物理學的歷史是什麼

物理學史（history of physics）是物理學在歷史程序中的發生、發展過程。近代意義的物理學誕生於歐洲15—17世紀。人們一般將歐洲歷史 作為物理學史的社會背景。

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、物質觀和因果關係影響了光、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係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。

雖然物理學從古希臘時期開始萌芽，並且在亞里士多德手裡經過了第一次發展，可是真正意義上物理學的建立，進行系統地研究，並且形成一個體系，還是要等到17、18世紀經典物理學的創立，在此之前都屬於經驗物理，也就是通過直覺觀察與哲學的猜測性思辨。

從經典物理學到如今，近300年物理學經歷了三次重大突破，每一次突破都給科學技術帶來革命性的發展變化，給社會帶來了社會的巨大變革。

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、物質觀和因果關係影響了光、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係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。古代和中世紀大約在公元前4000—前2000年間，在底格里斯河、幼發拉底河、尼羅河、印度河和黃河各流域，逐漸形成了古代文明的中心。公元前7世紀到前2世紀，古代科學在希臘和中國均獲得較大的進展。鑑於中國的歷史程序與歐洲有別，有關物理學在中國古代的情形見中國物理學史。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範圍廣泛的問題，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係等。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。古希臘和古羅馬的物理學實際上最好的是靜力學，其真正代表人物是阿基米德。他建立了槓桿定律、浮體定律，發明了後來以他名字命名的螺旋抽水機。更重要的是，他將歐幾里得幾何學和邏輯推理用於解決物理問題，這為經典物理學的興起在方法上提供了一個榜樣。至於亞里士多德的物理學，實質上大部分是由錯誤判斷、邏輯集合而成的幾個概念。他將宇宙分成天上的和地上的兩種截然不同的領域，將運動分為“自然的”和“非自然的”兩類，“非自然運動”需要恆常的外因等。今天看來，奇怪的是，佔有整個中世紀的形而上學不是阿基米德的物理學，而是亞里士多德的物理學。這不僅與宗教的需要有關，大概亦與亞里士多德論證問題的巧妙方式有關。此外，泰利斯觀察到琥珀吸引現象畢達哥拉斯可能知道某些音程的數字比例歐幾里得探討了凹面鏡的反射現象托勒玫發現光線入射角和折射角成比例，他構建的洋蔥式宇宙模式（托勒玫體系）對中世紀影響頗大。隨著古希臘和古羅馬文明的衰落，中世紀時期，懾於社會壓力、政治迫害和早期教會神父的反理智偏見，剩下少數的科學家和哲學家流向東方。他們的大量科學經典傳進阿拉伯國家，被譯成阿拉伯文而被儲存下來。但在物理學方面，唯有光學在阿拉伯得以發展。這個時期相當於中國的隋唐和宋初。阿爾·哈增發展了光反射和折射知識，對眼睛的構造作出瞭解剖研究，創立了至今仍被沿用的一些術語，如“角膜”、“玻璃液”等。12—13世紀，在歐洲建立了一些附屬教堂的學校，以1100年建立的巴黎大學為標誌，其後，博洛尼亞大學、牛津大學、劍橋大學相繼建立。一些學者開始對希臘文化重新發生興趣，亦開始從阿拉伯文翻譯原本是希臘的科學著作。這些學校雖講授阿拉伯文的亞里士多德著作，但亞里士多德討論問題的邏輯方式卻成為歐洲傳統，無形中一代代地培養了學生邏輯思維的習慣。13—14世紀期間，一些學者在評註亞里士多德運動觀中，提出並發展了“衝力說”。這些人雖然在希臘科學的總框架內工作，但中世紀後期的科學家在物理學一些問題上做得精細且有一定水平，併為16—17世紀的科學革命奠定了基礎。經典物理學16—17世紀，一場偉大的科學革命在歐洲興起。它是文藝復興的產物。大批阿拉伯文的古希臘和羅馬文獻的翻譯，激起了人文主義，激起新興市民去探討現實世界和自然界的熱情。此時，東西方都積累了大量的由工藝傳統而獲得的科學知識加之，諸如紡織、鐘錶、眼鏡和玻璃等生產技術的進步，為科學研究提供了新的實驗手段 。這場革命首先起於天文學，繼而是力學、光學。新科學觀取代了統治科學近2，000年之久的古希臘觀點，科學開始帶著功利目標，脫離哲學和工藝而獨立。定量的、機械的自然觀取代定性的有機論自然觀。依靠實驗方法，尋求對於特定問題的明確答案，並以符合特定理論框架的措辭，甚至以數學式定量地將答案表述出來。科學研究的目的也是在於瞭解自然事物之“如何”，而不是去討論它“為什麼”。1543年，波蘭天文學家N.哥白尼發表《天體執行論》，提出日心地動說（地球沿圓軌道繞日運動），從而和經院哲學的教條即被神化了的托勒密地心說發生衝突。繼而，伽利略攜望遠鏡觀察天象，並進行一系列關於運動的實驗。這不僅推翻了地心說和以亞里士多德為代表的經典哲學運動觀，並以數學形式建立了諸如自由落體定律和慣性定律，建立加速度概念。其後，J.開普勒在哥白尼日心說基礎上