《物理学简史》读书心得五篇

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第一篇:《物理学简史》读书心得

《物理学简史》读书心得

《物理学简史》中提到了很多伟大的物理学家,其中有四位物理大师的话给我留下了深刻的印象。我想四位物理学大师的四位话应当作为改进基础物理教学的最基本、最重要的理念:

1、爱因斯坦:“兴趣是最好的老师”

中学物理教学中一个重要的任务就是使学生能得到这个最好的老师--激发和培养学生学习物理的兴趣:从四个方面努力:(1)激发学生的好奇心和求知欲,如把五彩缤纷、美妙神奇的物理世界展现在学生面前。(2)实现基础与前沿、经典与现代、理论与应用的有机结合。(3)讲出物理规律之美,并联系历史、联系人文、贴近生活。(4)把计算引入物理课程的学习,用计算机模拟、计算、显示、研究物理过程。

本人觉得激发学习好奇心与求知欲、讲出物理规律之美、应用多媒体教学是中学教师就具备的基本技能,本人在今后的教学中要努力从这几个方面进行改进。

2、杨振宁:“现象是物理学的根源”

基础物理的大部分内容应采用从现象--本质;从感性--理性的方法进行教学,把观察现象作为物理教学的重要环节,突出图片、视频、演示实验在物理教学中起到的观察现象、启迪思维、显示原理、验证理论的重要作用。

3、海森伯:科学扎根于讨论 物理教学要向学生反复强调讨论的重要性,鼓励并组织学生开展讨论,形成“勤于思考、乐于讨论”的氛围。

本人在日常教学中缺少这方面的尝试,没有深入强调“讨论”的重要性,怕耽误教学进度。今后教学中要从方面进行改进。

4、李政道:物理学的精髓在于创新

物理学中最重要的东西不是某个原理、某条定律,而是它所包含的创新精神。所以为了物理教学中培养学生的“创新”精神,要特别注意:(1)要培养学生的创新意识和勇气。(2)要培养学生创新的想象力并掌握创新的方法。(3)实施一些有利于培养学生创新精神的行之有效的教学方法。

在平时教学中,我们应多采用探究式教学,尽量让学生自己通过努力得知物理规律,让学生掌握一定的探究方法,如创新实验的设计,实验条件的设定,实验数据的处理。

第二篇:物理学发展简史

物理学发展简史

摘要:物理学的发展大致经历了三个时期:古代物理学时期、近代物理学时期(又称经典物理学时期)和现代物理学时期。物理学实质性的大发展,绝大部分是在欧洲完成,因此物理学的发展史,也可以看作是欧洲物理学的发展史。

关键词:物理学;发展简史;经典力学;电磁学;相对论;量子力学;人类未来发展 0 引言

物理学的发展经历了漫长的历史时期,本文将其划分为三个阶段:古代、近代和现代,并逐一进行简要介绍其主要成就及特点,使物理学的发展历程显得清晰而明了。古代物理学时期

古代物理学时期大约是从公元前8世纪至公元15世纪,是物理学的萌芽时期。

物理学的发展是人类发展的必然结果,也是任何文明从低级走向高级的必经之路。人类自从具有意识与思维以来,便从未停止过对于外部世界的思考,即这个世界为什么这样存在,它的本质是什么,这大概是古代物理学启蒙的根本原因。因此,最初的物理学是融合在哲学之中的,人们所思考的,更多的是关于哲学方面的问题,而并非具体物质的定量研究。这一时期的物理学有如下特征:在研究方法上主要是表面的观察、直觉的猜测和形式逻辑的演绎;在知识水平上基本上是现象的描述、经验的肤浅的总结和思辨性的猜测;在内容上主要有物质本原的探索、天体的运动、静力学和光学等有关知识,其中静力学发展较为完善;在发展速度上比较缓慢。在长达近八个世纪的时间里,物理学没有什么大的进展。

古代物理学发展缓慢的另一个原因,是欧洲黑暗的教皇统治,教会控制着人们的行为,禁锢人们的思想,不允许极端思想的出现,从而威胁其统治权。因此,在欧洲最黑暗的教皇统治时期,物理学几乎处于停滞不前的状态。

直到文艺复兴时期,这种状态才得以改变。文艺复兴时期人文主义思想广泛传播,与当时的科学革命一起冲破了经院哲学的束缚。使唯物主义和辩证法思想重新活跃起来。科学复兴导致科学逐渐从哲学中分裂出来,这一时期,力学、数学、天文学、化学得到了迅速发展。2近代物理学时期

近代物理学时期又称经典物理学时期,这一时期是从16世纪至19世纪,是经典物理学的诞生、发展和完善时期。

近代物理学是从天文学的突破开始的。早在公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德就已提出了“地心说”,即认为地球位于宇宙的中心。公元140年,古希腊天文学家托勒密发表了他的13卷巨著《天文学大成》,在总结前人工作的基础上系统地确立了地心说。根据这一学说,地为球形,且居于宇宙中心,静止不动,其他天体都绕着地球转动。这一学说从表观上解释了日月星辰每天东升西落、周而复始的现象,又符合上帝创造人类、地球必然在宇宙中居有至高无上地位的宗教教义,因而流传时间长达1300余年。公元15世纪,哥白尼经过多年关于天文学的研究,创立了科学的日心说,写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》,对地心说发出了强有力的挑战。16世纪初,开普勒通过从第谷处获得的大量精确的天文学数据进行分析,先后提出了行星运动三定律。开普勒的理论为牛顿经典力学的建立提供了重要基础。从开普勒起,天文学真正成为一门精确科学,成为近代科学的开路先锋。

近代物理学之父伽利略,用自制的望远镜观测天文现象,使日心说的观念深入人心。他提出落体定律和惯性运动概念,并用理想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的“重物下落快”的错误观点,发现自由落体定律。他提出惯性原理,驳斥了亚里士多德外力是维持物体运动的说法,为惯性定律的建立奠定了基础。伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学真正的开端。

16世纪,牛顿总结前人的研究成果,系统的提出了力学三大运动定律,完成了经典力学的大一统。16世纪后期创立万有引力定律,树立起了物理学发展史上一座伟大的里程碑。之后两个世纪,是电学的大发展时期,法拉第用实验的方法,完成了电与磁的相互转化,并创造性地提出了场的概念。19世纪,麦克斯韦在法拉第研究的基础上,凭借其高超的数学功底,创立了了电磁场方程组,在数学形式上完成了电与磁的完美统一,完成了电磁学的大一统。与此同时,热力学与光学也得到迅速发展,经典物理学逐渐趋于完善。3 现代物理学时期

现代物理学时期,即从19世纪末至今,是现代物理学的诞生和取得革命性发展时期。

19世纪末,当力学、热力学、统计物理学和电动力学等取得一系列成就后,许多物理学家都认为物理学的大厦已经建成,后辈们只要做一些零碎的修补工作就行了。然而,两朵乌云的出现,打破了物理学平静而晴朗的天空。第一朵乌云是迈克尔孙-莫雷实验:在实验中没测到预期的“以太风”,即不存在一个绝对参考系,也就是说光速与光源运动无关,光速各向同性。第二朵乌云是黑体辐射实验:用经典理论无法解释实验结果。这两朵在平静天空出现的乌云最终导致了物理学的天翻地覆的变革。

20世纪初,爱因斯坦大胆地抛弃了传统观念,创造性地提出了狭义相对论,永久性地解决了光速不变的难题。狭义相对论将物质、时间和空间紧密的联系在一起,揭示了三者之间的内在联系,提出了运动物质长度收缩,时间膨胀的观点,彻底颠覆了牛顿的绝对时空观,完成了人类历史上一次伟大的时空革命。十年之后,爱因斯坦提出等效原理和广义协变原理的假设,并在此基础上创立了广义相对论,揭示了万有引力的本质,即物质的存在导致时空弯曲。相对论的创立,为现代宇宙学的研究提供了强有力的武器。

物理学的第二朵乌云——黑体辐射难题,则是在普朗克,爱因斯坦,玻尔等一大批物理学家的努力下,最终导致了量子力学的产生与兴起。普朗克引入了“能量子”的假设,标志着量子物理学的诞生,具有划时代的意义。爱因斯坦,对于新生“量子婴儿”,表现出热情支持的态度。并于1905年提出了“光量子”假设,把量子看成是辐射粒子,赋予量子的实在性,并成功地解释了光电效应实验,捍卫和发展了量子论。随后玻尔在普朗克和爱因斯坦 “量子化”概念和卢瑟福了“原子核核式结构”模型的影响下提出了氢原子的玻尔模型。德布罗意把光的“波粒二象性”推广到了所有物质粒子,从而朝创造描写微观粒子运动的新的力学——量子力学迈进了革命性的一步。他认为辐射与粒子应是对称的、平等的,辐射有波粒二象性,粒子同样应有波粒二象性,即对微粒也赋予它们波动性。薛定谔则用波动方程完美解释了物质与波的内在联系,量子力学逐渐趋于完善。

量子力学与相对论力学的产生成为现代物理学发展的主要标志,其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,产生了重大的变革。其发展导致了整个物理学的巨大变革,奠定了现代物理学的基础。随后的几十年即从1927年至今,是现代物理学的飞速发展阶段,这一期间产生了量子场论、原子核物理学、粒子物理学、半导体物理学、现代宇宙学、现代物理技术等分支学科,物理学日渐趋于成熟。4 结论

物理学的发展史,也是人类从愚昧走向成熟,从低级走向高级的历史。物理学的每一次大发展,都使人类的思想境界上升到了一个新的高度。相对于整个宇宙范围来说,当今人类的文明尚处于一个较低的层次,并处于正在向第一文明等级发展的历程中。在这个发展的历程中,科学无疑是第一推动力,而在科学的众多分支中,物理学无疑是这一推动力的最先进的代表。

第三篇:海洋物理学发展简史

海洋物理学发展简史 物理

001班

邢玉春

海洋物理学是以物理学的理论、技术和方法,研究海洋中的物理现象及其变化规律,并研究海洋水体与大气圈、岩圈和生物圈的相互作用的科学。它是海洋科学的一个重要分支,与大气科学、海洋化学、海洋地质学、海洋生物学有密切的关系,在海洋运输、资源开发、环境保护、军事活动、海岸设施和海底工程等方面有重要的应用。

海洋物理学作为海洋科学的一个独立分支学科,始于19世纪末叶,但其下属一些分支的发展历史,却可追溯到自然地理学和海洋学的萌芽时代。海洋物理学发展史,可概括为三个阶段:海洋考察;早期的理论研究和观测仪器的研制;现代海洋学。

早在公元前三世纪,希腊学者毕塞亚斯在北海考察中,就初步进行了潮汐和地磁偏角的观测,但是专门的海洋考察则始自19世纪。其中较著名的有“闪电”号(1868)、“豪猪”号(1869~1870)等的海洋考察。特别是英国“挑战者”号(1872~1876)具有划时代意义的环球海洋考察。

19世纪末至20世纪初,德国“羚羊”号对世界大洋的考察,法国“劳动者”号和“法宝”号对北大西洋的考察,美国“企业”号的环球考察,都涉及到海洋物理学的内容。这些考察,从实践上为海洋物理学的早期发展奠定了基础。

以后陆续出现许多专门的海洋考察活动,内容更加广泛和深入,例如德国“流星”号的南大西洋考察,美国“卡内基”号的地磁观测,瑞典“信天翁”号对三大洋赤道无风带的深海考察等,都从不同的方面促进了海洋物理学的发展。

从17世纪到19世纪末叶,一些杰出的物理学家和数学家曾对海洋中的某些物理现象进行过研究,为海洋物理学中一些分支的形成和发展奠定了理论基础。

在潮汐理论方面。1687年,英国牛顿根据他发现的万有引力定律,用引潮力解释了潮汐的成因;1740年,瑞士伯努利建立了平衡潮学说;1775年,法国拉普拉斯建立了潮汐动力学理沦,给出了考虑地转偏向力影响的潮汐动力学方程组,及在特定条件下的特解;1845年,英国艾里提出了潮汐的长渠波动理论,并对其进行了较深入的研究;1872~1879年,英国汤姆逊(开尔文)设计了潮汐分析和预报的机械装置;1878~1891年,英国达尔文研究了地球潮汐,并提出了海洋潮汐分析和预报的调和分析方法。

在波浪理论方面。1802年,捷克格尔斯特纳发表了深水表面波的理论;1839年,英国格林建立了小振幅波理论,并导出了以波长表示的相速公式;1847年,英国斯托克斯建立了有限振幅波理论和小振幅内波理论,后来在1876年又提出了与波动能量传播有关的群速公式。

1857年,英国汤姆逊(开尔文)首先导出了深海海水的绝热温度梯度公式;1898年,挪威皮耶克尼斯推广了理想斜压流体的环流定理,发表了适用于旋转地球上的环流定理。

在海洋声学研究方面。1825年,瑞士科拉东和法国斯图谟在日内瓦测量了声在水中的传播速度;1912年,美国费森登设计并制造了一种新型的动圈换能器,从而制成第一台水下发信和回声探测设备。此后,又开始了声在海洋中的传播规律的研究。

在海洋电磁理论方面。1831年,英国法拉第发现了电磁感应现象,并于1832年指出,在地磁场中流动的海水,就像在磁场中运动的金属导体一样,也会产生感应电动势;1851年,英国渥拉斯顿在横过英吉利海峡的海底电缆上,检测到与潮汐周期相同的电位变化,证实了法拉第的预言。

19世纪末叶到20世纪初,随着海洋调查的进一步发展,海洋物理学的研究进入了一个新的发展阶段。这一阶段的主要标志是,应用流体动力学的方法来研究海洋环流。例如,1902年,挪威桑德斯特勒姆和海兰·汉森基于旋转地球上的环流定理,发展了在现代海洋环流研究和海洋调查中广泛应用的“动力计算”方法。1901年和1905年,瑞典埃克曼对美国莫里在1855年指出的海面风和表层海流之间的关系,作出了理论的解释,从而建立了风漂流理论。

自此以后,海洋物理学的研究即以海洋环流理论研究为重点,密切结合水文物理和化学要素的观测实验,不断地向前发展。

20世纪60年代以来,随着科学技术的迅速发展,海洋物理要素的调查监测技术和研究设备日益完善,各种海洋过程的理论模式和海洋信息处理系统相继建立,以浮标阵为主体的海上现场对测试验,及包括航天遥感技术在内的新技术,得到广泛应用,都有力地促进了现代海洋物理学的研究,沿着理论和观测实验紧密结合的途径向前发展。海洋物理学基本内容

海洋物理学的主要研究海水各类运动和海洋与大气及岩圈的相互作用的规律,为海况和天气的监测及预报提供依据;研究海洋中的声、光、电现象和过程,以掌握其变化和机制;研究海洋探测的各种物理学方法,从而实现有计划地在海上进行现场的专题观测和实验。通过这三方面的研究,形成了海洋物理学中一系列的分支学科,其中主要的有物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学和河口海岸带动力学等等。

物理海洋学是现代海洋物理学中最早发展起来的一个分支学科,其研究内容最为广泛。物理海洋学主要研究发生在海洋中的流体动力学和热力学过程,其中包括海洋中的热量平衡和水量平衡,海水的温度、盐度和密度等海洋水文状态参数的分布和变化,海洋中各种类型和各种时空尺度的海水运动(如海流、海浪、潮汐、内波、风暴潮、海水层结的细微结构和湍流等)及其相互作用的规律等等。

海洋气象学是物理海洋学和气象学密切结合的一个边缘学科,它主要研究发生在诲洋和大气边界层中的热量、动量和物质交换过程,海洋与大气的大。中尺度相互作用和中、长期的海况及气候变迁规律,海上天气过程和现象,特别是危险性天气过程的预报。

海洋声学是研究声波在海洋水层、沉积层和海底岩层中的传播规律,及在海洋探测和海洋开发中的应用的学科,其主要研究内容包括海洋中声的传播和声速分布、声吸收和声散射、海洋中的自然噪声、海洋水层中的声学探测。海底声学特性和海底声学勘探等等。

海洋电磁学主要研究海洋的电磁特性,海洋中的天然电磁场和电磁波的运动形态及传播规律,电磁波在海洋探测和通信及海洋开发中的应用。

海洋光学的研究内容,在基础研究方面主要是海洋辐射传递过程的研究,以及海面光辐射、水中能见度、海水光学传递函数、激光与海水相互作用等研究;在应用研究方面主要是遥感、激光、水中照相工程等海洋探测方法和技术的研究

河口海岸带动力学主要研究河口地带和海岸地带中海水的各种运动规律,河口海岸带地形地貌的变化及产生这些变化的动力因素。这些研究对海岸防护、港口建筑等都有密切的关系。

此外,随着现代海洋资源开发和近岸海区海洋学研究的进一步发展,在海洋物理学的研究领域中,正在形成一些带有区域性的派生学科,如陆架物理海洋学等等。

海洋物理学的发展,在很大程度上取决于观测技术和观测方法。现代海洋物理学的观测技术,将朝着自动化、遥感化的方向发展。人们将广泛利用人造卫星进行全球性海洋物理方面的观测,并建立国际间的计算机网络,以储存、交换和处理海洋观测数据。这些将促进海洋物理学的进一步发展。

海洋开发将是未来海洋科学的发展方向。在海洋农牧化、捕捞、海洋石油勘探、海洋能源利用等开发活动中,将不断对海洋物理学提出更高的要求。

物理海洋学是运用物理学的观点和方法研究海洋中的力场、热盐结构、以及相关的各种机械运动的时空变化,并研究海洋中的物质交换、动量交换、能量的交换和转换的学科,是海洋物理学的一个分支学科。

物理海洋学所研究的对象,是人类和生物赖以生存和生活的海洋中的物理环境。这种环境中的物理过程,与地球上的气候和天气的形成和变化、海洋生物的生存和生活、海洋中物质和热量的输送、海岸和海底的侵蚀和变化,以及海洋的交通运输和军事活动等,都有密切的关系。

在物理海洋学的理论研究中,主要是运用流体动力学和热力学的原理,对一些理想化的或经过简化的问题,通过解析求解,进行模式化的研究;对于比较复杂的问题,则借助于电子计算机进行数值模拟求解。在解析的和数值的求解手段以外,还可通过模型试验进行研究。由于海洋中的物理现象和过程,具有随机性,故常应用概率统计和随机过程的理论,对现场观测的数据进行分析和处理。

物理海洋学所研究的问题,可概括为海洋热盐结构、海水宏观运动、海-气相互作用、海洋湍流四个主要方面。

海水热盐结构是研究海洋水体的热平衡和物质平衡、温度、盐度、压力、密度等的时空变化、铅直断面上的温度和密度分布、海洋中的海水混合、扩散和层结、锋面和跃层的形成、温度-盐度曲线和水团的生成、水团的边界(锋面)和混合、暖水和冷水间成篦齿状的水平交错排列、海冰的成因和消长,海水的绝热压缩、绝热膨胀和位温,海洋中等熵面的形成及其分布等。

海水宏观运动是研究重力场中海水的非周期性和周期性运动,一般又分为海洋环流、海洋波动和海洋潮汐三种,这是物理海洋学的主要研究对象。

海洋环流是研究风引起的海流和密度分布不均匀所产生的密度流、大洋环流中流旋的生成和分布、大洋环流西向强化、海流的弯曲和变异、近赤道地区的流系结构、南极绕极流,大洋热盐环流,深海环流和与主跃层的关系,海水的辐散和辐合运动与升降流及朗缪尔环流等的关系,中尺度涡及其能量转换,冰漂流等特殊的流动现象,海洋对风应力等的反应,以及近岸海区的环流等等;

海洋波动是研究海浪的生成和消长,风浪中的能量,风速、风区、风时与海浪要素之间的关系,海浪谱及其源函数的结构,波-波非线性相互作用中的能量转移,海浪的折射、绕射和反射,海洋近岸波及其相应的沿岸流和高岸流,海洋中的罗斯比波、陆架拦获波和边缘波、海洋内波、海啸等等。

海洋潮汐是研究引潮力、引潮势和分潮之间的关系,潮汐静力学理论和潮汐动力学理论,潮波方程及其数值解,潮汐分析和推算原理,海平面及其变化,风暴潮,港湾潮汐余流,浅海潮波和海底摩擦对潮流的影响,河口区的潮汐混合,以及潮汐表的制作,各种特殊海域的潮汐,潮流、潮汐和风暴潮的预报等。

海-气相互运动是研究海-气界面分子过程的动量、热量、水汽和其他物质的输送,近海面湍流边界层中的湍流能量方程,湍流的铅直结构,湍流边界层中各种参量的确定及边界层模式,大气与海洋间的动量和能量的传递,及其与风海流和风浪生成的关系,大尺度和中尺度的运动,及其相互作用与天气预报及海况预报的关系,海洋对大气的反馈作用对全球大气环流及气候变化的影响等。

海洋湍流是研究在海洋的上混合层、内层和近底边界层中的湍流发生机制,风生漂流和内波场等流速铅直梯度与湍流发生的关系,海洋湍流的谱结构,湍流能量的转换和守恒,海洋湍流的局地相似性,在低纬度和中纬度海域形成温跃层时的表层水和下层水间的混合交换作用,以及由于双扩散等作用所导致的水温阶梯式分布和盐指现象等海洋细微结构。

物理海洋学与海洋科学中的许多分支学科有着密切的关系,例如:在研究海洋中的热盐结构、海流形成和热盐环流机制时,重要的是要了解海水的温度和盐度的分布和变化,从而了解海水密度的分布和变化,这就需要精确测定海水盐度;要确定海洋中的地转流无运动面的位置时,有时还须参照海洋中溶解氧的分布和含氧量最小的位置。

某些海洋生物,如海水中的浮游生物,或被海流携至远方,或栖息在某种海流之中,它们有时可用作确定海流分布及其位置的指标,因此物理海洋学的研究,也与生物海洋学发生联系。海岸的形状和海底的地形,会改变和影响海流的方向和速度,起着摩擦阻遏作用,还可导致海流不稳定,正因为如此,陆架波和边缘波也发生在近岸海域。然而海底摩擦的强弱和湍流边界层的形成,都取决于海底沉积物的性质和分布。

海底沉积物可以随海流迁移,故可以利用海洋沉积物的种类和来源,确定海流的来去动向。这些又都是物理海洋学和地质海洋学之间的联系。另外,海水的许多运动,都是由风驱动的,而且海洋对大气有着重要的影响,这就使物理海洋学和海洋气象学之间有密切的关系。

海洋光学

海洋光学是光学与海洋学之间的边缘科学。它主要研究海洋的光学性质、光辐射与海洋水体的相互作用、光在海洋中的传播规律,以及和海洋激光探测、光学海洋遥感、海洋中光的信息传递等应用技术有关的基础研究。海洋光学的发展简史

早在19世纪初,就有人用透明度盘目测自然光在海中的铅直衰减。不过直到19世纪末,海洋学家才开始注意研究海洋的光学性质,并结合海洋初级生产力的研究,用光电方法测量海洋的辐照度。到了20世纪30年代,瑞典等国的科学家设计制造了测定海水的线性衰减系数、体积散射系数和光辐射场分布的海洋光学仪器,进行了一系列现场测量。

从第二次世界大战后到20世纪60年代中期,是海洋光学的形成时期,人们研制了各种测定海洋水体光学性质的海洋光学仪器,对各大洋光学性质进行了现场测量和调查。

1947~1948年,瑞典科学家在环球深海调查中,首次将海洋光学调查列入海洋调查计划,测量了海水中光的辐照度、衰减和散射等;1950~1952年,丹麦人在环球深海调查中,致力研究了重要海区的初级生产力和光辐照之间的关系;1957~1958年,在国际地球物理年的调查中,测量了北大西洋的水文要素和光学参数,并研究其相互的关系;美国普赖森多费尔提出了比较系统的海洋光学理论,发展了海洋辐射传递理论;一些学者对水中能见度理论、海洋光学测量模型、光辐射场与海水固有光学性质之间的关系,进行了比较系统的研究。

20世纪60年代中期以后,是海洋光学的发展阶段。随着近代光学、激光、计算机科学、光学遥感和海洋科学的发展,开拓了海洋光学研究的新领域。特别是结合信息传递的要求,理论上用蒙特-卡罗法定量地计算各种复杂模型的海洋辐射传递过程,使海洋辐射传递基础研究日趋完善,并较好地解决了激光在水中的传输、海面向上光辐射与海水固有光学性质之间的关系等问题。

目前,海洋光学已发展成为一门内容丰富、有相当应用价值的光学分支学科,使海洋光学从传统的唯象研究转入物理的和技术的研究。海洋光学的研究内容

海洋光学主要研究海洋水体对光辐射的散射、吸收、光谱等性质及光辐射在海洋中的传播规律。海水对光具有强散射和强吸收,其散射系数比大气约高4~6个数量级。其散射函数前向性很强,海水的光谱透射分布主要决定于吸收。

海中光传播规律主要决定于多次散射,研究海中光传播规律的海洋辐射传递理论是海洋光学的核心问题。已知海洋水体的散射函数和吸收系数,对海洋辐射传递方程求解,即可得到日光、人工光源和激光在海水中的传播规律。反之,由辐射场确定海水基本性质,是遥测海洋技术的基本方法。

海洋光学的应用基础研究主要包括水中对比度及图像传输研究,海洋水体光学传递函数研究,激光与海洋水体相互作用研究和探测海洋的光学遥感模式研究等。

激光与海洋水体的相互作用主要是研究海水激光荧光光谱、受激喇曼散射。海洋激光雷达所激起的海水激光荧光光谱是探测海水化学组分的基本遥测方法。海水受激喇曼散射随温度增高而红移,这种物理现象是激光雷达遥测海洋表层温度剖面的有效方法,精度可达±0.5摄氏度。

利用多光谱遥感资料,根据海水中叶绿素强吸收光谱和透射光谱的比值,探测海洋叶绿素含量的方法称为光谱比值法。根据海水光谱透射特性及浅水海底反射光反映在多光谱遥感信息的差异,可大面积获取浅水水深的资料。河口泥沙分布、海区峰面运动、水团分布等都可由多光谱遥感信息经过数据处理获取。

对海洋光学的开发研究也称为海洋光学工程。60年代以来比较活跃的领域有:水下摄影系统,包括潜水员操纵的水下摄像系统、水下照相系统以及深潜球装备的水下观察系统;海洋探测激光雷达系统,包括激光测深仪、激光荧光光谱仪、激光喇曼光谱仪等;海洋光学仪器,包括水中照度计、水中准直光透射率计、水中光散射仪、水中分光光度计等。

海洋光学与物理海洋学的研究密切相关。通过测定海水的光学性质,为研究海流、上升流、海洋峰、水团等海洋细微结构提供了一种有效的手段;随机海面的光学研究,为遥测海浪方向谱建立了物理模型,并为现场测定海浪要素提供了快速而又有效的手段。

海洋生物初级生产力的研究和调查,与海中辐照度的分布、海水辐射能密度分布海中辐射能的贮存等有直接的关系。例如,探测海洋的光学遥感传感器的波段、视场角和动态范围等参数,都要根据海面光谱辐射的数据来确定。

海洋光学的发展与近代光学的发展密切相关,光电子学方法是海洋光学测量的主要手段。激光技术的发展,例如可调谐激光、水中新型蓝-绿激光、高时间分辨率激光技术等,已成为海水激光光谱研究的重要手段,是发展海洋探测激光雷达的技术基础。近代光学信息处理和信息传递理论,为海洋中光信息传递的研究及随机量的统计分析研究奠定了基础。

在现代海洋光学的基础理论和实验技术方面的研究中,还有不少课题有待于深入研究。例如,鉴于单色光辐射传递模型已不能满足多光谱水色遥感的要求,必须进一步研究海洋辐射传递的逆问题,尤其是浅海和表层光谱辐射传递、非均匀水体光谱辐射传递、海-气系统光谱辐射传递逆问题的物理模型和计算方法;激光在水中单程的平衡态的传输过程的研究,已不能满足激光雷达探测海洋的要求,必须深入研究窄光束反向多次散射的辐射传递,和非平衡态辐射传递模型及其计算方法。

再如,传统的船测方法已不能满足近代海洋光学发展的要求,必须发展海洋光学参数的遥测方法,研究新的海洋光学测量模型,以发展新的测量技术和测量仪器。同时,应着重加强应用研究,在海洋光学中不断引入近代光学方法和激光新技术,继续开拓海洋光学在海洋开发、海洋要素的探测及海洋技术中的应用。

海洋光学的基础研究和应用研究不断沿用现代光学方法,应用范围日益扩大。海洋光学是许多学科的交叉点,其发展将与现代光学、海洋学、空间遥感技术、信息科学等密切相关。海洋光学所取得的成就及其发展,使它已成为一门新的光学分支学科。

海洋声学

海洋声学是研究声波在海洋中传播的规律,和利用声波探测海洋的科学,是海洋学和声学的边缘学科。

1826年,瑞士物理学家科拉东和法国数学家斯图谟在日内瓦湖测量声在水中传播的速度,开始了现代水声学的研究。1911年,有人用炸药筒作声源,进行了最初的水下回声测探实验,并记录到海底的回声。1912年,美国科学家费森登设计并制造的一种新型动圈换能器,是第一台水下发信和回声测探设备。

第一次世界大战中,由于潜艇在水下作战的需要而研制出声呐,从而发展了声波在海洋中传播的理论。在不同海区、不同季节和昼夜使用声呐时,发现声呐的作用距离与海洋水文要素、波浪、海流、内波、海底地质地貌、海洋环境噪声和海中浮游生物等有密切关系。

因此,20世纪50年代以后,逐渐形成了研究声波在海洋中传播的规律,和利用声波探测研究海洋的新的学科分支--海洋声学。

此后,声波被广泛应用于探测海底沉积物和地层结构,海底的地形地貌,海水的流动,海水的温度和流速的不均匀性,海水中各种物体如鱼群、深海散射层、冰山和沉船,海面的波浪和水下的内波等,并可用于台风和海啸等自然灾害的预报。此外,它还用于水下导航、定位、信号传递和遥控等技术中。

声波能在海洋中远距离传播,但在传播的过程中,海水的温度分布和盐度分布、海面和海底的状况、海水的运动,海中包含的各种不均匀体如气泡和生物等,都能产生很大的影响。

海水由于受太阳辐射加热和风力搅拌等的影响,其温度的垂直分布一般呈分层结构,加上压力的影响,使海洋中的声速呈垂直分布。从声速最低的地方发射的声波,由于上下层的声速不同而发生折射,反映声波传播途径的声线,总是弯向声速最低的地方。大部分声波在海水中经过这样的往复弯曲折射,而不与海面和海底接触,故能量损失很小,这种现象称为声道现象,声速最低的地方称为声道轴。

低频声波在声道中能传播到很远的地方,例如一千克TNT炸药的爆炸声,能在声道中传播一万公里以上,故可以利用声道的这种特性,传送失事的飞机和船只的呼救信号,监测水下的地震、火山爆发和海啸等。

风浪的搅拌,使表层海水形成等温层。其中的静压力,使声速随深度的增加而略有增加。等温层内自声源出发的声线总是弯曲向上,经海面反射而向前传播,也可以传播到较远的地方,称为表面声道。

在无风浪搅拌的条件下,表层海水经日光照晒,往往出现上层的温度和声速都比下层高的情况,使声速呈负梯度的垂直分布。在这种情况下,声波传播的曲线,总是弯曲向下,在声能达不到的地方产生声影区。另外,如果海比较浅,则声线会碰到海底。由于海底的反射损失大,声能衰减很大,因此不能传播得很远。

海底对声波传播的影响很大,所以声在浅海中的传播特征主要依赖于海底的反射本领。海底对声波的反射损失,与海底物质的密度、声速和声波的入射角有关。一般说来,海底的密度愈大,声速愈高,反射损失愈小;声波频率愈高,海底的反射损失愈大。

声波在海水中传播时,由于介质的热传导和粘滞性,使部分声能被吸收而转化为热能。在声波作用下,水分子的结构有从比较松散变得比较紧密的弛豫过程,使海水对声的吸收量增加。对频率更低的声波而言,其声能的衰减是由于湍流引起的声散射所造成的,海中的气泡、海洋生物和悬浮体,都会散射和反射声波。

散射或反射系数与物体的大小、介质和结构有关,不同的物体有不同的散射频率响应。海中存在由生物体构成的、能强烈散射声波的深海散射层,它们遍布各大洋,往往分成几层,其深度随昼夜和季节不同而变化,这反映了生物的趋光性。海底底质的不均匀和不平整,也会增加声波的散射。

声波受波动海面的反射,或者穿过温度呈微观不均匀的水团时,其信号强度和相位都会发生起伏。海洋内波对声的传播影响很大,会引起声波大幅度的缓慢起伏。由于海面波浪、涡流、海洋生物发声,水下火山爆发或地震,海水分子的热运动和航船来往等原因,使海洋中存在噪声,它是声呐的一种强干扰。

利用海洋水文要素对声传播的影响,可以反推海洋的特性,这是海洋声学的重要课题。海水中的温度、盐度、压力和流速,都影响着海水中的声速。声波在海流中传播时,顺流则声速增加,逆流则反之。利用这种现象,在两定点之间相对发出声信号,测量声波到达的时间差,就可以求得海水的流速。在若干点之间进行这种测量,可以监视海洋中的中尺度涡等现象,这是声学遥测的重要方法,称为海洋声学层析术。

水中的悬浮体,随着水流而运动,故应用声学技术观察这种散射体的运动,就可以了解海水的运动情况。利用这种方法,还可以观察内波的规律,了解沉积物的搬运情况,也可以测量海水的流速。此外,利用声波起伏规律来研究内波谱的方法,已很受重视;利用深海散射层的散射频率响应,可以进行深海生物的区系划分,其结果和一般的区系划分一致;利用鱼类对声波的散射和反射,可以探测鱼群和了解鱼类资源的分布。

由波浪产生的500~5000赫的噪声,与海面的风级和海况有关。利用此频率的噪声,可以监测海面的风级和海况。利用海啸产生的水下噪声,可以预报海啸。海洋生物发出的声音,与其种类和生活状态有关。监听这种声音的特征以区分生物的种类,可以掌握其生活规律,为研究渔业资源提供信息。此外,有可能利用声信号控制海洋生物的活动,以满足人类的需要。

在海洋开发中,声技术是勘探海底唯一有效的手段,广泛应用的地震勘探仪便是声技术应用的一例。海底的界面不平整,底质内部的颗粒大小不一,以及分层和水千方向的不均匀性,都影响着声波的散射和反射。使用高频窄水平波束的测扫声呐,可以得出海底凸出部分对声波的强烈散射和凹下部分的声阴影区所构成的地貌声图。

海底沉积物一般都是分层的。因各层的声学特性不同,故可以利用声学方法测定海底沉积物的分层情况和各层中的声速。常用的方法有折射法和反射法,对于较浅的沉积层,也可以用浅地层剖面仪进行测量。

利用声学遥感技术对海底的底质进行分类的工作,已得到迅速发展。它与最新的微电子学、微计算机和换能技术结合,广泛用于水文、地质、地貌和生物等领域的测量,并用于水下定位、导航、通信、遥控、遥测等各方面,在海洋调查和海洋开发中起着重要的作用。

声学技术的广泛应用,需要更深入地研究声波在海中的传播规律,研究温度、盐度、风浪、海流、内波、海底类型和海中悬浮物等因素对声波传播的影响,以便更好地获取和识别声信号。声波在深海中的传播规律,已有系统的理论,但在浅海中传播时,由于海底和水文条件的多变性,理论计算很困难,应用了电子计算技术之后,一些相当复杂的浅海传播问题,已得到初步解决。

海洋声学的实验规模较大,除依靠调查船外,已大量采用浮标和固定岸站来完成,有些实验因耗资过大,往往需要几个国家联合进行。当前利用电子计算机,把从发射到接收声波的过程中的波形的变化,反推声在海中传播的规律,进而判断海洋媒质的状态,将是海洋声学研究的一个新方向。此外,现代的微电子学、微计算机、信号处理技术和换能技术等的发展,都对海洋声学的发展有重要的影响。

海洋气象学

海洋气象学是研究海上大气的物理信息,以及海洋与大气相互作用规律的学科。海洋气象学既涉及大气又涉及海洋,因此它是大气科学和海洋科学共同研究的领域。

由于地球表面的绝大部分为海洋所覆盖,而海水又具有和陆地迥然不同的物理、化学性质,这就决定了海洋在海洋气象学研究中的重要地位。

海洋气象学与人类的生活和生产息息相关,它的早期发展渊源于航海事业的需要。远在公元前4~5世纪,希腊人就已利用地中海特有的季风,往返于爱琴海和埃及之间。后来,不仅利用季风张帆航海,而且把季风和陆上的天气变化联系起来。

15世纪末,哥伦布几次横渡大西洋时,注意到大西洋上信风和海流的存在;17世纪中叶,瑞士基歇尔绘制全球海流图,指出了大洋环流和信风的关系;英国丹皮尔观察太平洋台风,提出了台风是有静稳中心的旋转性风暴等见解。此后,他们整理了全球航海记录,编写出了有关海洋气象的专书。

到了18世纪,英国哈得来提出南北两半球的信风理论;19世纪初,英国海军中将蒲福根据他长期航海的经验,总结出蒲氏风级表;随后美国莫里根据航海日志绘制了风和海流图,并写出《海洋自然地理学》一书,专论海洋气象问题,为海洋气象学勾划了初步轮廓。

从19世纪中叶至20世纪中叶的约一百年的工作,奠定了海洋气象学的基础。1853年在布鲁塞尔召开的国际气象会议决定,航行于海上的船只必须定时进行气象观测并作出报告,从此海洋气象资料有了保障。随后,英国“挑战者”号考察船对大西洋和太平洋作了全面的海洋水文气象调查;德国汉堡的海洋气象台,建立并发布了北海沿岸的暴风警报;20世纪初,挪威气象学家皮耶克尼斯等人提出气旋生成的极锋学说,形成气象学界独树一帜的学派;美国气象局编印的全球海洋气候图集,为研究海洋气候提供了便利。

第二次世界大战以后,海洋气象观测技术和手段的不断进步,特别是卫星遥感技术和大型电子计算机问世并广为应用,开创了海洋气象学发展的新纪元。联合国还专为海洋气象设立了政府间的协商机构和国际气象中心,世界气象组织也设立了海洋气象委员会。这些组织措施,有效地保证了国际间的大力协作,促使海洋气象学得到迅速的发展。

海洋观测分常规观测和非常规观测两种。前者按国际统一规定的时间和内容进行观测并发布天气报告,后者包括海洋调查、海上观测实验和其他非特约船只的观测。常规观测中以商船气象观测数量最多,已积累了近百年的记录,但这种观测在时间上是不连续的,在空间上是分布不均匀的。第二次世界大战以后,在北大西洋和北太平洋先后设立了十多个定点天气船,加上日益增多的自动浮标气象站,可以获得较高质量的连续观测资料,但还不能满足分析和预报的需要。

20世纪60年代以来,随着气象和海洋卫星的发射并投入业务使用,人们可以在外层空间的不同高度上对大气和海洋进行大范围的、均匀的实时观测,直接或间接地获得海洋上空各层的大气温度、湿度、风速云雾、降水、海面愠度、海面风速、海浪、海流、水位和海冰等各种要素的观测值,能够对海上龙卷、热带风暴、温带气旋等灾害性天气进行严密的监测,为海洋气象的研究和业务工作提供了良好的条件。

海洋气象的观测和试验包括海洋气象观测方法的研究、海洋气象观测仪器和装置的研制、局部或大范围海域海洋气象的调查研究。

在海洋气象学中所研究的海-气相互作用,主要是海洋和大气之间各种物理量,包括热量、动量(或动能)、水分、气体和电荷等的输送和交换的过程,及其时空变异,海-气边界层的观测和理论,及大尺度海气相互作用。

在大尺度海-气相互作用的范畴内,重点研究大气环流和海洋环流的生成及其对应关系,大洋西边界流动(湾流和黑潮)对于其邻近海区的天气,天气系统和气候的影响,热带海洋对局部乃至全球大气环球和气候的影响,大气中二氧化碳含量的增加和海洋对此过程的作用,及其对气候变迁的影响等。在上述领域内,已揭示了海洋和大气的某些现象之间的联系,取得了一批研究成果,这对于长期天气预报和气候预测有重要的价值。

20世纪60年代以来,海洋气象探测技术有了很大进步,进行了海上定点和非定点观测,开展了大规模的诲洋气象现场实验。虽然如此,仍然不能满足需要。例如:对大尺度海-气相互作用的研究,多半停留在揭露基本现象的阶段,缺乏完善的理论分析。

今后海洋气象学的发展,一方面要继续改进探测系统,通过现场调查和实验,提高观测的精度,根据获得的信息资料,继续揭露海-气间尚未被发现的一些现象,进而从理论上阐明观象的本质,将结果应用到实际的海上天气和海况的分析及其预报。

另一方面,要在从理论上基本弄清海洋和大气相互作用的物理过程的基础上,建立合适的海洋-大气的流体动力学模式,阐明海洋在大气环流的形成、演变和气候变迁过程中所起的重要作用,大气对海洋环流和海浪的形成和演变及其他诸海洋要素的影响。

参考文献《网络》

第四篇:《人类简史》读书心得

《人类简史》读书心得

一、认知革命

就在六百万年前,这个时候我们人类和黑猩猩有着共同的祖先,人类和其他动物并没有什么区别,但是,就是在这六百万年前的某一天,一个母猩猩生下两个女儿,一个是接下来所有黑猩猩的祖先,那么另一只就是接下来我们所以人类的祖先,所以人类开始出现在历史上,开始进行演化,最早的人类是在二百五十万年前,从东非开始演化的,这个时候我们的租先就开始有了自己的名字,叫做南方古猿。南方古猿经过各种迁徙,其中因为每个地方的气候、环境都不一样,所以他们去到不同的地方,就开始慢慢演化出几个不同的人种,其中就包括:尼安德特人、直立人、梭罗人、丹尼索瓦人。现在我们全球人类的祖先叫做什么人呢?叫做智人,就是充满智慧的人。那又为什么一部分还是黑猩猩,而一部分却成了智人呢?用游戏的方式来讲就是黑猩猩将自己所以的天赋点都用在了力量方面,而智人就都用在了智力上。慢慢的智人学会了生火烹饪,开始四处游走,也随之诞生了自己的语言,从而产生了各种各样虚拟的故事,这些故事让智人开始了合作,从而发展成现在的一个全新的人类文明。

二、农业革命

早在一百万年前智人们居然开始想着操控各种植物的生命了,好为我所用,所以慢慢从日升到日落智人就开始忙着播种浇水牧羊等等,要的就是得到各种各样的谷物和肉类,那么这场关于人类生活方式的革命就叫做:农业革命。

三、科学革命

人类开始慢慢进入一个全新文明,在这个文明里,有了网络,有了帮助智人工作的科技,也是人类有了更多的娱乐方式,这些大大提升了我们人类的一个能力或是生活质量。

四、快乐

快乐的四层。第一层更有钱更健康。更好的家庭关系婚姻关系可能会比金钱和健康更重要一些。快乐第二层,快乐由预期决定。第三层。快乐是人体内的生理反应,激素的水平改变。外在条件会刺激到生理机制但不会改变生理机制,有高潮就会有消退,所以不会永远出于快乐状态。人类越来越强大,并不代表着人类会越来越快乐。更加快乐幸福需要的并不仅仅是外在条件。第四层,生命的探讨。生命的意义。养孩子不快乐的时间多,但养孩子还是很多父母快乐的源泉。养孩子的过程给了父母爱和培育养育生命的过程,人生意义。最后,佛教中的快乐的关键是追求自我,真正的了解自己。佛教的苦(不快乐)不是来源于快乐或者主观感受本身,而对快乐的追求的感受只能的到暂时性的快乐,追求的过程大多数是痛苦的。但是只要你放弃追求快乐本身,那你可能就愉快的很多。当然现实生活中很难做到。不必追求越不过的高山,学会和自己和解。

第五篇:《万物简史》读书心得

《万物简史》读书心得

《万物简史》读书心得1

最近,我读了一本叫《万物简史》的书。它使我了解了我以前不知道的知识。

托马斯·爱迪生在1849发明了电灯电报等,为人类的文明和进步做出了巨大的贡献;阿尔瓦丁·费希尔在19发明了第一台电动洗衣机,解放了人们的双手,洗衣服变的轻松了。但是并没有获得消费者的认可,直到第一次世界大战结束后,才开始得到人们的重视;托马斯亚当斯在1869和自己的儿子一起开始了口香糖的早期历史,让我们的口气变得清新;腓尼基人是历史上一个古老民族,又称闪族人。是他们最先发现了玻璃,玻璃能制成饰品,建筑用的材料。

我要好好学习,将来也做发明家,为人类的文明和进步做出更多的贡献。

《万物简史》读书心得2

最近,我读了有关万物发展史的既通俗易懂又引人入胜的书——《万物简史》,作者是比尔。布莱森(一位美国著名旅游文学家)。虽然呢,这本书我还没有读完,但是呢,它已经深深的把我吸引住了。寥阔的空宇、新时代的黎明、处境危险的行星、人类进化史……一个个标题都是那么的吸引人……

科学家们的奇闻异事:达尔文居然为蚯蚓弹起了钢琴;牛顿将一根大针眼缝针插进眼窝,为的只是看看会有什么事情发生;富兰克林不顾生命危险在大雷雨里放风筝;卡文迪许在自己身上做电击强度实验,竟然到了失去知觉的地步;卡尔。威尔海姆。舍勒习惯亲自“品尝”一下发现的化学元素,最后死于“汞中毒”;爱因斯坦在还是一个专利局三级审查员时,发表了几篇足以改变历史的论文,但是却没有一个物理学家去重视他,原因是因为他们不重视专利局职员发表的东西。于是阿尔伯特。爱因斯坦就遭到后来在申请大学讲师、中学教员时的拒绝!

神奇的原子:原子非常非常非常的小,它是没有生命的,但,它又是组成世间万物的物质(包括人、动物、植物、石头、土、化学元素……)从某种意义上说,整个时空中,所有的东西都是死的。

原子是不会消失的,只要它出现过,就不会消失。当你死亡之后,你身上的原子有趣组成另外的事物。可能是一棵草的、一块石头、一只猫、或是一个人的一部分……所以说,你的身上可能有一些莎士比亚的原子、爱因斯坦的原子,或是一只猫的原子……从某种意义上说,整个时空中,所有的东西都是长久的、不死的、永恒的……

太有趣了!太奇妙了!你还想知道更多的吗?那就去看这本书吧!记住——《万物简史》。

《万物简史》读书心得3

我们从何而来?我们是靠什么组成的?生命是怎么形成的?……如果你想尽可能清楚地了解这些问题,就买一本《万物简史》回家看看吧(广告,无处不在)。

《万物简史》这本书,主要分成宇宙的形成、地球的大小、处境危险的行星、生命本身等几个模块。我最感兴趣的是关于宇宙的部分。这部分主要讲了宇宙是由一个大爆炸而形成的。大爆炸之前,宇宙是一个奇点(奇怪的点),外面没有空间。然后,在很短的时间内,宇宙扩张了很大。我们很幸运,这个宇宙的任意一个数据只要改变一点点,也许就是另一个样子。科学家们认为,也许存在许多个宇宙,一个宇宙有一套数据。生命选择了这个宇宙,因为这个宇宙适合生命。更匪夷所思的是,空间是弯曲的。就是说,你从宇宙中的任意一点出发,向一个方向直走,你会回到原点。我很难想象这是为什么,就像古人不知道为什么绕地球一圈会回到原点一样。科学实在是太奇妙了。

虽然有的人觉得这本书难读(这个人其实就是我老妈,她每次看不到2页,保证就睡着了),可是我读过后发现,这本书的文字通俗易懂。作者布莱恩本来就为了让大众了解科学,所以专业术语、复杂符号等用的很少。大多数复杂的地方只要细细咀嚼也能明白。当然,鉴于本人智商有限,在读关于原子什么的时还是头昏脑胀。还有,我认为此书相对比较客观并且理性。在写达尔文这样的大神级科学家时,错误的地方照样毫不留情地指出,甚至直接批评了四乙公司对铅危害的不重视。这样,读者不会被误导,可以在布莱德的帮助下正确对待科学,了解科学。同时,此书涵盖的内容极为广泛,大到宇宙,小到细菌,只要我有不明白之处,几乎都能在这本书中找到正确无误又容易理解的答案。

这是我读过的最好的科普类书籍之一。如果各位小科学迷们遇到了令自己百思不得其解的难题,就可以用《万物简史》来参考一下哦!

《万物简史》读书心得4

近些天里,我读完了一本名为《万物简史》的书。作家自称为万物写史,为宇宙立传。

作家用清晰明了、幽默风趣的笔法将宇宙大爆炸到人类文明发展进程中所发生的繁多妙趣横生的故事一一收入笔下。这是一本可以从任何一页任何一行任何一个字开始把你吸引的书,看着一本书就像是在聆听一个个妙趣横生的故事。去与达尔文、爱因斯坦、牛顿这样的巨匠一起遨游科学的海洋,探索宇宙和世界的奥秘。

那些沉迷于科学的科学家们做过的事情,几乎是人类做不到的:达尔文居然为蚯蚓弹起了钢琴;牛顿将一根大针眼缝针插进眼窝,为的只是看看会有什么事情发生;富兰克林不顾生命危险在大雷雨里放风筝;卡文迪许在自己身上做电击强度实验,竟然到了失去知觉的地步;发现第一批陆地动物鱼甲龙化石的瑞典古生物学家贾维克居然数错了手指、脚趾的数量,还把化石藏了48年不让别人看这些人中,最让我惊讶的就是卡文迪许的那件事了,他不惜自己的投入到科学当中,还有牛顿、富兰克林他们,都是用自己来做实验,这点让我非常敬佩。

其实我喜欢这本书的理由很简单。它能告诉我关于地球多大多重多老,它并不像其他的科普书那样死板,他十分有趣,吸引着你继续读下去。

最后我要说,《万物简史》是,我读过的最打动人的一本科普书。

《万物简史》读书心得5

《万物简史》这本书告诉我们:1774年,内维尔·马斯基林决定利用艾萨克·牛顿关于以引力来测定地球质量,而且更多地利用三角测量法,这需要爬很多的山,马斯基林和数学家查尔斯·赫顿一起爬上了苏格兰的斯希哈林山。赫顿在作计算的同时发明了高线,他宣布,地球的重量是将近5000万亿吨。1793年约翰·米歇尔留下一种仪器的图样,这台仪器将精确地测定地球的质量。17,享利·卡文迪许用米歇尔的仪器得出地球的质量为60万亿亿吨,他的结果跟目前最准确的估计数仅相差1%左右,真是了不起!

这本书还告诉我们地球的年龄。其实,地球是在不断隆起的,赫顿还推测,是地球内部的地热创造了新的岩石和新的大陆,顶起了山脉。赫顿的现论中特别指出,形成地球的过程需要很我时间。还要再过1左右的时间,科学界才能着手解决地球年龄的问题,赫顿很有才能,率领大家开创一门地质学。

这本书告诉了我们很多少知识,不仅我有讲的这些,还有生命、宇宙、行星等等,希望小伙伴有时间的话可以去看看这本书!

《万物简史》读书心得6

在一张成比例的太阳系图上,如果地球的直径缩小到一粒豆子大小,土星会在300米以外,冥王星会在2·5公里之外(约为一个细菌大小)。按照这个比例,比邻星在1万6千公里之外。

亚历山大·蒲铂说:“大自然和大自然的法则藏匿于黑夜之中;上帝说,让牛顿处世吧!于是世界一片光明。”英国天文学家哈雷说:“没有任何凡人比牛顿本人更接近神。”牛顿在他的《原理》中提出了三大定律,是人类历史上第一个真正有普遍意义的自然定律。可见牛顿之伟大。

瑞典化学家卡尔·金勒是一个地位底下的药剂师,他在没有什么先进仪器的情况下发现了8种元素——氯、氟、锰、钡、钼、钨、氮和氧——但是什么功劳也没有得到。每一次要么他的发现不受人注意,要么在别人做出同样的发现后才加以发表。他在1772年发现了氧,但由于种种心酸复杂的原因无法及时发表,于是功劳最终给了约瑟夫·普里斯特利,他在1774年发现了氧。更冤枉的是几乎所有的教科书都把氯的发现归功于汉弗莱·戴维,但是他确实发现了,只不过比金勒完了36年!——看来只会埋头工作还不行,还一定要让大家都知道你在工作才行!

19一个年轻的瑞士专利局三级技术审查员(他申请提升为二级,但遭到了拒绝)在德国物理学杂志《物理学年鉴》发表勒一系列论文。他没有大学职位,没有自己的实验室,通常跑的只是伯尔尼国家专利局的.小小图书馆。这个人就是啊尔伯特·爱因斯坦。在那个重要的一年,他发表的五篇论文中的三篇,用C·P·斯诺的话说,“称得上是物理学史上最伟大的作品”——其中一篇用普朗克刚刚提出的量子理论审视光电效应,一篇论述悬浮小粒子的状况(即布朗运动),一篇概述了狭义相对论。关于爱因斯坦,C·P·斯诺写道,爱因斯坦好像“全凭思索,独自一人,没有听取别人的意见就得出了结论。”“(狭义相对论)要是爱因斯坦没有想到,很可能5年之内别人也能想到,但是广义相对论完全是另外一回事,没有他,我们今天有可能还在等待那个理论。”

关于地球大气,对流层在赤道大约有16公里厚,在温带还不足10-11公里厚。80%的大气质量所有的水分还有所有的气候变化都在这一层。平流层在对流层之上,那里温度会下降到零下57度,如果在没有密封的条件下快速上升到那里,你会得严重得脑水肿和肺水肿,体液也会增加到危险程度。离开平流层后由于臭氧层得作用温度很快升到大约4摄氏度。到了中间层又骤降到零下90度,然后到了顾名思义的热层又一下子升高到1500度以上,但那里的空气很稀薄即使分子动能如此之高,也几乎没有互相接触的机会。宇宙飞船在返回地球的时候如果角度太大——大约6度以上——或者速度太快,它就会撞击大量分子产生极易引起燃烧的拉力(哥伦比亚号航天飞机就说明了这一点),如果进入大气层的角度太小,它很可能会被弹回空间,就像掠过水面的卵石一样。

关于地球和人类的历史,约翰·麦克菲在《海洋和山脉》中说,“把两条手臂伸直,然后想象那个宽度代表整个地球的历史。那么一只手的指尖到另一只手的手腕之间的距离代表寒武纪以前的年代。全部复杂生命都在一只手里,你只要拿起一把指甲挫就可以轻易挫掉整个人类历史。”

《万物简史》读书心得7

放下手中厚重的书籍,却久久不能忘怀,是科学的神奇?还是对自身的探索?在这本被美国著名媒体纽约时报称为“为万物写史,为宇宙立传”的书中,作者以一种区别于普通科普图书的通俗易懂和引人入胜方式让我们折服。

《万物简史》是一有关于现代科学发展史的书,其作者是美国比尔·布莱森。比尔·布莱森是世界知名旅游文学家,1951年出生于美国艾奥瓦州,作品主要包括旅游类随笔、幽默独特的科普作品。比如《万物简史》、《母语》等等,横跨多种领域,乏味的知识在他信手拈来。布莱森曾在英国居住之久,在20年中他无时无地不在学习英国的人文风貌,从而使在《万物简史》中英国式的幽默和美国式的搞笑同时出现,佩服的是不仅两者之间没有任何冲突还很好地融合了起来。在书中不仅涉及了宇宙,天文,物理,化学,科技,生物,古生物,航空,甚至是生命。在书中的有一节介绍了细菌世界,当你安然入睡时,你会不会感到一丝不适?其实在你的床上还住着超过200万的螨虫,它们以吞吃你的头皮屑为食,听起来很恐怖吧!

读完这本书你会发现人类多么渺小,大自然的神奇。可总是有人不服从大自然的安排,试图逆转大自然,可结果呢?不用说大家应该都知道了吧,与大自然对抗的结果自然是灭亡。

作者曾经不止一次说过地球是幸运的,因为我们生活在太阳比较稳定的时代,当它从星云开始形成,一直到红巨星、白矮星,最后的灭亡,这一过程大约要经过100亿年,我们正好生活在壮年的红巨星这一段时期,它不像新星那样有活力;同时又不太老,有大量的物质可以让它以每秒钟大约400万吨的速度自由持续的挥霍,用来维持地球上所有生物的生长和生存。但最重要的不止如此,我们的地球恰好有水的存在,这是我们生命的最基本的前提条件。

总而言之这本书囊括了众多领域,可以使我们的知识累积有一个质的飞跃。当我真正放下这本书时我发现世界不再沉闷了,因为我通过《万物简史》这扇窗户了解了这个世界还有很多的精彩带我们去发现!正因为有无数个祖先对生命的热爱和执着,对生活的小心和认真,才换来了一个可以坐在这里打字的我,以及此时也许正笑着看这篇文章的你。

《万物简史》读书心得8

《万物简史》是一本引人入胜的书,作者比尔布莱森把19~21世纪的科学发展进程记录了下来,让人们明白科学家以前的猜想和创造,更加深入的把大自然的几番不同的模样描述了一遍。全书分为六部分:寥廓的宇宙、地球的大小、一个新时代的黎明、处境危险的行星、生命本身、通向我们的路。正像《出版商周刊》说,阅读布莱森的作品,就像是在聆听一个个妙趣横生的故事。他的故事像磁铁一样吸引着我,让我了解了爱因斯坦、牛顿、弗里茨兹威基等科学家。知道原子、铅、细菌的组成、形成部分。可以说是这本书让我受益匪浅。

这本书的有些内容让我非常地震惊,原来自己有那么多知识不知道。宇宙一开始只有人的手掌大小,后来,经过不断爆炸而引发了巨大的膨胀而变成了原来的几千万亿倍。科学家提出,宇宙也应该有好几个,我们所住的只是其中一个,世界应该更大;以前大家一致认为铅不据有毒性,生理学家找了几个志愿者来做人体试验,几个月后来医院复查,身体并没有发现异常,那时他们根本不知道,铅在人的血液和骨头里!一旦把许多铅都吸到体内去了,就很难将毒取出来。每天,我坐在床上看报纸,报纸里的铅到了床上,夜晚还要睡觉,铅不是到人身上了?所以以后再也不能在床上看报纸,;人去世后,人体内有一部分的原子会跑出来,到另外人的体内,有可能你身上还有牛顿的原子呢!

我喜欢《万物简史》的理由很简单,它的奥秘和知识包罗万象,就像饮不完的水,让我不顾一切地去饮用它,使人回味无穷。

《万物简史》读书心得9

妈妈给我买了一本厚厚的科普书《万物简史》,我非常喜欢。这个寒假,我开始读这本书,这本书的作者是比尔布莱森,他是美国著名的旅游文学作家。

读了这本书,我明白了宇宙中上所有事物不是一下子就变出来的,而是经过了漫长的进化而来的。就像我们的地球产生于几百亿年,刚开始是没有生命的,经过了好几百亿年,才有了水和生物,之后又有了陆地,又过了几十亿年才有我们人类。

我最感兴趣的是地球的历史。很久以前,地球没有水,只有滚烫的岩浆。过了好几亿年后就有了水,这段历史被称为寒武纪。寒武纪的生物各种各样,有珊瑚、有贝壳、还有水草。又过了好几亿年,产生了陆地,陆地上有了许多植物,其中最常见的就是现在被称为活化石的银杏树了。在这时又出现了爬性动物,之后恐龙时代来袭,这时也出现了较小的哺乳动物,这段历史叫三叠纪侏罗纪白垩纪。之后一颗小行星使恐龙灭绝了,出现了大型哺乳动物,然后终于出现了人类。

这本书里还讲述了很多科学的奇迹和成就,还有很多科学家的有趣故事,让我了解了大千世界的无穷奥秘。

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