关于物理学对自然科学发展的影响研究

摘 要：物理学是一门学问广博的学科，并将一切物质的组成及其运动规律作为探究重点，主要是揭示出它们之间的必然联系以及各种运动之间的关系。此外，物理學的进展与工业、农业等的发展是密切相关的，与人类文明的进步也有直接关系。在今天我们所享用的科学研究所带来的前所未有的技术成果，这些均与物理学的研究和发展有直接关系。在物理学的推动了，其他学科也飞速的发展起来，这是物理学所独有的魅力，将其基础科学功能的强大性充分展示出来。文章深入探讨物理学与其它学科的关系，同时也详细分析了物理学对自然科学发展的重要影响做了详细分析，为今后的研究提供有力依据。

关键词：物理学；自然科学；信息科学

前言

当今时代，物理学前沿领域的重大成就必将会引领人类文明进入一片新天地，而科技的发展又与物理学的应用密切相关，物理学是其基础，由此可见，物理学的重要性。物理学作为自然科学的一个重要组成部分，不仅推动了物质文明的进步，并且深化了对自然界的认识，也在很大程度上给人类的思维带来一些影响。从古希腊亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，至现代物理中的量子力学及相对论等，都在有形中体现了物理学家科学素质、科学精神以及科学思维。物理知识既存在于物理学家的身边，也存在于我们的生活当中，在我们身边就有很多物理现象。物理学科与生产、生活的联系十分密切，因此其实用性较强，它是对自然现象的概括和总结。

一、物理学与其它学科的关系

早期物理学有几个部分：力学、热学、电磁学、声学、光学等。随着科学的发展，近代物理学中不断地生长和发展出新的分支学科，如理论物理学、粒子物理学、原子核物理学、原子和分子物理学、计算物理学等.近几十年来，物理学的各分支学科有着突飞猛进的迅速发展。物理学作为一门基础科学，人们通过这一学科可以更好地认识世界、了解自然，同时也有利于人们改造自然、推动社会发展[1]。物理学科的研究范围较为广泛，这一点是由它的基础性决定的，主要是对物质的基本结构及其运动一般规律的研究，它的研究领域几乎是涉猎了所有学科，甚至是从基本粒子到整个宇宙的。通过物理学研究建立起来的新概念、新研究方法，以及物理学研究发展起来的特殊环境条件、测量和研究手段，在人类对认识自然界方面起到了关键性作用，同时也指出了工程技术和其它学科今后的发展方向，在物理学科的发展过程中构建了一个促进他学科的发展的新平台，同时也为它们奠定了理论和物质基础。

针对于物理学与其它学科的关系这一问题来说，为了在研究物理学科方面有所突破而缩短了技术变革的所需时间，在近代物理学与许多高技术学科之间形成了一片宽广领域。为了仔细研究该领域，就要以物理学科及技术学科的各自特点为基础，站在不同的角度分析，一方面对物理学今后的发展及应用有促进作用，另一方面对高新技术开发速度的提高有重要意义。

二、利用网络基础就是它本身所具有的物理

21世纪以来，计算机的革新过程中应用了更多的高新物理技术[2]。量子纳米科学紧密的联系起计算机科学，在化工、建材等几个领域中量子纳米材料都被应用其中，而量子纳米结构的电子、光子和微机械也将成为下一代量子微电子和光电子器件的核心，将通讯技术和计算机技术紧密联系起来。不仅如此，计算机架

构体系在量子信息的影响下产生变革，还涉及到很多基础性题，包括：如何从物理学的角度，从物质层面上去深入理解什么是信息，什么又是物质，能量和信息有什么关系等。量子态可以作量子信息的载体，用以储存、处理、计算、传送信息的一门学科，它能顺利完成大容量信息传输通讯、高速计算、安全保密等多项息处理任务，这些任务都是经典信息系统难以胜任的，对于对于推动计算机的发展体现出重要意义。从近年来“量子信息科学”的兴起可知，这是一门新兴学科[3]。主要融合了物理学与信息科学两，还将其他学科，包括计算机、通信等加入进去。在信息科学的发展中，物理学发挥了重要作用。

三、促进能源科学发展

全球对能源的需求逐渐加大，只对天然气、石油、煤等传统能源的大力开发是不够的，还远远达不到实现社会可持续发展的要求。开发利用新能源是当前引人瞩目的新技术[4]。比如新能源汽车，新能源电池等等很多国家已经出台法律禁止高油耗燃油车的生产，中国在能新能源的研发上目前来看处于世界领先水平，只有不断你的开发研究新能源才能为以后的发展铺平道路，而要完善能源科学，还要以物理学作为基础和后盾。

四、推动材料科学发展

材料是促进工业、农业、科学技术、国防发展和人民生活水平提高的重要物质基础。衡量一个国家科学技术和经济发展水平如何，其标志就是材料的品种、质量、产量。材料科学发展的一个主要动力就是物理学基础研究的新理论、新发现、新效应及新实验技术。而在物理学中，凝聚态物理是最活跃、内容最丰富、应用最广泛的领域，它也是材料技术应用的基础。对新型晶体和晶体学、高温超导、半导体超晶格物理、超微粒子材料（纳米材料）物理等物理学分支等深入研究，有利于推动材料科学的发展。

五、促进信息科学发展

在众多社会资源中，信息是非常重要的一种，它与能源、材料并称为现代社会的三大支柱。通讯技术、传感技术、计算机技术、自动化技术是信息科学的主要内容。在物理学中给现代信息技术造成最大影响的是原子分子物理、声学物理、光物理以及激光技术、光电子技术、近代光学技术、材料科学技术等，这些技术都可以作为信息通讯技术的基础，在很大程度上促进了通讯信息科学的长远发展

六、促进生命科学发展

研究生命科学时，可将物理学作为研究基础和手段。而“什么是生命”这一根本性的问题是我们对生命现象做研究过程中必然遇到的问题。1944 年，薛定愕针对这个问题，在他的《什么是生命》一书中就预言了遗传密码的存在和生命赖“负熵”而生存。除此之外，他还提出：生命科学应当将量子力学作为它的学科基础，这也是一个新突破。在研究生命现象这一科学时，力学的运用可以追溯到牛顿、伽里略、哈维。由于物理学的存在，还将现代化的实验手段及技术提供给生命科学。总之，在生物系统中，物理学中的研究方法、理想模型和计算方法都得到了广泛的应用，其结果令人十分满意。

七、促进空间科学发展

研究物理学的水平高低对空间科学技术的发展起着决定性的作用。发射、控制、运行卫星和火箭将物理学作为其理论基础，空间技术的设计基础和重要理论背景则是天体物理、地球物理、大气物理。而物理学家对新能源这—反物质的研究，则会促使空间科学实现飞跃式大发展。

结论

物理学，是一门理论和实验高度结合的精确科学。物理学中全面有效的科学方法和思维方法对其他学科有指导意义。因此有效地掌握物理学的思维方法，学会学习，学会创新，并用这些方法指导自己的学习，进行科学研究，对人们的终身学习和可持续发展有着重大的影响。其次，物理无处无有，文化深远的文化知识博大而精深，因此，学习物理更是一项伟大的工程及需所执行的。

参考文献

[1]姬晓旭，王爱华，程艺苑.转型发展背景下物理学专业创新型人才实践教学体系的构建与实践[J].南阳师范学院学报，2018，17（03）：61-63.

[2]阿不都克由木·吾吉阿不拉，邢红军，李晶，石尧.物理学史的力量——物理概念教学的新视角——以动量概念的建立为例[J].教育科学研究，2017（09）：40-45.

[3]黄超前.从物理学角度浅析共享单车设计的优势与不足——以小黄车为例[J].中国战略新兴产业，2017（12）：3-4.

[4]朱慧涓，方在庆.20世纪科学史转向的再考察——以“世纪末物理学”史的编史学研究为例[J].自然辩证法研究，2017，33（03）：86-91.

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