物理学还能往哪发展.doc
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1、物理学还能往哪发展从十七世纪以来,在物理学的发展中,本体论的思想是根深蒂固的。这种思想认为,自然界是由某些基本物质组成的,这些基本物质的特性和行为,构成了自然界形形色色的物理现象;一旦了解了这些基本物质以及它们的运动所遵从的规律,物理现象就可以得到本体的说明。原子、以太以及各种“无重流质”的假设,都充当过这种基本物质;具有波粒二象性的电子,在量子力学中也成为构成现象的这种本体基础。原子物理学的发展以及量子力学的建立,使不少人认为利用电子、原子和分子概念来最终说明包括物理现象在内的一切自然现象的目标是可能实现的。这种带有普遍性的想法从两个方向进一步促进了现代物理学的研究:一个方向是从原子核、基本
2、粒子向更深层次的结构成分及其作用的探索,这构成了粒子物理学的研究对象,它和广义相对论的结合,又促进了天体物理学的发展;另一个方向是通过分子、原子以及电子的运动和作用来说明物质各种各样宏观性质的研究,它包括了凝聚态物理的广阔领域,并且由于向生物学的渗透,促进了生物物理学的发展。这些重大进展使物理学的研究领域得到了很大的开拓,并构成了现代物理学的各个前沿。在这些领域里,许多物理现象和规律还没有被我们所认识,对它们的研究,无疑会为现代物理学的发展发掘出许多新的生长点。二十世纪的物理学呈现出高速发展的状况,其内容之丰富,思想之深刻和观念之新颖,远非过去物理学发展的各个历史时期所可比拟。现代物理学远远超
3、出了宏观物体缓慢运动的范围。从微观领域来说,已经深入到原子内部、基本粒子内部,人们已经发现了大小不断减小、能量不断增加的许多连续的层次原子、原子核、基本粒子、夸克等,已经达到10-14厘米以下的线度。目前还无法预见这个层级链条有没有一个终端。从宏观领域来说,人们的视野已经扩展到半径为150亿光年的宇宙范围,依次突破了银河系、星团、星系和总星系的领域。所以,对物质内部结构和特性的认识,都发生了重大的变革。物理学的一系列成果在理论思想上突破了原子不可分、元素不可变的观念,运动只具有连续性的观念,绝对时空观念以及机械决定论的局限性;提出了量子态、波粒二象性、几率决定性、四维时空与弯曲时空、实物与场的
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