物理学是实验科学
2005-4-18 阅读次数:
  物理学是一门实验科学,是理论和实验高度结合的精确科学。它研究物质、能量和它们之间的相互作用。物理学探索着自然,驱动着技术,拯救着生命。是人类文明、技术进步、社会发展的基础。 

  20世纪,是科学技术空前高速发展的世纪,经历了一个又一个划时代的变革。然而,每一项变革无不与物理学的理论和方法及一些物理学家的名字联系在一起。 

  世纪之初的“电气化时代”,是十九世纪安培、法拉第、居里夫妇及她的女儿约里奥-居里夫妇、海森伯、费米、哈恩等一大串光辉的名字分不开的。 

  50、60年代物理学家又发明了激光,它的理论基础是爱因斯受激发射过程。 

  今天激光技术已广泛应用于尖端、通讯、计算、军事和日常生活,成为几十亿、上百亿的巨大产业。 

  20世纪科学技术给人类社会带来最大的冲击,莫过于以现代计算机为基础发展起来的信息技术,号称“信息时代”的到来。计算机给人类社会带来如此广泛而深刻的变革是科学家都不可能预见的。现代计算机硬件核心是半导体集成电路,PN结是基础。半个世纪前,巴丁、肖克莱、布赖顿等发明了晶体管,标志着信息时代的诞生。这是继二十年代发展了费米—狄拉克统计、能带论,从而用掺杂的方法获得了N型和P型半导体,为晶体管发明打下了基础。这一切又与薛定谔、海森伯、狄拉克、泡利、布洛赫、索末非联系在一起。 

  今天我国发展高技术的关键是新材料、新工艺。殊不知,微电子加工和分析手段本身,如离子注入、激光退火、卢瑟福射线发光光谱、二次发射离子质谱,以及光刻等,哪一样不是从物理学各分支的实验室里移植到工业上去的。高科技的发展事实证明: 重大创造的来源依赖于新的物理方法。 

  “ 物理学发展着未来的科学技术进步所需的基本知识,而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转 ” 。 

  翻阅一下现在物理学的许多重要期刊,或看一看许多国际物理学术会议的议程,就会发现,诸如蛋白质折叠、免疫网络、化学键断裂、水土流失、交通堵塞等,大量本不属于物理学内容的标题,赫然如目。这说明, 不管什么问题,当物理学家用物理的方法求研究它时,就把它变成了物理问题。 

  物理学中有一套最系统最完整的基础理论,也有一套最全面最有效的科学方法。物理学和化学的相互渗透,产生了量子化学,将化学带入了一个新的时代。近年来,量子化学、激光化学、分子反应动力学、固体表面催化和功能材料等物理学与化学间的交叉学科,取得了长足的发展,今后两学科之间的合作将更加默契。物理学和生物学的相互渗透,前途更是不可估量的。

  早在四十年代,量子力学的创始人之一薛定谔在《生命是什么?》一书中预言:“生命的物质载体是非周期性晶体,遗传基因分子正是这种有大量原子秩序井然的结合起来的非周期性晶体;这种非周期性晶体的结构,可以有无限可能的排列,不同样式的排列相当于遗传的微型密码;┉”他所说的非周期性晶体,就是存在于细胞核染色体中的 DNA 分子。

  大爆炸宇宙论的创始人、核物理学家伽莫夫用信息论的方法推测,DNA的遗传密码中,每个“单词”都是用三个“字母”组成的。这些推测相继得到证实,六十年代三联密码逐一被破译。薛定谔在《生命是什么?》一书中还预言:“生命之所以能存在,就在于从环境中不断得到‘负熵'”。“有机体是依赖负熵为生的”。这就是生命的热力学基础。比利时科学家普利高津的耗散结构理论,证实了这一预言。当前生命科学中分子生物学、量子生物学、遗传信息学、蛋白质结构等新兴学科的研究正方兴未艾。 有人说 二十一世纪是生命科学的世纪物理学家则说:二十一世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。

  一九九七年诺贝尔经济学奖授予的项目,是一个对全球金融产生巨大影响的期权定价模型 B-S 公式。公式的创始人 F.S.Black 是哈福大学物理系一九五九年的毕业生,一九六四年获得该校应用数学系博士,一九七一年任芝加哥大学经济系教授。当前出身数理的人跻身于经济学界并有所作为的大有人在。我国金融数学的创始人、山东大学金融数学研究所所长彭实戈教授,是我们物理系一九七四年的毕业生。

  综上所述, 物理学研究的是物质世界普遍而基本的规律。物理学构成了所有自然科学的理论基础。物理学的思想和方法是各类科学家所应具有的基本素质 

  物理学是一门实验科学,是理论和实验高度结合的精确科学。它研究物质、能量和它们之间的相互作用。物理学探索着自然,驱动着技术,拯救着生命。是人类文明、技术进步、社会发展的基础。一切 重大创造的来源依赖于新的物理方法。 

  “ 物理学发展着未来的科学技术进步所需的基本知识,而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转 ” 


  不管什么问题,当物理学家用物理的方法求研究它时,就把它变成了物理问题。 

  物理学研究的是物质世界普遍而基本的规律。物理学构成了所有自然科学的理论基础。物理学的思想和方法是各类科学家所应具有的基本素质
文章来源:www.wljx.sdu.edu.cn
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