然中最基本的元素？」透过这个研究，来满足人内心深层的渴望：想知道一切事物最基本的东西，好得知自己在宇宙中的位置。

最基本的东西，往往是最重要的东西，值得科学家不计成本的研究。

大自然中最基本的元素的概念是--它是绝不可能再分割的东西。有趣的是，为要寻找这基本元素所设计出来的机器，竟然可以大到有一个城市这么的大！这种研究，我们把它称之为「量子论」。

爱因斯坦伟大的发明，不只是相对论，也是量子论。当爱因斯坦发现他推导的公式说明宇宙会变，爱因斯坦修改常数；至于量子论发展到后来，爱因斯坦竟然彻底拒绝接受，这导致晚年的爱因斯坦顽固很难跟后代科学家沟通。因为量子论彻底违反爱因斯坦对科学定律原则的概念、违反他所认知的世界了。

这从何说起呢？我们就从「电子」谈起。

电子于 1897 年第一次被发现。如果要描述电子，可以说，它是没有大小体积的点，但是有位置。这么小的东西，这一百年来，到目前为止，还是没有任何仪器可以看得到它。可是看不到，却透过实验研究，掌握住电子的特性，这个实验的结果，有三个地方是让人骇异的。

第一、科学家发现，电子具有「波粒双重特性」。在过去的物理特性中，波和粒子，是两种完全不同的东西，具有完全不同的属性；是波就不是粒子，是粒子就不是波。但是，现在科学家发现电子又是波又是粒子。

第二、科学家发现实验者的观点会影响实验结果。过去不管实验者是谁、持什么观点，都不会影响实验数据，大家作出来都是一样的；但是现在，实验者的观点会影响实验结果。举个诡异但却很符合电子实验的例子：当我看月亮，月亮存在；当我不看月亮，月亮就变成其它东西了；或者说，当我看你，你是男生，当我不看你，你就是女生。这不是很诡异吗？

第三：截至目前，科学家只能掌握电子的特性，却根本看不见电子，不知他到底长什么样子。但是光凭对电子特性的掌握，科技以前所未有的速度在增进人类生活的舒适与便利。 譬如计算机 IC、半导体、芯片...，现在计算机影响人类文明多么深远，影响个人生活多么剧烈，这一切，竟然是只掌握规则，却看不见、不明其物的情况下发展的。这正是为什么现代人对科学原理的研究越来越不重视，只重视有实用价值的科技研究。反正，知不知道真相不重要，掌握特性能运用就好了。这几点，都对过去科学研究某些确定不移的原则产生剧烈的挑战。

而这些更带出一些哲学上的问题：主客能否二分？如果主观无法从客观中拿掉，那么，什么是客观？科学还有资格宣称自身拥有绝对的客观？这一切哲学问题，都让科学走向「不可知论」。

爱因斯坦正是看到这势必出现的局势，因而放弃了量子论研究，也拒绝跟后代很多渴望得到他意见的科学家们沟通。爱因斯坦抗拒的世界，正是你我现在活着的世界，也就是全面对客观的质疑；以及不再重视思考、寻找真理本身，只想立即实用的世界。

③ 物理史三大奇迹年是哪几年

以下内容转自知乎（原作者：张军玲）：

1543年，哥白尼的《天体运行论内》和维萨留斯的容《人体构造》相继出版，人类对宇宙和对自身的认识揭开了科学革命的序幕。1666年，从剑桥回到乡间躲避鼠疫的牛顿发明流数术（微积分）、发现万有引力定律和完成光色的分析。1905年，在伯尔尼瑞士专利局工作的爱因斯坦发表了五篇具有划时代意义的论文，包括现代物理学中三项伟大的成就：分子运动论、狭义相对论和光量子假说。

所以物理史三大奇迹年是1543年，1666年以及1905年。

④ 19世纪和20世纪之交物理学的三大发现是什么有什么意义

1、细胞学说（1838-1839）

2、能量守恒定律（1842-1847）

3、生物进化论（1859）

19 进纪自然科学三大发现是指证明了自然界的各种物质运动形式，都可以在一定的条件下互相转化的重大发现，同时证明了自然界中物质运动的统一性，为辩证唯物主义自然观的创立奠定了基础， 在19世纪中叶，自然科学有了突飞猛进的发展，特别是其中的三大发现具有决定的意义。

(4)物理三大发明扩展阅读

1838-1839年关于细胞学说的建立,证明了除原生质外，一切有机体都是从细胞的繁殖和分化中产生、成长起来的，它们都遵循着共同的1842-1847年关于能量守恒与转化定律的发现规律。

1859年达尔文生物进化论的创立，进一步证明了整个有机界，包括人类在内，都是某种机体由简单到复杂、由低级到高级长期发展的结果。

这些重大发现深刻地揭示了自然界各个领域之间的联系，沉重地打击了形而上学自然观。因此，恩格斯非常重视并高度评价了这些重要发现，认为“有了这三个大发现，自然界的主要过程就得到了说明，就归结到自然的原因了。”

⑤ 牛顿的三大发明

伟大的成就～建立微积分
在牛顿的全部科学贡献中，数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆，他是在1664年和1665年间的冬天，在研读沃利斯博士的《无穷算术》时，试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。
笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下，在钻研笛卡尔的解析几何的基础上，找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值，这就是一个微小的路程和时间间隔的比值，当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候，就是这一点的准确值。这就是微分的概念。
求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程，可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和，这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发，建立了微积分。
微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题，才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的，牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题，如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等，在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人，他站在了更高的角度，对以往分散的努力加以综合，将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分发明中最关键的一步，为近代科学发展提供了最有效的工具，开辟了数学上的一个新纪元。
牛顿没有及时发表微积分的研究成果，他研究微积分可能比莱布尼茨早一些，但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理，而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。
在牛顿和莱布尼茨之间，为争论谁是这门学科的创立者的时候，竟然引起了一场悍然大波，这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间，造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国，囿于民族偏见，过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前，因而数学发展整整落后了一百年。
应该说，一门科学的创立决不是某一个人的业绩，它必定是经过多少人的努力后，在积累了大量成果的基础上，最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样，是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。
1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算，用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程，同时对方程的根及其性质进行了深入探讨，引出了方程论方面的丰硕成果，如:他得出了方程的根与其判别式之间的关系，指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数，即“牛顿幂和公式”。
牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出密切线圆(或称曲线圆)概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。

伟大的成就～对光学的三大贡献
牛顿望远镜
在牛顿以前，墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候，伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”，震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……
牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人，也象伽利略、笛卡尔等前辈一样，用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年，牛顿在家休假期间，得到了三棱镜，他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后，分解成几种颜色的光谱带，牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住，只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜，结果出来的只是同样颜色的光。这样，他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。
牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上，这是他第一次公开发表的论文。
许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成，认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象)，就设计和制造了反射望远镜。
牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。公元1671年，牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。
同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算，比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象，胡克发现的肥皂泡的色彩现象，“牛顿环”的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。

伟大的成就～构筑力学大厦
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
在牛顿以前，天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行？天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明，天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
早在牛顿发现万有引力定律以前，已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用，他认为这种力类似磁力，就像磁石吸铁一样。1659年，惠更斯从研究摆的运动中发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力，并且试图推到引力和距离的关系。
1664年，胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果；1673年，惠更斯推导出向心力定律；1679年，胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
牛顿自己回忆，1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次，象以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来……
一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着。终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年，胡克曾经写信问牛顿，能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年，哈雷登门拜访牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。
当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力，也证明了在太阳引力作用下，行星运动符合开普勒运动三定律。
在哈雷的敦促下，1686年底，牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足，出不了这本书，后来靠了哈雷的资助，这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。
牛顿在这部书中，从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。

⑥ 17世纪自然科学的三大发明是指什么

17世纪自然科学的三大发明是指细胞学说、进化论、能量守衡和转化定律。专

1. 细胞学属说是关于细胞是动物和植物结构和生命活动的基本单位的学说。它是由德国生物学家马蒂亚斯·雅各布·施莱登（Matthias Jakob Schleiden）和泰奥多尔·施旺（Theodor Schwann）提出的。

2. 生物进化论最早是由查尔斯·罗伯特·达尔文提出的，在其名著《物种起源》有详细的论述。进化论有三大经典证据：比较解剖学、古生物学和胚胎发育重演律，皆是达尔文不懈努力的结晶。达尔文生前的生物变化思想发展和关于万物互相转化和演变的自然观可以追溯到人类文明的早期。

3. 能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物，大到宇宙天体。小到原子核内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量，如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用，都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。