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物質研究方法的發展

發布時間:2023-01-25 10:18:37

⑴ 物理學發展史是怎樣的

從遠古到公元5世紀屬古代史時期;5—13世紀為中世紀時期;14—16世紀為文藝復興運動時期;16—17世紀為科學革命時期,以N.哥白尼、伽利略、牛頓為代表的近代科學在此時期產生,從此之後,科學隨各個世紀的更替而發展。近半個世紀,人們按照物理學史特點,將其發展大致分期如下:

①從遠古到中世紀屬古代時期。

②從文藝復興到19世紀,是經典物理學時期。牛頓力學在此時期發展到頂峰,其時空觀、物質觀和因果關系影響了光、聲、熱、電磁的各學科,甚而影響到物理學以外的自然科學和社會科學。

③隨著20世紀的到來,量子論和相對論相繼出現;新的時空觀、概率論和不確定度關系等在宇觀和微觀領域取代牛頓力學的相關概念,人們稱此時期為近代物理學時期。

(1)物質研究方法的發展擴展閱讀:

物理學來源於古希臘理性唯物思想。早期的哲學家提出了許多范圍廣泛的問題,諸如宇宙秩序的來源、世界多樣性和各類變種的起源、如何說明物質和形式、運動和變化之間的關系等。

尤其是,以留基波、德謨克利特為代表,後又被伊壁鳩魯和盧克萊修發展的原子論,以及以愛利亞的芝諾為代表的斯多阿學派主張自然界連續性的觀點,對自然界的結構和運動、變化等作出各自的說明。原子論曾對從18世紀起的化學和物理學起著相當大的影響。

經典物理學形成之初,磨鏡與制鏡工藝對物理學與天文學都有過幫助和促進。早先發明的眼鏡以及在1600年左右突然問世的望遠鏡、顯微鏡,為伽利略等物理學家觀測天體帶來方便,也促使菲涅耳、笛卡爾、牛頓等一大批光學家作出幾何光學的研究。

後者的成就又促成反射望遠鏡、折射望遠鏡和消色差折射望遠鏡在17—18世紀紛紛問世。各種望遠鏡的進步又推動物理學的發展,如用它觀察木衛蝕、發現光行差等。當牛頓建立起經典力學大廈時,現代一切機械、土木建築、交通運輸、航空航天等工程技術的理論基礎也得到初步確立。

18世紀60年代開始的工業革命,以蒸汽機的廣泛使用為標志。起初,蒸汽機的熱機效率僅為5%左右,為提高蒸汽機的效率,一大批物理學家進行熱力學研究。J.瓦特曾根據J.布萊克的「潛熱」理論在技術因素上(加入冷凝器)改進蒸汽機。

但是,當時尚未有人認識到汽缸的熱僅僅部分地轉化為機械功。此後,卡諾建立了熱功轉換的循環原理,從理論上為熱機效率的提高指明了方向,也因此在19世紀下半葉出現了N.奧托和R.狄塞爾的內燃機。

除了物理學與技術之關系外,在科學發展史上,物理學與鄰近的天文學、化學和礦物學是密切相關的,而物理學與數學的聯系更為密切。物理學的概念、理論和方法,也幫助其他學科的建立與發展,如氣象學、地球科學、生物學等。物理學與哲學的關系也十分特別。

⑵ 幾種物理研究方法在物理學發展中的意義

物理學是一門研究物質運動的最一般規律和物質的基本結構的古老而生機勃勃的學科。物理學的研究方法遵從人類對客觀世界的認識法則,與其他學科相比,又有其自身特點。』具體地說,物理學的理論,就是通過觀察、實驗、抽象、假說等研究方法並通過實踐的檢驗而建立起來的。探討這些研究方法在物理學中的作用,對於更深刻地理解物理學原理、規律,對於物理學研究,不無幫助和啟迪。本文擬從科學方法論角度,結合物理學發展,對其思維方法進行思索,以求同行及專家們的指導。 在科學研究的諸多方法中,物理學最早採用的是觀察。1 觀察一物理學認識的起源 觀察是在對自然界中所發生的現象和過程不作任何人工干預和控制的情況下,進行的一種有計劃、有目的的觀測考察。 追溯物理學發展的歷史,觀察是物理學最早採用的研究方法。在科學不發達的古代,由於各方面條件限制,物理學最主要的研究方法是觀察。世界上最早對光學現象作理論性探討的我國的《墨經》中有關光學的內容共有八條,記述了影子的生成、光與影的關系、光的直進性、平面鏡反射、凹面鏡和凸面鏡反射現象等研究結果,這八條被認為是世界上最早的光學文獻就是建立在觀察基礎上的。

⑶ 化學研究物質的基本方法是

通過「化學」這個詞語,不難看出,是研究物質變化的一門學問。與物理有所不同,它研究的是舊物質消失,新物質生成的學問。化學研究的范圍很廣,我們生活離不開化學。
【化學的基本概念】化學(chemistry)是一門在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質、變化、制備和應用的自然科學。它對我們認識和利用物質具有重要的作用,世界是由物質組成的,化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它與人類進步和社會發展的關系非常密切,它的成就是社會文明的重要標志。從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。
化學是重要的基礎科學之一,在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學;對地球、月球和其他星體的化學成分的分析,得出了元素分布的規律,發現了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據,還豐富了自然辯證法的內容!

⑷ 反物質研究的最新發展

除了在太空中捕捉到二十來顆反質子,其次就是人為通過科技手段讓實驗室中製造的反粒子壽命延長了些,盡管它現在得到壽命仍遠遠不到一秒鍾,但是這都是一個激動人心的進步了,它為以後製造和保存反物質提供了基礎和經驗。至於反物質,在我們的宇宙目前還沒有發現有,也可能根本不存在,因為它遇上我們的正物質世界就會與之湮滅。至於那二十幾顆反質子可能是大爆炸時期正反物質湮滅後的極其少有的倖存粒子之一。但是值得一提的是一旦反物質研究有了本質的飛躍,它將成為我們地球上最清潔的能源,也會為宇宙飛船高速飛行提供強大的動力,所以反物質的前景十分的誘人和可觀,相信一定會有那麼一天的。

⑸ 物質代謝的研究方法

5.純酶的應用:從完整動物發展到亞細胞結構水平的各種方法中,各種酶都是相互混雜,而且與生物體內各種組成成分也未分開。這對完全了解一化學反應的細節是極其困難的。使用純酶不但能知道它所催化的確切反應,而且還可詳細研究其促進反應的各個方面。將許多由純酶促進的反應依次拼湊起來,對一些重要物質的代謝途徑,不論是合成的抑或是分解的,均可大體弄清。事實也是如此。現在蛋白質、糖類、脂類、核酸、生物氧化,以及一些生物活性物質等在體內的轉變途徑,都已有一定的了解。
此外,在物質代謝途徑的研究中,微生物也常被利用。從上面的敘述可以看出,在物質代謝的研究中,就使用的材料而言,是由完整動物逐漸發展到純酶。這一發展過程,正是現代科學技術和儀器發展的結果。近代技術和儀器的發展不但能定位、分離、提純、追蹤、鑒別及測定代謝物及其產物,而且還能對參加物質代謝中生物分子的組成、結構、構型、構象及其各種性質等加以研究,而所得結果往往有可能用以解釋或確定其在物質代謝中的功能。

⑹ 進行有關物質方法學研究的目的

建立的研發思路。
有關物質分析方法的選擇,有機雜質的檢測方法包括化學法、光譜法、色譜法等,因葯物結構及降解產物的不同採用不同的檢測方法。通過合適的分析技術將不同結構的雜質進行分離、檢測,從而達到對雜質的有效控制。

⑺ 物理學的研究方法有哪些

一、控制變數法:通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法:將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態(過程),用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法:以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法(間接推斷法)把不能觀察到的效應(現象)通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法:根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法:找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法:從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(7)物質研究方法的發展擴展閱讀:

物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。

六大性質

1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。

牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。

4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。

對於物理學理論和實驗來說,物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學展開,理論與實驗的比較是與實驗定律一致,是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題,就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想,其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上,物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質,其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應,但一個實驗不能對應多種關系。也就是說,一個規律可以體現在多個實驗中,但多個實驗不一定只反映一個規律。

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