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淺談物理學(xué)思想發(fā)展與文化關(guān)系
（作者未知） 2010/7/15
（接上頁(yè)）何學(xué)定理的公理化(歐幾里得Euclid)——演繹邏輯。(2)以地球?yàn)橹行妮斔蛨A的均速運(yùn)動(dòng)為主，運(yùn)轉(zhuǎn)圓的均速運(yùn)動(dòng)為微擾，可以準(zhǔn)確解釋包括太陽(yáng)在內(nèi)的各行星在天上的運(yùn)動(dòng)。(3)物體“比重”物性的發(fā)現(xiàn)(亞基米德Archimedes)，后來(lái)進(jìn)一步發(fā)展到“密度”物性。
黑暗時(shí)代(30B．C．一1300A．D．)：這是物理學(xué)發(fā)展a冬眠時(shí)代。(1)羅馬帝國(guó)(3OB．C．一476A．D．)：羅馬人是實(shí)用民族，他們強(qiáng)勢(shì)在軍事，行政和工程，而不在學(xué)術(shù)和科學(xué)。大量收集和發(fā)展希臘哲學(xué)思想，而很少有原始的創(chuàng)作。為了要準(zhǔn)確解釋以地球?yàn)橹行牡男行沁\(yùn)動(dòng)，增加了偏心圓的微擾(托勒密ptolemy)。(2)中世紀(jì)(476—1200)：中世紀(jì)的歐洲是一個(gè)宗教和封建的封閉保守時(shí)代。研究希臘哲學(xué)和科學(xué)的中心便轉(zhuǎn)移到阿拉伯和波斯。(3)十字軍東征(1096—1270)：二百年十字軍東征運(yùn)動(dòng)，動(dòng)搖了歐洲的封建制度和教會(huì)權(quán)力。伊斯蘭的優(yōu)秀文化開始對(duì)歐洲人開放。
復(fù)興時(shí)代(1300—1600)：大亂之后必有大治。經(jīng)歷過十字軍東征的浩劫之后，歐洲從一個(gè)保守封閉的教條社會(huì)轉(zhuǎn)入一個(gè)改革開放，實(shí)事求是和解放思想的文藝復(fù)興時(shí)代，由神本回歸到人本。文藝復(fù)興使歐洲恢復(fù)對(duì)人，人的成就和人的世界的興趣。文藝復(fù)興把歐洲從一個(gè)較為落后的社會(huì)在五百年內(nèi)，先后超過伊斯蘭和中國(guó)社會(huì)。
1．機(jī)動(dòng)力學(xué)(Mechan0dynamics)
從希臘時(shí)代到黑暗時(shí)代這一千六百多年，物理學(xué)發(fā)展的主要興趣上行星運(yùn)動(dòng)。發(fā)展以數(shù)學(xué)的歐幾里得幾何學(xué)為基礎(chǔ)，均速圓周運(yùn)動(dòng)為核心。到了復(fù)興時(shí)代，以既定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)來(lái)了解觀測(cè)的事實(shí)，改變?yōu)閺氖聦?shí)去尋找事實(shí)背后的數(shù)學(xué)原理。由實(shí)是求事改變?yōu)閷?shí)事求是，由以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)改變?yōu)橐晕锢頌榛A(chǔ)。
(1)天上行星的日心橢圓運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)(開普勒Kepler，1571—1630)和地上物體的重力加速度及拋物線運(yùn)動(dòng)的了解(伽利略Galileo，1564—1642)。橢圓和拋物線非均速運(yùn)動(dòng)的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非常重要的突破，是歐幾里得幾何不能解釋的現(xiàn)象。除了物理現(xiàn)象的突破外，更促使后來(lái)十七世紀(jì)解析幾何的發(fā)展(笛卡爾Descartes和費(fèi)馬Permat)。
(2)機(jī)動(dòng)力學(xué)的誕生：為了解決重力問題，牛頓(1642—1724)認(rèn)為，天上月球圍繞地球的運(yùn)動(dòng)與地上物體的拋物線運(yùn)動(dòng)是同一根源，及推出它們之間與地球中心距離的關(guān)系。他成功發(fā)現(xiàn)三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)定律：慣性定律，動(dòng)力定律和反作用定律。更由第二和第三個(gè)定律推出物體之間的重力定律。為了完成三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律，牛頓創(chuàng)造了兩個(gè)重要的物理量：慣性質(zhì)量=密度×體積和慣性動(dòng)量=質(zhì)量×速度。同時(shí)他更創(chuàng)造了一條微積分的數(shù)學(xué)工具，來(lái)取代歐氏幾何學(xué)的不足。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的力只是與物體的變速度有關(guān)，與物體的速度無(wú)關(guān)。
(3)牛頓動(dòng)力定律理論的普遍化，以位能和動(dòng)能取代外力和加速度：拉格朗日(Lagran—ge，1736—1813)和哈密頓Hamilton，1805—1865)。從物理定律推理到物理理論是符合從幾何公理推理到幾何定理的——演繹邏輯。
(4)牛頓動(dòng)力學(xué)對(duì)隨機(jī)過程的應(yīng)用：麥克斯韋(Maxwell，1831—1879)，玻耳茲曼(Boltzmann，184 1906)。19世紀(jì)未，機(jī)動(dòng)力學(xué)已發(fā)展成為宏觀物質(zhì)世界一個(gè)完美的理論：完整，合理和前后一致。
2．電動(dòng)力學(xué)(Electrodynamics)電磁現(xiàn)象雖然是人類很早便發(fā)現(xiàn)的自然現(xiàn)象，但到了十六世紀(jì)才開始從實(shí)驗(yàn)中取得量化的結(jié)果。
(1)電磁相互作用的關(guān)系：庫(kù)侖(Coulomb)電荷與電荷和磁極與磁極的相互作用，奧斯特(Oersted)磁極與電流的相互作用，安培(Ampere)電流與電流的相互作用，法拉第(Faraday)電荷與運(yùn)動(dòng)磁極的相互作用。
(2)法拉第提倡電磁的“本地作用”來(lái)代替“超距作用”，導(dǎo)致“電磁場(chǎng)”物理量的誕生。
(3)電磁學(xué)的基本定律：根據(jù)電磁相互作用的關(guān)系和以電磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，麥克斯韋完成完整的“電磁場(chǎng)定律”，相當(dāng)于牛頓機(jī)動(dòng)力學(xué)中的物體重力定律。后來(lái)洛倫茲(Lorentz,1853—1928)更進(jìn)一步完成電荷在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的“電磁場(chǎng)力定律”�！拜椛浞醋饔昧Χ伞币彩请姶艑W(xué)一個(gè)基本定律，只是直到現(xiàn)在，符合邏輯的定律還未完成。
(4)帶電粒子動(dòng)力學(xué)：洛倫茲的電磁場(chǎng)力是一個(gè)與速度有關(guān)的力。只有速度為零的情況，才適合牛頓的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。愛因斯坦(Einstein，1879—1896)采用牛頓動(dòng)力推出電磁場(chǎng)力在速度為零的情況，再用洛倫茲慣性變換，把速度為零情況的結(jié)果變換到速度不等于零的情況。結(jié)果推出帶電粒子在電磁場(chǎng)力的洛倫茲動(dòng)量=v×牛頓動(dòng)量。v是（未完，下一頁(yè)）
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