导论一、什么是数学学?数学学主要研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动方式(机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其互相转化的规律的科学。注:1、源于西班牙文——自然2、“物”指物质的结构、性质;“理”指物质的运动和变化规律。1、物质世界:早已观测到的宇宙1053kg太阳2×1030kg月球×1024kg×101kg质子×10-27kg质子×10-27kg电子×10-31kg基本粒子:轻子、夸克、光子、等注:构成了物质世界间断性和连续性的统一。2、四种基本的互相作用:万有引力、电磁互相作用、强互相作用、弱互相作用3、运动是永恒的——复杂的运动是由最基本的运动方式构成的。4、时间和空间(1)时间和空间是物质运动的舞台,同时也是数学学的研究对象。(2)对时空的认识是从量度开始的物理学的定义是什么,历经了牛顿的精典时空观和爱因斯坦的相对论时空观的转变。空间:微观粒子的尺度10-15m~宇宙的尺度1026~27m(哈勃直径约200亿光年)时间:微观粒子的寿命10-24s~宇宙的年纪1018s(约200亿年)极限空间的宽度:普朗克宽度10-35m极限时间的宽度:普朗克时间10-43s5、物理学的一个永恒话题是找寻各类:序,对称性与对称破缺守恒律或不变性。
6、物理与其它科学的关系数学学最基本、最古老、发展最快、提供最多、最基本的科学研究手段的科学。最基本表现在:(1)天文学、地学、化学、生命科学都包含着化学过程或现象。(2)任何理论都不能与数学学的定理相排斥。7、物理学的发展:精典化学与近代数学学(1)关系与区别(2)精典数学学非常是热学依旧是整个数学学的基石:热学中所用的概念、量和方式在数学学的其它分支或其它学科中经常被直接运用或作为参数物理学的定义是什么,这主要是由于机械运动是最基本的运动,另外也是因为历史和认识的诱因。数学学中最重大的基本理论有:a、牛顿热学或精典热学:研究物体的机械运动;b、热力学:研究体温、热、能量守恒以及熵原理等等;c、电磁学:研究电、磁以及电磁幅射等等;d、相对论:研究高速运动、引力、时间和空间等等;e、量子热学:研究微观世界。目前,数学学已然产生实验化学、理论化学、计算数学三足鼎立的科学。二、物理学的发展与对人类社会进步所起的作用十七、十八世纪:牛顿热学构建第一次工业革命热力学发展十九世纪:法拉第——麦克斯
