4.π的計算
“π”是物理、數(shù)學(xué)中經(jīng)常遇到的一個常數(shù),測算它的精確值對科學(xué)的發(fā)展很重要。
先秦取圓周率為“周三徑一”魏晉時期的劉徽應(yīng)用極限思想,采用割圓法,算出了當(dāng)時世界上π=3.1416的數(shù)字。
。顖A法:
劉徽指出:圓內(nèi)接正多邊形的邊長“割之又割,以至于不可割,”則其面積“將與圓周合體,而無所缺矣。”據(jù)說他將正多邊形割至了3072條邊。
南北朝的祖沖之(429-500年)是世界上第一個把π的值推算到3.1415926-3.1415927的人。
祖沖之利用方法:方和圓的相互轉(zhuǎn)化。據(jù)說祖沖之做了更細(xì)致的工作,在圓內(nèi)接12288,……個邊的多邊形,具體的研究方法寫入“綴術(shù)”,但這本書在宋朝失傳了。
國際上已把月球背面的一個山谷命名為“祖沖之”。
3.天文學(xué)
比較突出的是張衡(公元78年-139年),生于河南南陽石橋鎮(zhèn),公元111年擔(dān)任了東漢主持天象觀測、編訂歷法的太史令,發(fā)明了渾天儀、候風(fēng)地動儀。國際天文學(xué)組織用他的名字命名了一顆小行星和月球上的一座環(huán)行山。
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元朝的郭守敬等也取得了很大成績。
2.電磁學(xué)方面
在靜電學(xué)方面,在西漢末年,(公元前20年)就有記載,在磁學(xué)方面更有驕人記錄:
1)傳:4000年前,黃帝與蚩尤打仗,但蚩尤作霧,黃帝則使用指南車來辨別方向,使蚩尤大敗。
2)酈道元在“水經(jīng)注”中,寫到秦始皇為了防避刺客,用磁石建造阿房宮的北闕門,若刺客身懷刀刃將被磁門吸住。
3)指南針比法人古約特早幾百年。
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1.力學(xué)方面
我國古代力學(xué)知識源遠(yuǎn)流長,積累豐富。
早在2000多年以前的戰(zhàn)國時期,在“墨經(jīng)”中,記述了墨子(公元前478-前392)等哲學(xué)家對力學(xué)方面的一些精辟見解,如“力,刑之所以奮也!,表達(dá)了力是使人和物的“奮”即由靜到動的根本原因。
還對杠桿進(jìn)行了研究,指出:“相衡,則本短標(biāo)長!闭f明了在稱量重物時,要想與砝碼平衡,就要調(diào)整重臂“本”和力臂“標(biāo)”,這一記錄比阿基米德早二百多年。
我國科學(xué)家的樸素的宇宙觀,例東漢的張衡強(qiáng)調(diào):“宇之表無極,宙之端無窮”。
明“武備志”記載:“水戰(zhàn),可離水三。四尺燃火,即飛出水面二。三里去遠(yuǎn),如火龍出于江面,筒藥將完,腹內(nèi)火箭飛出,人船俱焚!卑l(fā)展了二級火箭裝置。
3.近代物理學(xué)時期:20世紀(jì)至今。
第一章 古代物理學(xué)
第一節(jié) 啟明之光![]()
2.經(jīng)典物理學(xué)時期:17世紀(jì)到19世紀(jì)(即1900年以前)。
1.古代物理學(xué)時期:17世紀(jì)以前(即1600年以前),是科學(xué)的萌芽時期。
2.注意聯(lián)系
1)物理學(xué)與生產(chǎn)和科學(xué)實驗的聯(lián)系
物理理論是在生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上發(fā)展的,實踐是物理學(xué)知識的源泉,是檢驗物理科學(xué)理論的正確與否的標(biāo)準(zhǔn),而實踐的開展也離不開物理理論和思想的指導(dǎo)。
2)必須注意物理學(xué)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系
數(shù)學(xué)是物理學(xué)家的思維工具,物理規(guī)律只有通過數(shù)學(xué)的形式才能完美地表達(dá)。畢達(dá)哥拉斯曾說“萬物皆數(shù)”,而物理被譽(yù)為“萬物之理”,數(shù)理是人類智力訓(xùn)練和科學(xué)發(fā)展的一個重要組成。
3)物理學(xué)與社會發(fā)展、認(rèn)識規(guī)律的聯(lián)系
物理學(xué)的發(fā)展與人類社會的發(fā)展背景密切相關(guān),也同樣充滿著新與舊,正確與錯誤甚至是水火不容的斗爭。物理理論的逐步完善符合個別到一般,一般到個別,實驗--認(rèn)識--再實驗--再認(rèn)識的規(guī)律。
1.善于分析
物理學(xué)經(jīng)歷了一個漫長發(fā)展的歷史過程,我們在學(xué)習(xí)研究中,應(yīng)該好好想一想,為什么一些科學(xué)家能夠有所發(fā)現(xiàn),而另一些人卻與成功失之交臂?其社會背景是什么? …我們應(yīng)充分利用歷史寶庫提供給我們的資料,從中吸取營養(yǎng)。
4.學(xué)習(xí)物理學(xué)史可以使我們思想活躍,眼界開闊。
1992年中國科協(xié)調(diào)查,我國公眾具有較全面科學(xué)素養(yǎng)的人僅為0.3% ,是美國的1/23。
總之,通過對物理學(xué)史的學(xué)習(xí),可以進(jìn)一步培養(yǎng)我們的人文素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新素質(zhì)、思想素質(zhì) 。
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