人类科学发展史和物理学研究方法

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1、...人类科学发展史及物理学研究方法(空间科学与技术学院13160299022王玥)摘要：人类文明的发展造就了一段浩浩荡荡，可歌可泣的科学发展史。这段科学史同时也推动着人类文明的进步。为了加深对其的了解并对以后的研究起到导引作用，本文点面结合，例证分析，形象简要地回顾了科学发展历程，总结了物理学研究的常用方法，希望能够对使我们找到更明确的方向。关键词：人类科学发展史；物理学研究方法引言科技是第一生产力，科学技术突破的一小步都可能带来人类社会进步的一大步，21世纪科技竞争更加激烈，谁掌握了科技的制高点谁就掌握主动权。无数科技工作者夜以继日，奋力工作。只有站在巨人的肩膀上才能看的更

2、远，对科技历史观和方法论进行了解与掌握，已成为科技创新中的基础要求。一、人类科学发展史0．引言人类科学的发展经历了漫长的历史时期，本文将其划分为三个阶段：古代、近代和现代，并逐一进行简要介绍其主要成就及特点，使科学的发展历程显得清晰而明了。1．古代时期人类四大文明古国即古埃及、古巴比伦、印度和中国对世界古代科学技术的发展做出了巨大的贡献。特别是古埃及,为了控制尼罗河的泛滥,在长期进行测量的基础上,形成了独创的几何学知识。公元前800年开始,人类文明逐渐转移到古希腊。古代科学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪，是科学的萌芽时期。其科学框架在古希腊的“七贤”到阿基米德时期就基本

3、形成。这一阶段的科学研究，对后世影响深远的应属亚里士多德（Aristotle）、欧几里得（Euclid）及阿基米德（Archimedes）。亚里士多德发表《动物自然史》、《动物结构学》、《动物发生学》及《论灵魂》等书，记载了500多种动物。阿基米德是历史上的一位工程师与伟大的数学家，也是对力学有着明显、直接贡献的古代希腊人。部分有关阿基米德在力学方面的书籍已遗失了，但是有关参考学习...几何的数学推理过程却全都记载留存下来。《平面的平衡》一书中详细记载阿基米德对于杠杆原理的证明，以及对物体重心的研究。在《球体与圆柱》一书中，阿基米德发现球体表面积及球体体积的计算方式。同时阿基米

4、德对于数学的研究也已接近到微积分理论，这些研究工作后来成为17世纪时牛顿及莱布尼兹等人研究工作的基础。在《数砂器》一书中，阿基米德几乎完成对数理论的研究，同时他也用科学记数法记录天文数字，在此书中阿基米德估算约用1063个沙子可以填满宇宙！阿基米德之《浮体》一书记载他最著名的有关浮力的阿基米德定律，此定律叙述当一物体浸入水中时，此物体所受之浮力等于物体排开水的重量。其原理成为后来流体静力学的基础。阿基米德有一些实用的发明，最有名的就是阿基米德螺旋，一种长而长得像螺旋的管子，可以将地下或河流中的水汲取到岸上。另外，他发明一种球体，构造像太阳系的星球，是一种天体运转的模型，运用水力

5、来驱动，构造十分精密。还有一项发明是利用折亮度以量测太阳直径的装置。在阿基米德著名的数学几何证明中，其中一项是有关圆锥、球体及圆柱之间的关系，他证明了如果上述三项均具有相同的半径，且其高度等于直径的情况下，圆锥、球体及圆柱的体积比为1:2:3；另外，球体的表面积等于圆柱表面积的三分之二。这个结果使阿基米德非常着迷，所以在阿基米德的墓碑上就刻画这个结果。约一个世纪之后，西西里的管理者西赛罗在一堆杂草矮树丛中找到了阿基米德的墓地，西赛罗写到“我注意到一个圆柱立在矮树丛中，在他的上面有球体及圆锥的图形。”阿基米德并非第一个发现杠杆原理的人，但他却是第一个将杠杆及滑轮组合在一起的人。现

6、代科学是建立在阿基米德对科学的钟爱以及对基础理论的认知之上，这些基础理论可以直接用数学或是一种物理现象描述。总结说来，在物理学上,他发现了浮力定律、杠杆原理等,确定了静力学和流体力学的基本原理,被称为力学之父。在数学上,他发现了圆的周长、面积等计算公式;计算过抛物弓形的面积、旋转抛物体体积等;他还提出了误差估计、无穷小量概念等,后来成为牛顿微积分学的基础。阿基米德一生写有大量著作,如《论球和圆柱》《论浮力》《沙粒的计算方法》《论重心》等,特别是他的几何著作是古希腊数学的顶峰。阿基米德能够将熟练的计算技巧和严格的逻辑推理融为一体。历史上的一些知名科学家，如牛顿、伽利略等人都是强烈

7、受到阿基米德及欧几里得等人的影响。公元300年左右,欧几里得整理写作了《几何原本》。《几何原本》由13本参考学习...书组成，前六本以精美的方式介绍平面几何定理；第一本包括重要的毕达哥拉斯定理，它可说是以几何解释自然的基本原理。接下来的三本是关于数字理论及欧几里得有关全数及质数的讨论，第十本是有关欧都斯讨论过的无理数，最后三本则讨论固体几何。在西方文化的发展中，欧几里得的几何在物理世界的重要性，可说是非常特别、难以估计的。欧几里得几何只有在非常大的量及距离下，才会感到误差，它是一种普通感觉世