數學學主要是研究宇宙間的基本組成元素以及它們之間的作用,并剖析由那些基本原則推測出的系統。下邊是學習啦小編為你們推薦的近代化學學發展史論文,供你們參考。
近代化學學發展史論文篇一:《試論數學學發展永無止境》
摘要:
精典熱學,精典電動熱學,精典熱力學產生化學世界三大支柱。它們緊緊結合在一塊,建立起一座華麗而巍峨的殿堂。化學學家甚至相信:這個世界的基本原理都已被發覺,化學學已盡善盡美,早已走到了盡頭,再也不可能有任何突破性的進展,假如說還有哪些要做的事,那就是在一些細節上進行補充與修正。新的數學推論取代舊的數學推論也是必然,沒有一種理論可以說絕對完美,即便我們提出的理論在完美,也終會有受局限的三天,所以我們沒有必要一定要提出非常完美,他人永遠攻不破的理論,我們要做的只是使化學大樓愈發建立,所以我們要做只是努力往前看!
化學學的開端源溯深遠,但若說數學學真正意義上的征服世界還是在19世紀末,他的力量控制著一切人們所未知的現象。古老的牛頓熱學古堡歷經時光磨煉風雨吹打仍然挺立不倒,反倒更展現他的偉大與結實。從天上的行星到地上的石頭,萬物皆畢恭畢敬的遵守它的規律。1846年海王星的發覺更是它取得的偉大勝利之一。光學方面,波動論統一天下,神奇的麥式等式完美的展現了這個理論并將其擴大到整個電磁領域。力學方面,熱力學三大定律己基本完善,而在克勞修斯,范德瓦爾斯的努力下,分子動理論和統計熱力學成功構建。
其實,更令人驚奇的是這一切其實都彼此包含,產生了以精典數學聯盟。精典熱學,精典電動熱學,精典熱力學產生化學世界三大支柱。它們緊緊結合在一塊,建立起一座華麗而巍峨的殿堂。
那其實是一段偉大而光榮的日子,是精典數學的黃金時代。科學的力量從這一時期開始才真正顯得這么強悍,這么令人向往。我們覺得自己已把握了上帝造物的奧秘,在沒有遺漏,我們所熟知的一切化學現象幾乎都可以從現成的數學理論里得到解釋。力近代物理實驗論文,熱,聲,光,電等等一切的一切,雖然都被同一種手法控制。化學學家甚至相信:這個世界的基本原理都已被發覺,數學學已盡善盡美,早已走到了盡頭,再也不可能有任何突破性的進展,假如說還有哪些要做的事,那就是在一些細節上進行補充與修正。一位知名的科學家說:“物理學的未來,將在小數點第六位前面去尋找.。”而普朗克的導師甚至勸他不要浪費時間去研究這個早已高度成熟的體系。
但歷史再度彰顯了他驚人的不確定性,導致19世紀數學世界所閃動的藍色光芒注定只是曇花一現,而那嘈雜一時的空前繁盛的精典化學終究要像泡沫那樣殘破凋謝!
雖然,明天回頭來看,赫茲1887年的電磁波實驗的意義遠比實際得出的推論復雜而深遠。它一方面徹底的構建了電磁理論,為精典數學的繁榮添加了濃厚的一筆;另一方面,它又埋下了促進精典自身毀滅的裝備,蘊育了革命的種子。當赫茲在卡爾斯魯厄學院的那件實驗室里通過銅環接收器的缺口爆發的電火花證明電磁波存在時,還發覺了一個奇怪的現象:當有光照射到這個缺口上時,雖然火花出現的更容易一些。
其實赫茲是偉大的,他甚至為這個現象寫了專門的論文,但不幸的是這并沒有一起太多人的注意,更沒有人會想到這樣一篇論文的真正意義。顯然甚至連赫茲自己都不曉得,量子存在的證據就在他眼前,幾乎觸手可得!不過,其實是量子的概念太過爆燃性,太過革命性,命運冥冥之中將它安排在新世紀出現。只可惜赫茲走得太早,沒能親眼見到它的誕生,也沒能目睹它到底給這個世界帶來如何的變化!
但該來的終究會來,在精典化學還沒來得及多多感受一下自己的盛世前,一連串意想不到的事情在19世紀的最后幾年連續發生,如同是一個不祥的征兆:
1895年,倫琴發覺了X射線。
1896年,貝克勒爾發覺了鈾元素的放射現象。
1897年,居里夫妻研究了放射性并發覺了更多的放射性元素如釙,鐳。
1898年,湯姆遜研究了陰極射線后覺得它是一種帶負電的電子流。
1899年,盧瑟福發覺了元素的變革現象。
這么多的新現象的涌現,令人眼花繚亂的同時,讓人開始認為不安。其實精典化學的大樓仍然屹立,仍然這么巍峨,一眼看上去牢不可摧。但天邊這小小的烏云,盡管不起眼,卻給人一場暴風雨來臨的覺得。事實上這些覺得非常確切,隨著烏云的擴大,量子熱學與相對論陸續誕生,精典力學的大樓就此猝然被毀。有人說化學學學到最后清一色是在學哲學,這么以哲學觀點:新事物取代舊事物是一種必然!新的數學推論取代舊的數學推論也是必然,沒有一種理論可以說絕對完美,即便我們提出的理論在完美,也終會有受局限的三天,所以我們沒有必要一定要提出非常完美,他人永遠攻不破的理論,我們要做的只是使化學大樓愈發建立,所以我們要做只是努力往前看!
近代數學學發展史論文篇二:《近代光學發展導論-幾何光學時期》
在這個時期完善了光的反射定理和折射定理,奠定了幾何光學的基礎。同時為了提升人眼的觀察能力,人們發明了光學儀器,第一架望遠鏡的誕生推動了天文學和航海事業的發展,顯微鏡的發明給生物學的研究提供了強有力的工具。
英國的李普塞在1608年發明了第一架望遠鏡。開普勒于1611年發表了他的專著《折光學》,提出亮度定理,還設計了幾種新型的望遠鏡,他還發覺當光以小角度入射到界面時,入射角和折射角近似地成反比關系。折射定理的精確公式則是斯涅耳和笛卡兒提出的。1621年斯涅耳在他的一篇文章手指出,入射角的余割和折射角的余割之比是常數,而笛卡兒約在1630年在《折光學》中給出了用余弦函數敘述的折射定理。接著費馬在1657年首先強調光在介質中傳播時所走路程取極值的原理,并依據這個原理推出光的反射定理和折射定理。綜上所述,到十七世紀中葉,基本上早已奠定了幾何光學的基礎。
關于光的本性的概念,是以光的直線傳播觀念為基礎的,但從十七世紀開始,就發覺有與光的直線傳播不完全符合的事實。美國人格里馬第首先觀察到光的衍射現象,接著,胡克也觀察到衍射現象,但是和波意耳獨立地研究了薄膜所形成的彩色干涉白色,這種都是光的波動理論的萌芽。
十七世紀下半葉,牛頓和惠更斯等把光的研究引向進一步歲展的公路。1672年牛頓完成了知名的三棱鏡色散試驗,并發覺了牛頓圈(但最早發覺牛頓圈的卻是胡克)。在發覺這種現象的同時,牛頓于公元1704年出版的《光學》,提出了光是微粒流的理論,他覺得這種微粒從光源飛下來。在真空或均勻物質內因為慣性而作勻速直線運動,并借此觀點解釋光的反射和折射定理。但是在解釋牛頓圈時,卻遇見了困難。同時,這些微粒流的假定也無法說明光在繞開障礙物以后所發生的衍射現象。
惠更斯反對光的微粒說,1678年他在《論光》一書中從聲和光的個別現象的相像性出發,覺得光是在“以太”中傳播的波.所謂“以太”則是一種假想的彈性媒質,飽含于整個宇宙空間,光的傳播取決于“以太”的彈性和密度.運用他的波動理論中的次波原理,惠更斯除了成功地解釋了反射和折射定理,還解釋了橄欖石的雙折射現象.但惠更斯沒有把波動過程的特點給與足夠的說明,他沒有強調光現象的周期性,他沒有提及波長的概念.他的次波包絡面成為新的波面的理論,沒有考慮到它們是由波動按一定的位相疊加導致的.歸根究竟仍然甩掉不了幾何光學的觀念,因而不能由此說明光的干涉和衍射等有關光的波動本性的現象.與此相反,堅持微粒說的牛頓卻從他發覺的牛頓圈的現象中確定光是周期性的.綜上所述,這一時期中,在以牛頓為代表的微粒說占統治地位的同時,因為陸續發覺了干涉、衍射和偏振光等光的被動現象,以惠更斯為代表的波動說也初步提出來了,因此這個時期也可以說是幾何光學向波動光學過渡的時期,是人們對光的認識逐漸推進的時期.
近代光學發展導論-波動光學時期
19世紀初,波動光學初步產生,其中托馬斯·楊完滿地解釋了“薄膜顏色”和雙狹縫干涉現象。菲涅耳于1818年以楊氏干涉原理補充了惠更斯原理,由此產生了明天為人們所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它可完滿地解釋光的干涉和衍射現象,也能解釋光的直線傳播。
在進一步的研究中,觀察到了光的偏振光和偏振的干涉。為了解釋這種現象,菲涅耳假設光是一種在連續媒質(以太)中傳播的橫波。為說明光在各不同媒質中的不同速率,又必須假設以太的特點在不同的物質中是不同的;在各向異性媒質中還須要有更復雜的假定。據悉,還必須給以太以更特殊的性質能夠解釋光不是縱波。這么性質的以太是無法想像的。1846年,法拉第發覺了光的震動面在磁場中發生旋轉;1856年,韋伯發覺光在真空中的速率等于電壓硬度的電磁單位與靜電單位的比值。她們的發覺表明光學現象與磁學、電學現象間有一定的內在關系。
1860年前后,麥克斯韋的強調,電場和磁場的改變,不能局限于空間的某一部份,而是以等于電壓的電磁單位與靜電單位的比值的速率傳播著,光就是這樣一種電磁現象。這個推論在1888年為赫茲的實驗否認。
但是,這樣的理論還不能說明能形成像光這樣高的頻度的電振子的性質,也不能解釋光的色散現象。到了1896年洛倫茲成立電子論,才解釋了發光和物質吸收光的現象,也解釋了光在物質中傳播的各類特性,包括對色散現象的解釋。在洛倫茲的理論中,以太乃是廣闊無限的不動的媒質,其惟一特征是,在這些媒質中光震動具有一定的傳播速率。
對于像灼熱的宋體的幅射中能量按波長分布這樣重要的問題,洛倫茲理論還不能給出令人滿意的解釋。但是,假若覺得洛倫茲關于以太的概念是正確的話,則可將不動的以太選作參照系,使人們能區別出絕對運動。而事實上,1887年邁克爾遜用干涉儀測“以太風”,得到否定的結果,這表明到了洛倫茲電子論時期,人們對光的本性的認識一直有不少片面性。光的電磁論在整個數學學的發展中起著很重要的作用,它強調光惡化電磁現象的一致性,而且證明了各類自然現象之間存在這相互聯系這一辨證唯心論的基本原理,使人們在認識光的本性方面向前邁向了一大步。
在此期間,人們還用多種實驗方式對光速進行了多次測定。1849年斐索(A.H.L.,1819--1896)運用了旋轉蝸桿的方式及1862年傅科(J.L.,1819--1868)使用旋轉鏡法測定了光在各類不同介質中的傳播速率。
近代光學發展導論-量子光學時期
19世紀末到20世紀初,光學的研究深入到光的發生、光和物質互相作用的圍觀機制中。光的電磁理論主要困難是不能解釋光和物質互相作用的個別現象,比如,灼熱宋體幅射中能量按波長分布的問題,非常是1887年赫茲發覺的光電效應。
1900年,普朗克從物質的分子結構理論中借用不連續性的概念,提出了幅射的量子論。他覺得各類頻度的電磁波,包括光,只能以各自確定份量的能量從振子射出,這些能量微粒稱為量子,光的量子稱為光子。量子論除了很自然地解釋了灼熱體幅射能量按波長分布的規律,并且以全新的方法提出了光與物質互相作用的整個問題。量子論不但給光學,也給整個數學學提供了新的概念,所以一般把它的誕生視為近代數學學的起點。
1905年,愛因斯坦運用量子論解釋了光電效應。他給光子作了非常明晰的表示,非常強調光與物質互相作用時,光也是以光子為最小單位進行的。
1905年9月,美國《物理學年鑒》發表了愛因斯坦的“關于運動媒質的電動熱學”一文。第一次提出了狹義相對論基本原理,文手指出,從伽利略和牛頓時代以來占統治地位的古典數學學,其應用范圍只限于速率遠遠大于光速的情況,而他的新理論可解釋與很大運動速率有關的過程的特點,根本舍棄了以太的概念,完滿地解釋了運動物體的光學現象。這樣,在20世紀初,一方面從光的干涉、衍射、偏振以及運動物體的光學現象確證了光是電磁波;而另一方面又從熱幅射、光電效應、光壓以及光的物理作用等無可懷疑地證明了光的量子性——微粒性。光和一切微觀粒子都具有玻璃二象性,這個認識推動了原子核和粒子研究的發展,也促使人們去進一步探求光和物質的本質,包括實物和場的本質問題。為了徹底看清光的本性,還要不斷探求,不斷前進。
近代數學學發展史論文篇三:《淺析應用數學學的發展歷程》
【摘要】應用數學學是構建在古老數學學上的一個相對年青的專業,但在近些年來發展極其迅速。研究它的發展歷史有助于我們更好的將基本的數學學理論性的基本規律、實驗技巧、最新的數學成果運用與實際。轉化為現今所須要的實用生產力,再從實踐反饋的信息中反過來促進理論化學學的研究,本文就數學應用在不同數學歷史時期中飾演的角色來看應用數學的發展歷史,詳述應用數學發展的必然性和重要意義。
【關鍵詞】應用數學學;發展
1應用數學的起步和發展
在古時侯,盡管人們對自然界中事物的認識只借助直覺和思辨性猜想,而且此時早已有了數學知識的應用。從刀耕火種之中才能見到化學熱學的基本應用,由此可見應用數學在生活中的普遍性,以及應用數學發展的必然性。這個時期,得到較大發展的是與生產實踐密切相關的熱學,例如靜熱學中的簡單機械、杠桿原理等在農業和打獵之中有廣泛的應用。在該過程中好多的精典數學理論得到實踐。而后的時期中更是有了電磁學在實際生活中的應用和發展,手冊針就是電磁學方面應用于實際生活的重要代表作。聲學方面,隋朝的編鐘享譽世界,優美的音律讓人們能更好的享受生活。自古時侯到近代,總可以在現實生活中見到數學學的應用,這就是最早期的應用數學的起步和發展。在應用數學沒有成為專門化的學科時,它早早已融入了人們生活的點點嘀嘀,貫串于生活的每位角落。
2應用數學在精典數學學時期的發展和貢獻
15世紀末,在資本主義生產關系發展的過程中,生產和技術得到了更大的發展。近代自然科學在該時期特定歷史需求下誕生了。數學學降低了系統的觀察實驗和嚴密物理詮釋相結合的研究方式。引起了17世紀在數學天文學和熱學方面的大發展。牛頓構建熱學體系,開啟了近代數學學的房門。到了18世紀時期近代物理實驗論文,應用數學在資本主義生產關系中有了突破性的進展,瓦特改良的蒸氣機大大的提高了工業革命的進程,出現了發明和使用機械大時代。如爾頓于1814年荷蘭人史蒂芬孫發明蒸氣機車;玻爾茲曼,吉布斯等創建了統計數學學,致使熱機的效率得到了很大的發展,結束了二類永動機的輝煌時期。在18世紀應用數學的發展也使機械論的自然觀成為當時數學學的主導思想。19世紀,數學學得到了快速和重大的進展,不同領域之間的聯系不斷被挖掘下來。如新物理方式與數學研究不斷聯系,并完善了熱力學、分子運動論、波動光學、經典電磁場理論等完整的理論體系。從奧斯特發覺在實驗中發覺了電壓的磁效應,到安培提出分子電壓假定,再到電磁感應定理的發覺,最終麥克斯韋總結出的位移電壓假設,創建一套完整的電磁理論體系。同期的應用數學也取得了重大的發展,從第一臺電動機的制做,到電力工程、電磁通信的迅速發展。無疑是應用數學在歷史中的逐漸同臺,應用數學正從現今中的平民角色變為更為人們熟知的名星形象。應用數學的重要性正在不斷的顯現,在歷史的科技生產和日常生活中占有了更加重大的地位。
3化學應用強調了近代化學的不完備性
18世紀在統計熱學和熱力學及麥克斯韋電磁場理論的構建后,精典化學學發展達到一個歷史的至低點。精典化學學取得了比之歷史看來非常突出的成績,令不少當時的化學學家萌生了一種錯誤的認知:數學學的知識早已完備,數學學最基本的、核心的問題都得到了應有的解決,只有須要更深層次細化和須要深入研究的問題在細節上須要做出一小部份的補充和修整,因而令已有的公式愈發的緊貼最真實的化學本質。但在19世紀,生產技術的發展,隨著各類精密、大型儀器的制做,研究對象由宏觀到微觀、從低速到高速,并不斷的觸碰到神秘的宇宙和物質內部的結構。讓人們對宏觀世界的認識,發生了巨大的轉變。在數學應用于現實的過程中,在進行科學實驗時發覺了一些不能用當時精典數學學解釋的現象。從開始的電子、X射線和放射性現象被人們所發覺。到宋體幅射的“紫外災難”和無結果的“以太甩尾”。這種與精典數學學的基本理論和基本概念有強烈的沖突的實驗,使傳統的精典數學學觀念遭到了重大的指責,這正是數學應用導致的化學學的一場新的歷史進程。在矛盾被提出后愛因斯坦提出了相對論;陸續的薛定諤、海林堡等化學學家提出了量子熱學的觀點,由此結束了精典化學學受到指責的局面,將理論化學學提高到了一個新的高度。在該化學學理論性提高的過程中,化學應用起著不可忽視的作用。正是將理論付諸于應用才將理論深層次的不完備性挖掘下來,進一步促進數學學的理論化進程。
4應用數學專業化的即將確立
4.1即將確立
在十九世紀末期,二十世紀早期隨著化學學的不斷發展,核技術的逐漸崛起,此時應用化學作為一個領域從整體化學中被專門選購下來,相對于愈發重視結合物理的理論研究的化學專業而言,應用數學更重視理論在現實生活中的實際運用。確立了應用數學的地位,表明了對應用化學心態的改變。是應用數學即將邁向專業化的標志。在20世紀以來應用數學在民航航天、電子聯通、聲、光等基礎開發和應用中取得了巨大成就。
4.2獨立化意義
應用數學在現今的應用面不斷擴寬,在醫療、宇航、新能源開發等方面都有廣泛應用,在人們生活水平不斷提升的當代,在發展新型能源的明天,人們對醫療條件和能源供應有了更深層次的要求。應用數學的重要性愈加顯著,只有不斷發展應用數學能夠滿足當代人們的生活需求。以前的蒸汽機極大程度的解放了勞動力,電子通訊的發展拉近了人們的距離,讓一個個新興娛樂產業萌芽,極大的加速了經濟的發展。在現有的科技水平上不斷的發展應用數學能夠加速一個時代的進步。
5應用數學學未來發展展望
就應用數學的發展來說在這兒引用數學學家、諾貝爾獎得主楊振寧高手的一句話來說:“今后二十數學學的成就會遠遠不及100年前,每一門學科的發展都是有起伏的。未來相當一段時間,數學學不會在理論上有大的突破,此時的數學學好多新領域出現了,為我們打開了好多門,每一個門走入去都能大有作為。”無疑應用數學就是這樣的一個新領域,在理論未能取得重大突破的現今,應用數學在各方面取得的成績是可喜的。在數學理論近乎停滯的近年,各國陸續在應用數學的指導下將各類航天器送入太空,不斷的探求宇宙的奧秘。在信息傳遞方面不斷的革新,將信息的傳遞顯得簡單化和方便化。從巨型的計算機到miniiPad,每一次的進步都帶來了更大的驚喜。應用化學的研究方向是迎合歷史需求的,就應用數學今后的進程好多學者有自己的理解,就當前時代的需求:對宇宙的開發。新型航天器的研制將會是每一個國家努力的方向。再度應新時代能源的需求,核反應進一步的可控化也將是一個研究的大方向,同時新型能源開發必不可少。
6總結語
本文通過剖析應用數學學的發展歷程,總結了應用數學學發展過程中出現的比較重要的幾個時期,我們要不斷的回顧和總結應用數學學的發展歷史,從歷史中汲取發展經驗,為應用數學學的日后發展提供經驗。
【參考文獻】
[1]王東亮.探討應用數學學的發展歷史[J].數學刊物,2012.
[2]潘永晴.應用數學學發展歷史探究[J].湖南教育周刊,2012.