前进中的物理学与人类文明论文

物理学对人类社会的贡献

物理学是一门探究一切物质的组成及运动规律揭示它

们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。作为自然科学的一门重要基础科学，物理学历来是人类物质文明发展的基础和动力。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的有力工具，物理学又是一种哲学观和方法论。在人类文明漫长的岁月中，这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个又一个光辉的里程碑。

物理学的进展密切联系着工业，农业等的发展，也同人类社会的进步息息相关。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信；从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行；从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。

物理学对科学技术和生产力的发展起着最直接地推动

作用，几次工业革命便是最好的验证。其都是由于物理学深刻地揭示了自然规律，构成了认识自然、改造自然的巨大力量，为科技发展提供了方法和技能。近一个世纪以来，物理学又有了崭新的进展，带来相应的新技术革命。

蒸汽机的发明和牛顿力学的建立，导致了第一次工业革

命。17世纪，牛顿完成了划时代的伟大巨著《自然哲学之数学原理》，其奠定了整个经典物理学的基础，并对其他自然科学的发展起了极大的推动作用。牛顿力学的建立，是自然科学从自然哲学中分化出来的第一重大事件，实现了自然科学的第一次大综合，使人类对自然界的认识跨进了划时代的一大步。经典物理学的思想方法、定量规律及实验基础，使科学技术的发展摆脱了当时多少还带有经验式的、工匠式的、思辨色彩的落后状态，加快了科学技术的发展步伐，为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。

蒸汽技术革命引起了社会的全面变革，带来了社会生产力的极大飞跃，使产业结构发生了巨大变化，机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。

电磁理论的发现和建立, 使人类进入了电气化时代。第二次工业革命发生在十九世纪下半叶，它以电磁理论的建立和发展，电气技术开发和应用为基础，极大促进了社会生产力的发展，引起了社会经济结构和生产结构的巨大变革。同时，电磁场理论的发展拓展了科学研究领域，带动了一些新兴学科和相关交叉学科的发展。

在电力革命的过程中，电磁场理论规定着革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次证实了科学包括物理学对生产力发展的先导作用。

电子和信息技术具有物理基础。信息革命始于20世纪

40年代，以计算机问世为标志，目前方兴未艾。从1904年发明二极管起，到1946年世界上第一台电子管计算机研制成功止，是信息技术史上的“电子管时期”。1947年随着半导体晶体管问世，信息技术史进入了“晶体管时期”。此后，集成电路的发明，打破了电路与元件分离的传统观念，使电子设备微形化。经过大规模集成电路阶段后，超大规模集成电路又在迅猛发展。而计算机就是由这些物理元件组成的信息处理工具。

20世纪的生命科学在物理学的基础上发生了革命性的

变化，也就是DNA双螺旋结构的发现以及分子生物学的发展。在此过程中，物理学的概念与方法深入到生命科学领域。

物理学转化的能力很强，没有物理基础做其他学科的研究就非常困难。物理学是一个古老的、成熟的学科，从牛顿时期就成熟了，而且是不断开拓新局面的、不断向各方延伸的学科，所以它跟许多别的学科有非常密切的联系。物理学向其他学科的渗透，是引领、推动各门自然科学向其他方面开拓新局面的动力。物理学引领和推动着广义的物理科学、生命科学、信息科学、材料科学、地球科学、思维科学、哲学等等。

从宏观的层面，一切事物的变化、发展的方向都是趋于灭亡的。物理学中有一个概念叫做“熵”。熵是描述一个系统状态的物理量，它是状态的函数。如果所描述系统的变化

是个可逆的过程，那么系统的熵不产生变化。如果所描述系统的变化是个不可逆的过程，那么系统的熵则是不断增加的。事实上，在自然状态下，系统为可逆变化的几率极小。比如，重物落下，带动叶轮扰动液体，使液体升温。你不能奢望液体自动降温，使放出的热便成功，进而转化成使重物上升的势能。同样你也不可能看到热量可以从温度低的物体区域自然地传导到温度高的物体区域。你更不可能看到你从一个年迈体衰的老人自然长成精神焕发的孩童。所以自然世界的规律是一个系统一定会按照不可逆的过程运动和变化的。既然是不可逆的，它将遵守熵增加的原理。由于熵的不断增加，意味着系统中的状态数不断地增加，这将导致一个系统内部状态的无序化。状态的增加越快，无序化程度就加剧，系统将会加速毁灭或彻底地变换存在的形式。

上述讲的是物理学中熵的概念。把这个物理学概念广义化，它就是一个描述世界万物普遍规律的哲学原理。自然世界与人类社会是紧密联系的，人类社会存在与自然世界中，我们人类社会的发展应该 …… 此处隐藏：3948字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……