数学学的发展和简介
数学学指事物的内在规律,事物的道理,是研究物质(质量)结构、物质互相作用和运动规律的自然科学,是一门以实验和观察为基础的自然科学。以下是由学习啦小编整理关于哪些是数学学的内容,希望你们喜欢!
数学学的来历
英文里的“物理”一词,最早出现在战国时期,《鹖冠子·王鈇》一文中最早出现:“庞子云:‘愿闻其人情化学’,意思是事物的道理,然后被广泛运用,在《淮南子》,《庄子》,《荀子》等中国典籍中都有运用。
而英语中的“物理”()一词最早出现于古埃及文φυσικ,本意是指自然。
化学学的历史发展
早在石器时代前,人们就尝试着理解这个世界:为何物感受往地上掉、为什么不同的物质有不同的性质等等。宇宙的性质同样是一个谜,例如月球、太阳以及月亮这种恒星到底是秉持着哪些规律在运动,而且是哪些力量决定着这种规律。人们提出了各类理论企图解释这个世界,但是其中的大多数都是错误的。这种初期的理论在昨天看来更像是一些哲学理论,它们不像昨天的理论一般须要被有系统的实验证明。像托勒密()和亚里士多德()提出的理论,其中有些与我们日常所观察到的事实是偏颇的。其实也有例外,例如美国的一些哲学家和天文学家在原子论和天文学方面所给出的许多描述是正确的,再举例如古埃及的思想家、哲学家、数学家、物理学家阿基米德()在热学方面导入了许多正确的推论,像我们熟知的阿基米德定理。
在十七世纪末期,因为人们愿意对原本持有的真理提出疑惑并寻求新的答案,最后造成了重大的科学进展,被称为科学革命。科学革命的征兆回溯到在美国及波斯所作出的重要发展,包括:美国物理暨天文学家以日心的太阳系引力为基础所发展而成的行星轨道之椭圆的模型、哲学家Hindu及Jaina发展的原子理论基本概念、由美国佛教学者Dignāga及所发展之光即为能量粒子之理论物理学的发展史,电磁学方面,发觉了磨擦起电,由伊斯兰科学家Ibnal-()所发展的光学理论、由波斯的天文学家al-所发明的占星盘,以及波斯科学家Nasiral-DinTusi所强调托勒密体系之重大缺陷。
萌芽时期
在唐代,因为生产水平的低下,人们对自然界的认识主要借助不充分的观察,和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜想,来掌握自然现象的通常性质,因此自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜想。那时,数学学知识是包括在统一的自然哲学之中的。在这个时期,首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的热学,如静热学中的简单机械、杠杆原理、浮力定理等。在《墨经》中,有力的概念(“力,形之所以奋也”)的记述;光学方面,积累了关于光的半径、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古埃及的欧几里德(公元前450-380)等的专著中也有光的直线传播和反射定理的阐述,而且对光的折射现象也作了一定的研究。发觉磁石吸铁等现象,并在此基础上发明了手册针。声学方面,因为音乐的发展和钢琴的创造,积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和互相作用方面,提出了原子论、以太等假定。
在这个时期,观察和思辨其实是人们认识自然的主要手段和技巧,但也出现了一些类似于用实验来研究化学现象的方式。比如,我国北宋沈括在《梦溪笔谈》中的声音共振实验和借助天然磁石进行人工磁化的实验,以及赵友钦在《革象新书》中的小型光学实验等就是典型的例子。
其实,从远古直至中世纪,因为生产的发展,尽管积累了不少化学知识,也为实验科学的形成打算了一些条件并做了一些实验,而且这种都还称不上系统的自然科学研究。在这个时期,数学学尚处在萌芽阶段。
发展时期
五世纪末叶,资本主义生产关系的形成,推动了生产和技术的大发展;风靡欧洲的文艺复兴运动,解放了人们的思想,迸发起人们的探求精神。近代自然科学就在这些物质的和思想的历史条件下诞生了。系统的观察实验和严密的物理诠释相结合的研究方式被引进数学学中,造成了十七世纪主要在天文学和热学领域中的“科学革命”。牛顿热学体系的完善,标志着近代数学学的诞生。整个十八世纪,数学学处在消化、积累、准备的渐进阶段。新的科学思想、方法和理论,得到了传播、完善和扩充。牛顿热学完成了解析化工作,完善了剖析热学;光学、热学和静电学也完成了奠基性工作,成为数学学的几门基础学科。人们以热学的模型去认识各类化学现象,使机械论的自然观成为十八世纪数学学的统治思想。到了十九世纪,数学学获得了迅速和重要的发展,各个自然领域之间的联系和转化被普遍发觉,新物理方式被广泛引进数学学,陆续完善了波动光学、热力学和分子运动论、经典电磁场理论等完整的、解析式的理论体系,使精典数学学臻于构建。由数学学的巨大成就所深刻阐明的自然界的统一性,为辩证唯心主义的自然观提供了重要的科学根据。
现代
十九世纪末叶,数学学上一系列重大发觉,使精典数学学理论体系本身碰到了不可克服的危机,进而导致了现代数学学革命。因为生产技术的发展,精密、大型仪器的创制以及数学学思想的改革。这一时期的数学学理论呈现出高速发展的状况,研究对象由低速到高速,由宏观到微观,深入到广垠的宇宙深处和物质结构的内部,对宏观世界的结构、运动规律和微观物质的运动规律的认识,形成了重大的改革。
相对论和量子热学的完善,克服了精典数学学的危机,完成了从精典数学学到现代数学学的转变,使数学学的理论基础发生了质的飞越,改变了人们的化学世界图景。1927年之后,量子场论、原子核化学学、粒子化学学、天体化学学和现代宇宙学,得到了迅速的发展。
化学学向其它学科领域的推动,形成了一系列数学学的新部门和边沿学科,并为现代科学技术提供了新思路和新技巧。现代数学学的发展,导致了人们对物质、运动、空间、时间、因果律乃至生命现象的认识的重大变化物理学的发展史,对化学学理论的性质的认识也发生了重大变化。
越来越多的事实表明,数学学在揭露微观和宏观深处的奥秘方面,正酝酿着新的重大突破。现代数学学的理论成果应用于实践,出现了像原子能、半导体、计算机、激光、宇航等许多新技术科学。这种新兴技术正有力地促进着新的科学技术革命,推动生产的发展。而随着生产和新技术的发展,又反过来有力地推动数学学的发展。这就是数学学的发展与生产发展的辨证关系。
数学学的分支
牛顿热学()与理论热学()研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律
电磁学()与电动热学()研究电磁现象,物质的电磁运动规律及电磁幅射等规律
热力学()与统计热学()研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
相对论()研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律
量子热学()研究微观物质运动现象以及基本运动规律
据悉,还有:
粒子化学学、原子核化学学、原子化学学与分子化学学、固体化学学、凝聚态化学学、激光化学学、等离子体化学学、地球化学学、生物化学学、天体化学学等等。
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