物理学和经济发展

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知识经济时代，科学技术突飞猛进，新技术层出不穷。物理学的发展作为20世纪的领头科学对世界经济的发展起了至关重要的作用。

物理学作为一切自然科学的基础已经渗透到了社会生活的各个领域，哪里有人类活动，哪里就有物理学文化气息。百年来物理学的发展一次次的推动了世界经济的发展。

一、经典物理学推动了第一次工业革命，带给人类第一次经济飞跃。

1687年牛顿“自然哲学的数学原理”的发表，标志着经典物理学的诞生，经典物理学一诞生便推动了第一次工业革命，使人类进入机械化时代，带给人类第一次经济的飞跃。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，17世纪，英国的资本主义发展遇到了三大难题：采矿、武器的研制、航海，但这三大问题都归结为了一个动力机问题。当时的物理学家都踊跃的参与了相关的发明创造，有效的解决了上述难题，其中著名的有：牛顿、哈雷、惠更斯、胡克、雷恩、波义尔、马略特等。

以机器取代手工工具，以蒸汽机、内燃机和电动机等动力机械取代人力、兽力、水力和风力，克服了人力兽力的局限性和自然力的不可遇见性及难以控制性，提高了人类利用自然和改造自然的能力，使生产力发生了巨大的飞跃。与过去时代的技术变革相比，工业革命中生产技术的变革具有全面、深刻、规模大等特点。它涉及国民经济的各个部门，从纺织工业到动力工业，从采矿业到冶金业，从金属加工到工作母机的制造，从农业到交通运输业，没有一个部门不被卷入技术革命的洪流。在许多工业部门，机械化涉及生产的全过程。

生产过程的机械化和组织管理的科学化，使劳动生产率成倍提高，工业生产量和贸易额以前所未有的速度增长，各项社会经济指标都明显改善。在1820年～1980年的160年间，16个较发达的资本主义国家的生产总量增至60倍，人口增至4倍，人均产值增至13倍，而一个劳动力的平均年工时却从3000小时减至不到1700小时，劳动生产率提高约20倍，人均预期寿命从35岁增至70岁。

如果我们把目光转向全世界，经济增长的幅度同样给人以深刻印象。1860年至1913年期间，世界工业生产量增长7倍，世界贸易额从1851年的6.41亿英镑增至1913年的78.4亿英镑，增长11.2倍。工业发达国家在世界工业和贸易增长中占了很大份额。

工业革命使欧美国家经济结构和劳动力结构发生重大变化。以英国为例，英国（联合王国）农业在国民生产总值中的比重从1770年的45％降到1841年的22％，1901年再降至6％，工业相应地从24％上升至34％和40％。大不列颠农业劳动力在总劳动力中的比重从1801年的35％下降至1901年的9％，工业劳动力则从29％上升到54％。

二、电磁理论的建立为人来带来了第二次经济飞跃

第二次工业革命介绍也叫电气革命，以电力的广泛应用为显著特点。19世纪早期，人们发现了电磁感应现象，对电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时，科学家们开始研制发电机。1866年，德国科学家西门子制成一部发电机，后来几经改进，逐渐完善，到19世纪70年代，实际可用的发电机问世。电动机的发明，实现了电能和机械能的互换。随后，电灯、电车、电钻、电焊机等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。

第二次工业革命的又一重大成就是内燃机的创制和使用。十九世纪七八十年代，以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生，90年代柴油机创制成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。1885年，德国人卡尔.本茨成功地制造了第一辆由内燃机驱动的汽车。内燃机车、远洋轮船、飞机等也得到迅速发展。内燃机的发明，还推动了石油开采业的发展和石油化工工业的产生。

第二次工业革命期间，电讯事业的发展尤为迅速。继有线电报出现之后，电话、无线电报相继问世，为快速地传递信息提供了方便。从此，世界各地的经济、政治和文化联系进一步加强。

三、原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为人来带来了第三次经济飞跃第三次工业科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。如电子计算机的发明和广泛使用，以及各种“人——机控制系统”的形成，使生产的自动化、办公的自动化和家庭生活的自动化（即所谓的“三A”革命）有了实现的可能。预示着人类社会将从机械化、电气化的时代进入到另一个更高级的自动化时代；空间技术和海洋技术的发展标志着人类社会已从被束缚于地球表面的“地球居民”时代进入一个远为辽阔的陆海空立体新时期；基因重组技术、结构化学和分子工程学的进展使人类获得了主动创造新生物和新生命的创造力，标志着人类正在由“必然王国”一步步走向“自由王国”。正是从这个意义上讲，第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命，是人类文明史上不容忽视的一个重大事件。

四、物理学的发展必将再次推动世界经济的发展，迎来第四次工业革命的诞生

能源和环境危机导致新能源时代，寻找环保的可替代能源，生物质能源是实现循环能源经济的最优方案，可以作为人类的主要能源，太阳能和风能作为辅助和补充能源。

材料、信息和能源是人类社会的三大支柱,绿色地球为绿色能源带来了巨大的消费需求,传统的能源企业的产业模式将会受到巨大的冲击,要解决这些问题离不开物理学的支持和发展,也必将由物理学的发展去推动。所以我们要强化物理学的教育,推动物理学对世界经济的影响。不少专家认为,第四次工业革命不仅会发生,而且将以令人吃惊的速度,引起人类社会生活的巨大变革。