現(xiàn)代物理與生活

《現(xiàn)代物理與生活》一一論文物理，這個并不陌生的代名詞。物理科學作為自然科學的重要分支，不僅對物質(zhì)文明的進步和人類對自然界認識的深化起了重要的推動作用，而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經(jīng)典力學，直至現(xiàn)代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素質(zhì)、科學精神以及科學思維的有形體現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，社會的進步，物理已滲入到人類生活的各個領(lǐng)域。例如，光是找找汽車中的光學知識就有以下幾點：汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡，利用凸鏡對光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點，使看到的實物小，觀察范圍更大，而保證行車安全；汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡，它是利用凹鏡能把放在其焦點上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的；轎車上裝有茶色玻璃后，行人很難看清車中人的面孔，茶色玻璃能反射一部分光，還會吸收一部分光，這樣透進車內(nèi)的光線較弱。要看清乘客的面孔，必須要從面孔反射足夠強的光透射到玻璃外面。由于車內(nèi)光線較弱，沒有足夠的光透射出來，所以很難看清乘客的面孔.....就比如說還有，五香茶雞蛋是人們愛吃的，尤其是趁熱吃味道更美。細心的人會發(fā)現(xiàn)，雞蛋剛從滾開的鹵汁里取出來的時候，如果你急于剝殼吃蛋，就難免連殼帶“肉”一起剝下來。要解決這個問題，有一個訣竅，就是把剛出鍋的雞蛋先放在涼水中浸一會，然后再剝，蛋殼就容易剝下來。生活離不開物理，就像魚離不開水一樣。美國科學家富蘭克林曾經(jīng)講過：將來人類的知識將會大大增長，今天我們想不到的新發(fā)明將會屢屢出現(xiàn)，我有時候幾乎后悔我自己出生過早，以致不能知道將要出現(xiàn)的新事物。100多年來，人類的科技只能用突飛猛進這樣的詞匯來形容，如果讓一個1900年的發(fā)明家來看今天的世界，他會認得汽車、電話、飛機，他也能想象出宇宙飛船、深海潛艇，但他絕對會對計算機、互聯(lián)網(wǎng)、基因工程、核能、超導磁懸浮一無所知。“物理乃萬物之理”。物理的創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)對科學技術(shù)的進步起著舉足輕重的作用。相信大家不會陌生富蘭克林的閃電實驗吧？經(jīng)濟和社會的發(fā)展，電能的需求量日益增長，電網(wǎng)的容量越來越大，供電密度越來越高，電網(wǎng)向超大規(guī)模方向發(fā)展，對供電質(zhì)量和電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠性要求也越來越高。超導材料可以用于制作超導電線和超導變壓器，從而把電力幾乎無損耗地輸送給用戶，超導電力技術(shù)克服了常規(guī)電力技術(shù)固有的缺陷，并將帶來電力工業(yè)的重大變革。超導電力技術(shù)主要包括超導儲能系統(tǒng)、超導限流器、超導電纜、超導變壓器、超導電機和基于超導技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)及控制技術(shù)而產(chǎn)生的靈活功率變換和調(diào)節(jié)技術(shù)。其應用對提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，改善供電品質(zhì)，并提高電網(wǎng)輸電能力、降低網(wǎng)絡(luò)損耗，提供可靠的基礎(chǔ)保障和技術(shù)保障。據(jù)統(tǒng)計，目前的銅或鋁導線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國2007年的總發(fā)電容量（7億千瓦）為例，可以節(jié)約的損耗相當于兩個三峽電站的總發(fā)電量，經(jīng)濟效益和社會效益相當可觀，這樣一來可以大幅度降低電價，讓廣大的人民群眾真正享受到科技發(fā)展與改革開放帶來的實惠，二則這將使我國沿海地區(qū)不再為缺電而影響當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，為全國的快速發(fā)展與和諧發(fā)展奠定堅實的基

礎(chǔ)。三是可以關(guān)停一些火電廠，充分利用水力發(fā)電與核電，為我們的子孫后代留下一塊煤、留下一桶油、留下一座青山、留下一片藍天。上次看到關(guān)于愛因斯坦的視頻，讓我不經(jīng)意想起他的《相對論》。狹義相對論建立以后，對物理學起到了巨大的推動作用。并且深入到量子力學的范圍，成為研究高速粒子不可缺少的理論，而且取得了豐碩的成果。還有就是量子論的建立。量子力學為描述微觀自然現(xiàn)象提供了全新的框架，量子力學不僅是現(xiàn)代物理學的基礎(chǔ)，而且也是化學、生物學等其他學科的基礎(chǔ)。在應用方面，量子力學還催生了半導體、光通訊等新興工業(yè)的崛起，并為激光技術(shù)的發(fā)展、新材料發(fā)現(xiàn)和研制以及新型能源開發(fā)等開辟了新的技術(shù)途徑。半導體材料、半導體物理和半導體器件研究的進展為計算機革命鋪平道路，而計算機革命給人類社會和技術(shù)進步所帶來無法估量的影響。隨著相對論和量子論的創(chuàng)立及其應用的深入，物理學對社會與經(jīng)濟的發(fā)展、對人們的生產(chǎn)與生活乃至人類思維本身產(chǎn)生了愈來愈重要的影響，如人們利用航天技術(shù)進一步探索宇宙的奧秘，通過電子顯微鏡能看見組成分子、原子，還有納米技術(shù)、激光技術(shù)、信息技術(shù)的應用等皆已經(jīng)并繼續(xù)對社會發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。當然在科學技術(shù)為人類社會帶來福音的同時也出現(xiàn)了一些社會問題，如能源危機、全球變暖和臭氧破壞等。如何有效地其應用物理學的新發(fā)展，避免負面影響，如何提高未來公民的科學素質(zhì)，樹立正確的科學觀等，這些皆對物理學界和物理教育界提出了新的要求。在20世紀之前從未有人提及過，宇宙是在膨脹或是在收縮，但在1929年，埃德溫■哈勃做出了一個具有里程碑意義的觀測：不管你往那個方向看，遠處的星系正急速地遠離我們而去。換言之，宇宙正在膨脹。哈勃的發(fā)現(xiàn)暗示存在一個叫做大爆炸的時刻。隨著對宇宙的了解，人們開始對太空的了解也越來越深了。1957年10月4日發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星:斯普特尼克；1961年4月12日，蘇聯(lián)成功地發(fā)射了世界上第一艘載人飛船“東方”1號，乘坐這艘飛船的航天員是加加林；1963年6月16日世界上第一位女航天員是蘇聯(lián)的捷列什科娃乘“東方”6號進入太空，在軌道上運行了70小時50分鐘，繞地球48圈。。。。。古人對自然的奧秘發(fā)出過多少質(zhì)樸的發(fā)問：天體是怎樣運行的？我國航天技術(shù)持續(xù)的不斷發(fā)展，為我國空間科學的發(fā)展以及空間探測奠定堅實的基礎(chǔ)?？臻g的物理學研究將不僅帶動我國基礎(chǔ)科學研究，而且將引領(lǐng)我國航天技術(shù)水平的進一步提高，有效促進空間科學與航天科技水平的協(xié)調(diào)發(fā)展。自上世紀90年代開始，我國利用“神舟”號飛船和返回式衛(wèi)星，在空間材料和流體物理以及空間技術(shù)研究等領(lǐng)域開展了大量實驗研究，取得一批重要成果。根據(jù)我國空間科學中長期發(fā)展規(guī)劃，將利用返回式衛(wèi)是進行微重力科學實驗，同時探討進行引力理論驗證的專星方案?？臻g的物理學研究涉及空間基礎(chǔ)物理、微重力流體物體、微重力燃燒、空間材料科學和空間生物技術(shù)等學科領(lǐng)域。空間基礎(chǔ)物理涉及當今物理學的許多前沿的重大基礎(chǔ)問題，在科學上極為重要，在我國還是薄弱領(lǐng)域。隨著我國經(jīng)濟實力的增長，應該適時地安排引力理論家驗證的專星研究。正是自然界美妙而復雜的現(xiàn)象，激發(fā)了一代又一代物理學家的好奇心，促使他們?nèi)ヌ剿髯匀滑F(xiàn)象背后的本質(zhì)，而物理學的每一個科學概念的產(chǎn)生都充滿了探索和創(chuàng)新，還包括對已有錯誤觀念的批判。

今日的物理學并沒有終結(jié)，仍然有許多問題有待探索，物理理論的技術(shù)應用更有廣闊的創(chuàng)新天地。從文化的角度看，物理文化是一種高品味的科學文化。物理文化是由人和物構(gòu)成的綜合體。物理學作為人類認識自然的偉大成果，無論其內(nèi)容、方法和結(jié)構(gòu)都是人類創(chuàng)造智慧的集中體現(xiàn)，優(yōu)秀的物理學家群體和物理應用工程師在物理學探索過程和技術(shù)應用中閃耀著科學創(chuàng)造之光。物理教師作為物理學活的載體通過物理試驗儀器、設(shè)備，物理書籍、論文、軟件等在學校中創(chuàng)造出一種物理文化環(huán)境。這種環(huán)境充滿探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新，充滿好奇心。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“如果青年人通過體操和走路訓練了他的肌肉和體力的耐久性，以后能適應體力勞動。思想的訓練以及智力和手藝方面的技能鍛煉也