经典物理学为什么经典

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1、论“经典物理学”中“经典”的含义物本081摘要：在经典力学小，力学系统的总能量和总动量有特别重要的意义,物理学的发展表明，任何一个孤立的物理系统，无论怎样变化，其总能量和总动量数值是不变的,这种守恒性质的适用范围已经远远超出了经典力学的范围，现在还没冇发现它们的局限性.但是，经典物理学所取得成就充分说明，“经典”之所以经典是有根据，而且是有说服力的.关键词：物理学史经典物理引言：物理学是研究物质的能量(运动)、力(相互作用)和结构的基木规律以及空间和时间的物理性质的科学，小到基本粒子大到天体，从实物物质到不可称量物质，从宏观机械运

2、动到微观量子运动，从引力到核力，从时间到空间无不是物理学研究的范畴.由于物理学内容的如此普遍才使得“物理学”这个术语在19世纪前被用来泛指自然科学，到19世纪末经典物理学大厦已基本建成.1•关于经典物理学经典力学是研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律的学科，宏观是和对于微观而言，低速是相对于光速而言.人们FI常牛活直接接触到的并首先加以研究的都是広观低速的机械运动.17卅纪卅纪初，开普勒(J.Kepler,1571-1630)在哥白尼(N.copemicus,l473—1543)关于太阳系日心学说的思想指引下，从第谷(Tycho

3、Brahe,1546-1601)20多年对太阳系的精密观测结果中，总结出了行星绕日运动的三条经验规律(1609年和1619年).差不多在同一时期,伽利略(GalileoGalilei,1564-1642)进行了落体和抛物体的实验研究(1638年)，从而提出关于机械运动现象的初步理论.牛顿(SirIsaacNewton,1643-1717)深入研究了这些经验规律和初步的现象性理论，1666年，从开普勒行星运动三定律推出万有引力定律，于1687年发表《自然哲学的数学原理》，第一次阐述牛顿力学三定律，从而奠定了经典力学的基础•亚当斯(J

4、.C.Adams,!819-1892)根据对天干-星的详细天文观察，并根据牛顿的理论,于1845年预言了海王星的存在，以后果然在天文观察中发现了海王星(1846年)，与此类似，于1930年发现了冥王星，这是经典力学理论的最直接也是最有说服力的证明.大约1895年前后，以经典力学、经典热力学和统计力学、经典电动力学为三大支柱的经典物理学，结合成一座具有雄伟的建筑体系和动人心眩的“美丽的殿堂二达到了它的颠峰时期.在力学方面，与机械观和联系的绝对时间、绝对空间的概念以及关于质量的定义，都已受到普遍的批评，牛顿对于引力的木质问题也采取了冋

5、避的态度。而牛顿力学的理论框架实际上必然要把引力看作是一种瞬吋传递的超距作用，这与19世纪发展起来的场物理学是根木对立的.在热学方而，爛增加原理揭示的与热现彖冇关的自然过程的不可逆性，反映岀热力学原理与经典力学和经典电动力学原理之间深刻的内在矛盾，而统计力学屮引入的概率统计思想以及热力学规律的统计性质，已使经典力学的严格确定性出现了缺口.在光学和电磁学方面，作为光波与电磁波的传播媒介的“以太"，其令人难以理解的特殊性质以及关丁•它的存在的检测，都使科学家们费尽心血而一筹莫展。根据电磁学理论，可用空间坐标的连续函数描写的场，是具有能

6、量的不能再简化的物理实在，这又与经典力学把运动的质点看作能量的唯一裁体的观点严重背离.牛顿在前人研究的基础上，取得了非凡的成就.运动三定律和万有引力定律成功地描述了天上行星、卫星、彗星的运动，又完满地解释了地上潮汐和其他物体的运动。此后人们认为自然界的一切已知运动都可以通过牛顿（经典）力学定律来解释.因此牛顿（经典）力学被看作是科学解释的最高权威和最后标准。而经典力学建立的过程，实质上就是实验方法,逻辑思维方法与教学方法的建立和发展的过程.由此可以看出经典物理学中"经典”的含义.由著名的物理学家提出,经过反复的实验验证，最后得出最

7、具权威最为标准最为经典的结论2经典物理学对物质世界的基本观点回顾三百余年来经典物理学的发展和成就，我们认为它给人类揭示的关于物质世界的最基木最重要的信息可以概括为如下儿点：1.世界上数不清的各种各样的物质都是由100余种基本元素组成的，原子是物质不可分割的最小单位，大量原子的运动服从热力学定律，同时它也是区分经典粒子与量子的界限；2.在实物粒子（天体、物体、粒子等）和不可称量物质（声、热、电磁和光等）的机械运动过程中，其能量、动量、角动量等都是连续变化的，即这些物理量是连续的；3•自然界存在正负电荷，电荷产生静电场，电荷运动产生磁

8、场，磁场变化产生电场，电磁场可以脱离电荷而运动，这就是电磁波；4.热是大量分子、原子无规则运动的整体表现，热力学和统计物理学都能基本描述热现象的运动；5.时间和空间与物质运动无关，它们的度蜃具有绝对性，是各自独立的.接下来我们继续浅谈经典物理学的一