早在 1000 多年前，马克思就把科学首先看成是历史的有力的杠杆，看成是最高意 义上的革命力量。其中，物理学研究提高了我们对自然界的基本认识，产生了对人类有 深远意义的知识。它所孕育出的新技术扎根于我们的文化中。因此，物理学的每一次革 命都会推动人类社会的巨大进步。 一、日心说的建立——科学战胜神学
古希高饶事件腊曾经创造过灿烂的科学文化。从公元 5 世纪起，西方进入了黑暗的中世纪。 此后，“科学只是教会恭顺的婢女” 。地心说的思想博大精深并计算精确，基督教将它 与神学融为一体，形成为了封建神权的思想基础。由于神学的桎梏，在此后 1000 多年的 历史长河中西方科学停滞不前。中世纪末，先进的思想家们发起了文艺复兴运动， 同时 宗教界也兴起了改革。 这二者的结合，为科学和文艺的复兴鸣锣开道。科学，从此开始 了艰难的革命。
1543 年， 哥白尼提出了日心说。 日心说与地心说比较，最大的区别就是把宇宙的中 心由
地球换成为了太阳。也将宇宙的中心放在一个“象征性的太阳”上在计算精度方面， 哥白尼的星表“并不远比那些被它们所代替的表好” 。此外，日心说还存在两个无法解 答的问题：如果地球在运动， 第一， 为什么看不到恒星的视差?第二，竖直上抛的物体 为什么会落回原处所以直到临终前， 哥白尼才出版了 《天体运行论》 。但日心说在客观 上产生了向宗教神学挑战的效果。 对地心说进行脱胎换骨的改造的是开普勒。他从弟谷 ·布拉赫大量的精确有天文观 测资料中， 总结出了行星运动三定律。其第一定律指出：行星绕太阳运动的轨道是一个 椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，从而确立了太阳在宇宙中真正的中心地位这样一来， 开普勒引起了教会的极度不满。他虽然被任命为“皇家数学家”，但长期领不到薪俸， 只能毛细管数靠为皇室贵族算命维持生计。开普勒说：“如果‘占星术’女儿不争来两份面包， 那末‘天文学’母亲就准会饿死。 ”1630 年 11 月，开普勒因贫病交加而死。
伽利略为捍卫、发展和传播哥白尼学说作出了特殊的贡献。
首先， 伽利略用自制的望远镜进行天文观测， 有力地证实了地球在宇宙中并不比其 他星球特殊。 1610 年，他发行了《星界信使》，公开了自己的观测成果。 1632 年，他 又出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，对亚里士多德进行了批评，在 书中，他为日心说的两大艰难做了辩护：指出没发现恒星视差是因为恒星离地球太远； 他用惯性原理对上抛物体落回原处作出了解释。由于该书是用意大利语写成，又是以对 话的形式浮现，通俗易懂，使哥白尼学说广为传播。
在 1615 年，伽利略受到过教会的警告。《对话》发表后的第二年， 教会传讯了他 并对他刑讯逼供最后伽利略被判为监禁终身， 《对话》 也列为禁书。 相传伽利略被迫公 开认错之后，还自语道： “可是，地球是在运动。 ”在监禁之中，他又完成为了《两门新 科学的对话》 ——这是近代自然科学诞生的标志性著作。
日心说与地心说进行了残酷的较量，直到 1687 年， 牛顿的《自然哲学的数学原理》 出版， 才取得了历史性的胜利。 《原理》 建立了经典力学的理论体系提出了运动三定律 和万有引力定律，揭示了行星绕太阳运动的根本原因， 完成为了物理学发展史上的第一次 大综合。于是，传统的地上与天上世界的分隔自然与超自然的划分都被抛弃或者动摇了。 牛
顿的《原理》不仅仅是在知识体系上继承和发展了 “巨人”们的成果，在研究方法上血红蛋白浓度 也是一样。因此，达朗贝尔认为牛顿将数学、实验以及观察统一起来，创造了一门真正 的新科学。 牛顿的《原理》 被分认为科学史上最伟大的著作。
这场革命对人类的整个思想文化都产生了历史性的影响。
“牛顿思想影响是巨大的；不管这些思想是否被正确理解，整个启蒙运动的纲领(尤 其是在法国)是自觉建立在牛顿原理和方法的基础上的，并且从牛顿的辉煌成就派生出 启蒙运动的信心及其广泛的影响。这在后来转变为西方现代文化。道德、政治、技术、 历史、 社会等等的某些中心概念和发展方向，没有哪一个思想和生活领域能够逃脱这种 文化的影响。 ”无怪乎后来的一两百年中，不仅仅是自然科学界， 连心理学、经济学和 社会学工作者都企图用力学或者准力学的方式来解决他们所研究的问题。
二、 力学热学与第一次工业革命
第一次工业革命是刚取得统治地位的英国资产阶级进行的一次生产方式的革命。 它 开始于
17 世纪，高潮在 18 世纪，发展在 19 世纪。这场革命的标志是蒸汽机的使用。市场需求
17 世纪， 英国的资本主义大发展遇到了三大难题。 第一是采矿； 随着采矿量的急剧 上升，矿井越挖越深，排水、空气供给和矿物的提升阻挠了采矿业的进一步发展。第二 是武器的研制；资本主义的特点是虐夺，虐夺就要打仗；要想打胜仗就得提高炮的射 击精度和打击力量。第三是航海；要对外扩张，就得远航；航海首先是对船只定位，其 次是提高船速，此外还要增加船的强度。
于是英国皇家学会、国王和贵族们号召人们研究“实用的东西” 。当时，物理学家 都涌跃地参预了相关的发明创造，有效地解决上述难题，其中最著名的有牛顿、哈雷、 惠更斯、胡克、雷恩、波义耳、马略特、 托利拆利等。
但无论是采矿、 战争，还是航海都涉及一个动力机问题。 从 17 世纪初起就有不少 人着手这方面的工作，直到 18 世纪初，英国的纽可门才发明了第一台蒸汽推动活塞工 作的抽水机。这是蒸汽机发展史上的转折点。
1765 年，瓦特把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行，这是对原始蒸汽机的关键改 革。 17
81 年，瓦特设计了把活塞的直线运动转变成旋转运动的多种方法。1782 年，他 又将单向作用汽缸变为双向作用， 并设置飞轮，使其转动更平稳。蒸汽机成熟了。物理 学(力学和热学)是第一次工业革命理论基础和工作指南。牛顿力学是机械设计和创造的 理论基础。对蒸汽机的研制更是以力学和热学为理论依据。那时，对温度计、量热学(比 热、潜热)、热传导及热的本质的研究等都取得了重大发展。 瓦特在改革蒸汽机的过程 无线收发中，就得到布莱克的理论指导，而布莱克是对量热学的研究有卓越贡献的科学家。因此 那时的工厂“……再也不被交给无知的工作者；相反，在他们中的大多数人中，有非常有 知识的人，有受到良好教育的物理学家们，为了促进实用技艺的进步， 我们必须指望他 们。 ”
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