物理年谱.docx

1、物理年谱（一）物 理 学 年 谱公元前公元元年公元前650前550年，古希腊人发现摩擦琥珀可使之吸引轻物体；发现磁石吸铁。公元前480前380年间战国时期，墨经中记有通过对平面镜、凹面镜和凸面镜的实验研究，发现物像位置和大小与镜面曲率之间的经验关系(中国 墨子和墨子学派)。公元前480前380年间战国时期，墨经中记载了杠杆平衡的现象(中国 墨子学派)。公元前480前380年间战国时期，研究筑城防御之术，发明云梯(中国 墨子学派)。公元前四世纪，柏拉图学派已认识到光的直线传播和光反射时入射角等于反射角。公元前350年左右，认识到声音由空气运动产生，并发现管长一倍，振动周期长一倍的规律(古希腊 亚

2、里士多德)。公元前三世纪，实验发现斜面、杠杆、滑轮的规律以及浮力原理，奠定了静力学的基础(古希腊 阿基米德)。公元前三世纪，发明举水的螺旋，至今仍见用于埃及(古希腊 阿基米德)。公元前250年左右，战国末年的韩非子有度篇中，有“先王立司南以端朝夕”的记载，“司南”大约是古人用来识别南北的器械(或为指南车，或为磁石指南勺)。论衡叙述司南形同水勺，磁勺柄自动指南，它是后来指南针发明的先驱。公元前221年，秦始皇统一中国度、量、衡，其进位体制沿用到二十世纪。公元前二世纪，中国西汉记载用漏壶(刻漏)计时，水钟使用更早。公元前二世纪，发明水钟、水风琴、压缩空气抛弹机(用于战争)(埃及 悌西比阿斯)。公元

3、前一世纪，最先记载过磁铁石的排斥作用和铁屑实验(罗马 卢克莱修)。公元前31年，中国西汉时创用平向水轮，通过滑轮和皮带推动风箱，用于炼铁炉的鼓风。公元元年公元年一世纪左右，发明蒸汽转动器和热空气推动的转动机，这是蒸汽涡轮机和热气涡轮机的萌芽(古希腊 希隆)。一世纪，发现盛水的球状玻璃器具有放大作用(罗马 塞涅卡)。300年至400年，中国史载晋代已有指南船，可能是航海罗盘的最早发明。在公元七、八世纪，中国唐朝已采用刻板印书，是世界上最早的印刷术。十世纪，中国发明了使用火药的火箭。十世纪左右著光学，明确光的反射定律并研究了球面镜和抛物面镜(阿拉伯 阿尔哈赛姆)公元年公元年据梦溪笔谈，约公元104

4、11048年间，中国宋朝毕升发明活字印刷术，早于西方四百年。约1200年至1300年，欧洲人开始使用眼镜。1231年，中国宋朝人发明“震天雷”，是一种充有火药，备有导火线的铁器，可用投射器射出，是火炮的雏型。1241年，蒙古人使用火箭作武器，西方认为这是战争中首次使用火箭。1259年，中国宋朝抗击金兵时，使用一种用竹筒射出子弹的火器，是火枪的雏型。十三世纪中叶，根据实验观察，描述凹镜和透镜的焦点位置及其散度(英国 罗杰培根)。十三世纪，用空气运动解释星光的闪烁(意大利 维塔罗)。十三世纪，指出虹霓是由日光的反射和折射作用所造成的（意大利 维塔罗）。公元公元年1583年，用自身的脉搏作时间单位，

5、发现单摆周期和振幅无关，创用单摆周期作为时间量度的单位(意大利 伽利略)。1590年，做自由落体的科学实验，发现落体加速度与重量无关，否定了亚里土多德关于降落加速度决定于重量的臆断，引起了一些人的强烈反对(意大利 伽利略)。1590年，发现投射物的运行路线是抛物线(意大利 伽利略)。1590年，认识到物体自由降落所达到的速度能够使它回到原高度(意大利 伽利略)。1590年，用凸物镜和凹目镜创造第一个复显微镜(荷兰詹森)。1593年，发明空气温度计，由于受大气压影响尚不够准确(意大利 伽利略)。1600年，磁铁出版，用铁磁体来说明地球的磁现象，认识到磁极不能孤立存在，必须成对出现(英国 吉尔伯特

6、)。公元年公元年1605年，发现分解力的平行四边形原理(比利时 斯台文)。16101650年，提出太阳系起源的旋涡假说，认为宇宙充满“以太”。把热看作一种运动形式，与莱布尼茨争论运动的功效问题近五十年。(法国 笛卡儿)。1620年，从实际观察中归纳出光线的反射和折射定律 (荷兰 斯涅耳)。1628年，用两块凸透镜制成复显微镜，是近代显微镜的原型(德国 衰纳)。1629年，发现同电相斥现象(意大利 卡毕奥)。16291639年，提出光线传播的最小时间原理(法国费尔玛)。1634年，认识到音调和振动频率有关，提出弦的振动频率和弦长的关系(意大利 伽利略)。1636年，首次测量振动频率和空气传声速度

7、，发现振弦的倍频音，提出早期的音乐和乐器理论(法国 默森)。1637年，提出光的粒子假说，并用以推出光的折射定律 (法国 笛卡儿)。1638年，提出一种无所不在的“以太”假说，拒绝接受超距作用的解释，坚持认为力只能通过物质粒子和与之紧邻的粒子相接触来传播，把热和光看成是以太中瞬时传播的压力(法国 笛卡儿)。1643年，发明水银气压计(意大利 托里拆利、维维安尼)。16401690年，观察到气压对沸腾和凝结的影响(英国波义耳)。1650年左右，创制摩擦起电机，发现地磁场能使铁屑磁化(德国 格里凯)。1650年，发明空气泵，用以获得真空，从而证实了空气的存在(德国 格里凯)。1653年，发现对液体

8、的一部分所加的压强不变地向各个方向传递的帕斯卡定律(法国 帕斯卡)。1654年，证实抽去空气的空间不能传播声音(德国 格里凯)。1654年，进行了用十六匹马拉开组成抽空球器的两个半球，直接证明大气压巨大压强的马德堡半球实验(德国 格里凯)。1656年，发明摆钟(荷兰 惠更斯)。1660年，用光束做实验，发现杆、小孔、栅等引起的影放宽并呈现彩色带的现象，取名“衍射”(意大利 格里马第)。1666年，从刻卜勒行星运动三定律推出万有引力定律，创立了现代天文学(英国 牛顿)。1666年，通过三棱镜发现了光的色散现象(英国 牛顿)。1667年，指出笛卡儿光学说不能解释颜色，提出光是“以太”的纵向振动，振

9、动频率决定光色(英国 胡克)。1668年，发明放大40倍的反射型望远镜(英国 牛顿)。1669年，发现光线通过方解石时，产生双折射现象(丹麦 巴塞林那斯)。1672年，研究光色来源，和胡克展开争论，认为光基本上是粒子流，但未完全拒绝“以太”说，认为高速度光粒子有可能和“以太”相互作用而产生波(英国 牛顿)。1676年，发现形变和应力之间成正比的固体弹性定律 (英国 胡克)。1676年，根据木星的卫星被木星掩食现象的观测，算出光在太空中传播的速度(丹麦 雷默)。1678年，向巴黎学院提出光论，假定光是纵向波动，推出光的直线传播和反射折射定律。用光的波动说解释双折射现象(荷兰 惠更斯)。1686年

10、，论水和其他流体的运动出版，是流体力学理论的第一部著作(法国 马里奥特)。1687年，推导出流体传声速度决定于压缩性和密度的关系(英国 牛顿)。1687年，发表自然哲学的数学原理，第一次阐述牛顿力学三定律，奠定了经典力学的基础(英国 牛顿)。1695年，把力分为死力和活力两种，死力与静力完全相同，认为力乘路程等于活力的增加(德国 莱布尼茨)。公元年公元年1701年，提出物体冷却速度正比于温差(英国 牛顿)。1704年，光学一书出版。随着天文学、力学和光学的出现，物理学在十八世纪开始成为科学(英国 牛顿)。1705年，制成第一个能供实用的蒸汽机(英国 纽可门)。1709年，首次创立温标，即后来的

11、华氏温标(德国 华仑海特)。1724年，提出“传递的运动”即活力守恒观念，认为当它发生变化时能够做功的能力并没有失掉，不过变成其他形式了(瑞士 约贝努利)。1728年，根据光行差求算出光速(英国 布拉德雷)。1731年，发现导电体和电绝缘体的差别(英国 格雷)。1734年，明确电荷仅有两种，异电相吸，同电相斥(法国 杜菲)。1738年，发现流线速度和压力间关系的流线运动方程(瑞士 丹贝努利)。1740年，用摆测出万有引力常数(法国 布盖)。1742年，枪炮术原理一书出版，成为后来研究枪炮术理论和实践的基础(英国 罗宾斯)。1742年，创制百分温标，即后来的摄氏温标(瑞典 摄尔西斯)。1743年

12、，用变分法得出能概括牛顿力学的普适数学形式，即后人所称的欧拉拉格朗日方程(瑞士 欧拉)。1745年，各自发现蓄电池的最早形式莱顿瓶(荷兰 马森布罗克，德国 克莱斯特)。1747年，提出天然运动的最小作用量原理(法国 莫泊丢)。1750年，发现磁力的平方反比定律(英国 米歇尔)。1752年，得到暴雨带电性质的实验证据(美国 本富兰克林)。1756年，提出比热概念，发现熔化、沸腾的“潜热”，形成量热学的基础(英国 约布莱克)。1767年，根据富兰克林证明带电导体里面静电力不存在的实验，推得静电力的平方反比定律(英国 普列斯特列)。1768年，近代蒸汽机出现(英国 瓦特)。1769年，制成第一辆蒸汽

13、推动的三轮汽车(法国 柯格诺特)。1771年，发表用弹性流体试图解释电(英国 卡文迪许)。1775年，发明起电盘(意大利 伏打)。1777年，引出重力势函数概念(法国 拉格朗日)。1780年，偶然发现火花放电或雷雨能使蛙腿筋肉收缩(意大利 伽伐尼)。1782年，发明热空气气球(法国 蒙高飞兄弟)。1783年，首次使用氢气作气球飞行(法国 雅查理)。1785年，实验证明静电力的平方反比定律(法国库仑)。1798年，从钻造炮筒发出巨量的热而环境没有发生冷却的现象出发，认为能够连续不断产生出来的热，不可能是物质，反对热素说，主张热之唯动说(英国 本汤普森)。1798年，用扭秤法测定万有引力强度，即牛

14、顿万有引力定律中的比例常数，从而算出地球的质量(英国 卡文迪许)。1800年，使用固体推动剂，制造火箭弹，后被用于战争(英国 康格揣夫)。公元年观察到太阳光谱中的暗线，错认为是单纯颜色的分界线(英国 武拉斯顿)。提出光波的干涉概念，用以解释牛顿的彩色光环以及衍射现象，第一次近似测定光波波长。提出视觉理论，认为人眼网膜有三种神经纤维分别对红、黄、蓝三色敏感(英国 托杨)。公元年声学出版，总结对弦、杆、板振动的实验研究，发现弦、杆的纵振动和扭转振动，测定声在各种气体、固体中传播的速度(德国 舒拉德尼)。公元年首次把活力叫作能量(英国 托杨)。公元年发现在两炭棒间大电流放电发出弧形强光，后被用作强光

15、源(英国 戴维)。发现双折射的两束光线的相对强度和晶体的位置有关，从而发现光的偏振现象，并认识到这与惠更斯的纵波理论不合(法国 马吕斯)。公元年创制回旋器(德国 博能堡格)。公元年发现当反射光呈全偏振时，反射光与折射光两方向成直角，反射角的正切等于折射率(苏格兰 布儒斯特)。发现偏振光通过晶体时产生的丰富彩色现象。后人据此发明用偏振光观测透明体中弹性应变的技术(法国 阿拉戈)。把引力势理论移植到静电学中，建立了计算电势的方程(法国 普阿松)。公元年提出光衍射的带构造理论，把干涉概念和惠更斯的波迹原理结合起来(法国 菲涅耳)。公元年发现玻璃变形会产生光的双折射现象，为光测弹性学的开端(英国 布儒

16、斯特)。公元年发现电流可使磁针偏转的磁效应，因而反过来又发现磁铁能使电流偏转，开始揭示电和磁之间的关系(丹麦 奥斯忒)。发现常温下，固体的比热按每克原子计算时，都约为每度六卡。这一结果后来得到分子运动论的解释(法国 杜隆、阿珀替)。证实相互垂直的偏振光不能干涉，从而肯定了光波的横向振动理论，并建立晶体光学(法国 菲涅耳、阿拉戈)。公元年发明电流计(德国 许外格)。公元年发表气体分子运动论(英国 赫拉帕斯)。发现温差电偶现象，即温差电效应(俄国 塞贝克)。公元年发明电磁铁，即用电流通过绕线的方法使其中铁块磁化 (法国 阿拉戈、盖吕萨克)。发现方向相同的两平行电流相吸，反之相斥。提出“电动力学中电

17、流产生磁场的基本定律。用分子电流解释物体的磁性，为把电和磁归结为同一作用奠定基础(法国 安培)。从实验结果归纳出直线电流元的磁力定律(法国 比奥、萨伐尔)。创用光栅，用以研究光的衍射现象(德国 夫琅和费)。推得流体流动的基本方程，即纳维尔史托克斯方程(法国 纳维尔)。公元年提出热机的循环和可逆的概念，认识到实际热机的效率不可能大于理想可逆热机，理想效率与工质无关，与冷热源的温度有关，热在高温向低温传递时作功等，这是热力学第二定律的萌芽。并据此设想高压缩型自燃热机(法国 卡诺)。公元年修改牛顿声速公式，等温压缩系数换为绝热压缩系数，消除理论和实验的差异(法国 拉普拉斯)。实验发现导线中电流和电势

18、差之间的正比关系，即欧姆定律；证明导线电阻正比于其长度，反比于其截面积(德国 欧姆)。观察到液体中的悬浮微粒作无规则的起伏运动即所谓布朗运动，是分子热运动的实证(英国 罗布朗)。公元年利用温差电效应，发明温差电堆，用以测量热辐射能量(意大利 诺比利)。公元年各自发现电磁感应现象(英国 法拉第，美国 约亨利)。公元年用永久磁铁创制发电机（法国皮克希）。公元年提出天然运动的变分原理(英国 哈密顿)。发明电报(德国 威韦伯、高斯)。在法拉第发现电磁感应的基础上，提出感应电流方向的定律，即所谓楞次定律(德国 楞次)。公元年发现温差电效应的逆效应，用电流产生温差，后楞次用此效应使水结冰(法国 珀耳悌)。

19、在热辐射红外线的反射、折射，吸收诸实验中发现红外线本质上和光类似(意大利 梅伦尼)。提出热的可逆循环过程，并以解析形式表达卡诺循环，用来近似地说明蒸汽机的性能(法国 克拉珀龙)。提出动力学的普适方程，即哈密顿正则方程(英国 哈密顿)。公元年推出地球转动造成的正比于并垂直于速度的偏向加速度，即科里奥利力(法国 科里奥利)。根据波动理论解释光通过光栅的衍射现象(德国 薛沃德)。公元年推出关于多体体系运动状态分布变化的普适定理，后成为统计力学的基础之一(法国 刘维叶)。公元年发现热功当量，建立起热效应中的能量守恒原理进而论证这是宇宙普适的一条原理(德国 迈尔)。推知光源走向观测者时收到的光振动频率增

20、大，离开时频率减小的多普勒效应。后在天体观察方面得到证实(奥地 多普勒)。公元年发明电桥，用以精确测量电阻(英国 惠斯通)。创用冰桶实验，证明电荷守恒定律(英国 法拉第)。测量证明，伽伐尼电池通电使导线发出的热量等于电池中化学反应的热效应(英国 焦耳)。公元年发现固体和液体在磁场中的旋光性，即强磁场使透明体中光的偏振面旋转的效应(英国 法拉第)。18431845年，分别用机械功，电能和气体压缩能的转测定热功当量，以实验支持能量守恒原理(英国 焦耳)。推得滞流方程及流体中作慢速运动的物体所受的曳力正比于物体的速度(英国 斯托克斯)。发展气体分子运动论，指出赫拉帕斯分子运动论的基本错误(英国 华特

21、斯顿)。公元年认为两电荷之间的力不但和距离有关，也和其运动速度和加速度有关，而电流就是运动着的电荷所组成(德国 威韦伯)。认识到抗磁性的普遍性和顺磁性的特殊性(英国 法拉第)。证实并延伸梅伦尼关于热辐射的工作；通过衍射、干涉，偏振诸现象的实验，证明红外辐射和可见光的区别仅在于红外的波长比可见光的波长长(德国 诺布劳赫)。公元年提出力学中的“位能”和“势能”概念，给出万有引力场、静力学、电场和磁场的位能表示。明确能量守恒原理的普适意义(德国 赫尔姆霍茨)。发现细管道中流体的粘滞流动定律(法国 泊肃叶)。公元年用卡诺循环确立绝对温标。并提出绝对零度是温度的下限的观点(英国 汤姆生)。公元年用转动齿

22、轮，首次实验测定光的传播速度(法国 斐索)。公元年创制稀薄气体放电用玻璃管，呈现放电发光(德国 盖斯勒)。试图通过实验建立重力(万有引力)和电之间的关系，但无所得(英国 法拉第)。利用旋转镜，证实不同媒质中光的传播速度与媒质的折射率成反比(法国 傅科)。发现热力学第二定律，并表述为：热量不能从一个较冷的物体自行传递到一个较热的物体(德国 克劳胥斯)。公元年总结热力学第二定律为：通过无生命物质的作用，不可能把物质的任何部分冷到它周围最冷客体的温度以下，以产主机械效应(英国 汤姆生)。用单摆振动面的转动，证明地球在旋转(法国 傅科)。提出气体扩散速度与其密度相关的扩散定律(英国 格累姆)。用甘油和

23、脂肪酸合成油脂，发现酵母可转化醣为醇(法国 拜特洛)。公元年用回转器证明地球在旋转，提出回转罗盘的设想(法国 傅科)。发现气体受压通过狭窄注口后膨胀引起的冷却效应，称为焦汤效应(英国 焦耳、汤姆生)。发现能发萤光的液体、固体所发萤光恒比激发光波长为长(英国 斯托克斯)。公元年第一次用玻璃管作低气压放电实验(法国 马松)。计算电容器放电的振荡特征(英国 汤姆生)。公元年发明潜水电报(海底电报)，并提出其信号的传递衰减理论(英国 汤姆生)。公元年用数学语言表达出法拉第电磁场的力线概念(英国 詹麦克斯韦)。提出气体分子在相继碰撞时刻之间作直线运动的假说(德国 克雷尼希)。公元年发明自激电磁铁型发电机

24、(英国 惠斯通)。提出听觉的共鸣理论，认为耳蜗有一系列调谐共振子(耳底膜的横纤维)，从而实现按声波频谱的共振(德国 赫尔姆霍茨)。证明沿导线传播的电信号传播速度等于电流的静电单位和电磁单位之比值，并等于光速，认为这个相合并非偶然，这是光理论和电磁理论统一的先兆(德国 基尔霍夫)。提出理想气体的定义(德国 克劳修斯)。公元年改进低压放电管，后人称之为盖斯勒管(德国 盖斯勒)。从流体动力学原理推出理想液体的涡旋运动定律，即涡旋强度守恒定理(德国 赫尔姆霍茨)。在低压放电管中，发现阴极射线(德国普吕克)。公元年发现水星近日点绕太阳进动速度和牛顿力学的估计每百年差四十秒(法国 勒维烈)。证明黑体辐射的

25、性质只由温度决定，而与物体质料无关(德国 基尔霍夫)。公元年推出平衡态气体分子速度的分布律，以及提出气体粘滞性的分子理论，估算出气体分子的平均自由程(英国 詹麦克斯韦)。公元年提出近代四冲程内燃机工作原理(法国 德罗夏)。提出位移电流概念，用以完成电流的闭合性(英国 詹麦克斯韦)。公元年提出乐音谐和理论(德国 赫尔姆霍茨)。公元年从电磁理论推断电磁波的存在，它以光速传播并断定光就是一种电磁波(英国 詹麦克斯韦)。提出熵即“转变含量”的概念和自发转变的熵增加原理，用以说明热力学第二定律。又提出“世界的能量恒定不变，世界的熵趋于极大值”，由此得出宇宙“热寂论”(德国 克劳修斯)。公元年发明自馈发电

26、机(德国 西门于)。公元年提出用弹性切应力的弛豫过程解释气体粘滞性的理论(英国 詹麦克斯韦)。推广麦克斯韦的分子分布率，提出平衡态气体分子的能量分布定律(奥地利 波尔茨曼)。公元年发现阴极射线的主要性质(德国 希托夫)。研究液化二氧化碳时，发现临界温度现象，为相图上的气液分相的临界点(英国 安德鲁斯)。公元年首次提出激震波面层前后的绝热突变条件(英国 兰金)。公元年提出通过控制个别粒子的运动，实现违背热力学第二定律的假想实验(英国 詹麦克斯韦)。公元年提出H定理，用以证明气体趋于平衡分布，从而提出熵的统计几率解释，建立了热力学第二定律的统计基础(奥地 波尔茨曼)。公元年发现(晶体)硒在光照射下

27、电阻减小的光导电效应，即内光电效应，随后德国人西门子用此制成光导电管(英国 施密斯)。电和磁问世，完成了经典电磁理论基础(英国 詹麦克斯韦)。公元年提出显微镜理论，明确显微镜分辨本领的极限(德国 阿贝)。公元年发现各向同性的透明介质置于强电场中呈现双折射的电光效应，后被用于快速光闸，称克尔盒(苏格兰 克尔)。公元年发现通电流的金属中，在磁场的作用下产生横向电动势的效应(美国 爱霍尔)。发现黑体辐射率与绝对温度的经验律(奥地利 斯忒藩)。以实验说明阴极射线是带电粒子，为电子的发现奠定基础(英国 克鲁克斯)。公元年研究晶体的对称性，发现了晶体的压电效应(法国 居里兄弟)。发明白炽电灯泡(美国 爱迪

28、生)。利用焦耳汤姆森的狭口膨胀效应，发展了气体液化的技术(德国 林德)。在麦克斯韦电磁理论的基础上，开始发展介质的分子论，推出折射率和介质密度之间的关系(荷兰 罗伦兹)。公元年根据光的电磁理论，推出电介质球微粒密度起伏的光散定律，用以解释天空呈蓝色，天光呈偏振等大气中光现象(英国 瑞利)。首次拍摄到子弹引起的压缩激震波锥面的照片，推得锥角和超声速倍数的关系(奥地利 马赫)。各自提出有基本单位的电荷存在，斯通尼名之为电子(德国 黎凯、赫尔姆霍茨，英国 斯通尼)。公元年力学科学出版，反对牛顿力学中时空、质量等绝对观念，主张从相对关系上来理解这些概念(奥地利 马赫)。发现在真空玻璃泡中可从金属板极通电流到热灯丝极，但反之不能。这可以说是热电发射现象的第一次发现，实质上也是二极真空管整流作用的最早发现(美国 爱迪生)。提出从层流到湍流的无量纲比数，把理论流体力学和工程水力学接连起来(英国 奥雷诺)。公元年理论上证明黑体表面辐射率定律(奥地利 波耳茨曼)。公元年18851890年，相继制成并使用三轮及四轮汽油内燃机汽车(德国 本茨)。发现氢原子光谱的14条谱线的波长可用一个式子表示，后人称之为巴尔默公式(瑞士 巴尔默)。全面提出激震波波面层前后的绝热的突