物理学史上的两朵乌云指的是什么?
1900年,享有“开尔文勋爵”的威廉?汤姆孙在英国皇家学会的新年庆祝会上发表致辞:物理学的大厦已基本完成,未来物理学家做些修修补补等我工作就可以了,不过,明朗的空间还有两朵小小的、令人不安的乌云”
令人没有想到的是,这两朵“乌云”引发了物理界的变革。
第一朵乌云指的是黑体辐射。
物质会吸收和反射电磁波,若物质只吸收电磁波,不反射电磁波,这种物质就被称之为黑体,黑体会向外辐射能量,称之为黑体辐射。
19世纪末,科学家在研究黑体辐射时遇到巨大困难:由经典的能量均分定理导出的瑞利—金斯公式在短波方面得出的黑体辐射与实验结果相违背,同时,维恩公式仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分(历史上称为紫外灾难),从里一个层面讲,经典物理学无法解释黑体辐射现象,这一问题始终困扰着物理学界。
20世纪初,普朗克在研究黑体辐射时提出能量子概念,经典物理学认为能量是连续的,而普朗克提出的能量子则认为能量不是连续的,是一份一份的,能量不能再分的最小份,叫做能量子。普朗克量子假说克服了黑体辐射所遇到的困难,物理学从此进去量子力学。可以说,普朗克开启了量子力学的时代。
第二朵乌云指的是物理学界对光速的研究。
根据伽利略变化的理解,物体的运动是相对的,即参考系的选择不同,物体运动速度不同。物理学家在研究光速时发现,无论在何种参考系中,光速是一样的,这违背了伽利略变换系的观念。按照伽利略变换系理解,光速在不同参考系中是不同的,但是大量的实验表明,无论在那种参考系中,光的速度都是一样的。于是科学界普遍认为在我们周围弥漫着一种叫做以太的物质,光相对于以太运动,所以光速不发生改变。
于是科学家又通过大量的实验,试图证实以太物质的存在,但是都以失败而告终,其中最著名的是迈克尔逊—莫雷实验,但实验的结果是零,即实验证实不存在以太这种物质。
在经典力学时空观里,空间、时间是绝对的,物质的速度不会影响空间、时间的变化,并且物体的运动是相对的。光速不变使经典力学举步维艰。在这种情况下,爱因斯坦提出了《狭义相对论》,而狭义相对论的一个重要前提就是光速不变原理。
时至今日,物理学界仍有许多尚未探索到的领域,物理领域的大厦,不单单只有两朵乌云那么简单。
经典物理学包括那些内容?
经典物理学的体系包括哪些
物理学研究的内容十分广泛,自然界发生的一切物理现象,诸如物理的位置变动,声、热、光、电、磁等现象,以及物质的结构、聚集状态和各种特性,都是物理学所要研究的。按照所研究的物质运动和具体对象的不同,通常物理学分为力学、声学、光学、电磁学、分子原理、原子原理、原子核物理等部门。力学研究的是物体的机械运动规律;声学研究声波的产生、传播、接收和作用等问题。热学研究分子、原子、电子、光子等质点做不规则运动所引起的热现象极其热运动的的规律;电磁学研究电和磁现象及其电流、电磁辐射、电磁场等;光学研究光的本性,光的发射、传播和接收的规律,光和其他物质的互相作用(如光的吸收、散射,光的机械作用和光的热、电、化学效应等)及其应用。分子物理学则是依据分子的结构.分子间互作用力和分子运动的性质,研究物质的性质和状态;原子物理是研究原子结构及其原子中发生的运动;原子核物理是研究原子核的结构.性质和变化的规律。
物理学的分类不是固定不变的,随着科学的发展,人们对物理现象的认识不断深入,它上午分类不断变化,分得越来越细。近代科学发展的初期,物理学还包括天文学、气象学等部门,以后这些部门很快成为独立的学科。经历长期的发展,力学也成为独立的学科,并产生了许多分支,如流体力学、弹性力学等。随着物理学的广泛应用,它与其他学科结合,还出现了一系列边缘科学,如化学物理、天体物理、地球物理、生物物理等。与此同时,又分化出一些尖端科学技术部门,如原子能、半导体、激光等
按照研究方法的不同,物理学又可以分为实验物理和议论物理俩大类。物理学是实验的科学,实验物理主要是通过观察、测试为理论物理收集感性材料和发现物理事实,解决实验设计和实验过程中的技术问题。理论物理的主要任务是,把观察.实验得到的结果和已发现的原理、定律,形成对比,分析概括,并运用数学进行推理,研究物理量之间的定量关系,建立统一的物理理论体系。
物理学的发展,经历了几次大的飞跃。十六世纪以后,物理学采用了系统的实验方法,在此基础上发现了许多前所未见的事实,很快建立了一套完整的理论,在科学上人们把它称为经典理论物理学,或叫古典理论物理学。经典物理学以经典力学、热力学和统计物理学、经典点动力学为基础,构成一个完整.严密的理论体系。这几个体系的建立,标志着人类对物理现象认识的一次巨大飞跃,它对生产和科学的发展起了很大的推动作用。
到十九世纪末二十世纪初,物理学又发现了一系列新的实验事实,如电子和放射性现象;迈克耳逊—莫雷测量以太实验得出的负结果;黑体辐射实验等。这些事实冲击了经典物理理论,使得物理学经历了一次比以前更为深刻的变革,由此诞生了现代物理学。研究高速(接近光速)物理现象的相对论,和研究微观的量子力学,乃是现代物理学的两大基础理论。
现在,人类对物理现象的探索,已经在一条更为广阔更为深入的阵线上展开,原子核物理和“基本”粒子物理学,凝聚态物理学、统一场论,是现代物理学中最活跃的部门
经典物理学的三大支柱式什么
分别是经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学。
由伽利略和牛顿等人于17世纪创立的经典物理学,经过18世纪在各个基础部门的拓展,到19世纪得到了全面、系统和迅速的发展,达到了它辉煌的顶峰。到19世纪末,已建成了一个包括力、热、声、光、电诸学科在内的、宏伟完整的理论体系。特别是它的三大支,经典力学、经典电磁理论和统计力学,已臻于成熟和完善,不仅在理论的表述和结构上已十分严谨和完美,而且它们所蕴涵的十分明晰和深刻的物理学基本观念,对人类的科学认识也产生了深远的影响。
为什么经典物理学时代没有人研究时间
在那时候绝对时间的概念已经根深蒂固,时间是最基本的量度,且演化规律均匀简单明了,所以在那个时代,大家都不会想到去研究时间。牛顿对时间的解释是这样的,绝对的、纯粹的数学的时间,就其本性来说均匀地流逝,而与任何外在的情况无关。这样我们在一个参考系中制定了测量时间的方法那么在所有的参考系中都适用。而在当时的条件下也只能够对时间有这样最直观的认识。
弱弱的问一下,牛顿的创立的经典物理学是不是不包括电磁学呀
- 弱弱的问一下,牛顿的创立的经典物理学是不是不包括电磁学呀换句话说担弗曹煌丨号查铜肠扩他经典的《自然哲学之数学原理》里并没有电磁学吧
- 牛顿,只有力学
有什么书籍可以从经典物理学到前沿物理
- 《A Brie孩单粉竿莠放疯虱弗僵f History of Time(时间简史)》——史蒂芬·威廉·霍金著,主要讲解物理大方向的起源问题,但你得确实对理论物理感兴趣,因为它研究的都是看不见摸不着而且很难证明的东西
有哪些数学问题有经典的物理学证明
- 小羊吃草问题有两条平行线 a 、 b .小羊在a上某一定点N,要到b上P点吃草,然后回到a上一定点Q点。P为其所在直线上动点,问P在什么位置时小羊所走路程最短?对此可以以N点为“光源”,关于b做“像点”N,连结NQ,交b粻袱纲惶蕺耗告同梗括与P点。应用的是光的反射原理及“光总走最短的直线”
经典物理学理论,是什么时候完善的?这个过程中,有多少比较出名的物理学家?
- RT,我说的是经典物理学,不是后来的量子学。
- 更不能公开