物理學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，新技術(shù)層出不窮。物理學(xué)的發(fā)展作為20世紀(jì)的領(lǐng)頭科學(xué)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了至關(guān)重要的作用。

物理學(xué)作為一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)已經(jīng)滲透到了社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，哪里有人類活動(dòng)，哪里就有物理學(xué)文化氣息。百年來物理學(xué)的發(fā)展一次次的推動(dòng)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一、經(jīng)典物理學(xué)推動(dòng)了第一次工業(yè)革命，帶給人類第一次經(jīng)濟(jì)飛躍。

1687年牛頓“自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理”的發(fā)表，標(biāo)志著經(jīng)典物理學(xué)的誕生，經(jīng)典物理學(xué)一誕生便推動(dòng)了第一次工業(yè)革命，使人類進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代，帶給人類第一次經(jīng)濟(jì)的飛躍。第一次工業(yè)革命是剛?cè)〉媒y(tǒng)治地位的英國(guó)資產(chǎn)階級(jí)進(jìn)行的一次生產(chǎn)方式的革命，17世紀(jì)，英國(guó)的資本主義發(fā)展遇到了三大難題：采礦、武器的研制、航海，但這三大問題都?xì)w結(jié)為了一個(gè)動(dòng)力機(jī)問題。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家都踴躍的參與了相關(guān)的發(fā)明創(chuàng)造，有效的解決了上述難題，其中著名的有：牛頓、哈雷、惠更斯、胡克、雷恩、波義爾、馬略特等。

以機(jī)器取代手工工具，以蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)械取代人力、獸力、水力和風(fēng)力，克服了人力獸力的局限性和自然力的不可遇見性及難以控制性，提高了人類利用自然和改造自然的能力，使生產(chǎn)力發(fā)生了巨大的飛躍。與過去時(shí)代的技術(shù)變革相比，工業(yè)革命中生產(chǎn)技術(shù)的變革具有全面、深刻、規(guī)模大等特點(diǎn)。它涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，從紡織工業(yè)到動(dòng)力工業(yè)，從采礦業(yè)到冶金業(yè)，從金屬加工到工作母機(jī)的制造，從農(nóng)業(yè)到交通運(yùn)輸業(yè)，沒有一個(gè)部門不被卷入技術(shù)革命的洪流。在許多工業(yè)部門，機(jī)械化涉及生產(chǎn)的全過程。

生產(chǎn)過程的機(jī)械化和組織管理的科學(xué)化，使勞動(dòng)生產(chǎn)率成倍提高，工業(yè)生產(chǎn)量和貿(mào)易額以前所未有的速度增長(zhǎng)，各項(xiàng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都明顯改善。在1820年～1980年的160年間，16個(gè)較發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家的生產(chǎn)總量增至60倍，人口增至4倍，人均產(chǎn)值增至13倍，而一個(gè)勞動(dòng)力的平均年工時(shí)卻從3000小時(shí)減至不到1700小時(shí)，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高約20倍，人均預(yù)期壽命從35歲增至70歲。

如果我們把目光轉(zhuǎn)向全世界，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的幅度同樣給人以深刻印象。1860年至1913年期間，世界工業(yè)生產(chǎn)量增長(zhǎng)7倍，世界貿(mào)易額從1851年的6.41億英鎊增至1913年的78.4億英鎊，增長(zhǎng)11.2倍。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在世界工業(yè)和貿(mào)易增長(zhǎng)中占了很大份額。

工業(yè)革命使歐美國(guó)家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化。以英國(guó)為例，英國(guó)（聯(lián)合王國(guó)）農(nóng)業(yè)在國(guó)民生產(chǎn)總值中的比重從1770年的45％降到1841年的22％，1901年再降至6％，工業(yè)相應(yīng)地從24％上升至34％和40％。大不列顛農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力在總勞動(dòng)力中的比重從1801年的35％下降至1901年的9％，工業(yè)勞動(dòng)力則從29％上升到54％。

二、電磁理論的建立為人來帶來了第二次經(jīng)濟(jì)飛躍

第二次工業(yè)革命介紹也叫電氣革命，以電力的廣泛應(yīng)用為顯著特點(diǎn)。19世紀(jì)早期，人們發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，對(duì)電作了深入的研究。在進(jìn)一步完善電學(xué)理論的同時(shí)，科學(xué)家們開始研制發(fā)電機(jī)。1866年，德國(guó)科學(xué)家西門子制成一部發(fā)電機(jī)，后來幾經(jīng)改進(jìn)，逐漸完善，到19世紀(jì)70年代，實(shí)際可用的發(fā)電機(jī)問世。電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了電能和機(jī)械能的互換。隨后，電燈、電車、電鉆、電焊機(jī)等電氣產(chǎn)品如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來。

第二次工業(yè)革命的又一重大成就是內(nèi)燃機(jī)的創(chuàng)制和使用。十九世紀(jì)七八十年代，以煤氣和汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)相繼誕生，90年代柴油機(jī)創(chuàng)制成功。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明解決了交通工具的發(fā)動(dòng)機(jī)問題。1885年，德國(guó)人卡爾.本茨成功地制造了第一輛由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。內(nèi)燃機(jī)車、遠(yuǎn)洋輪船、飛機(jī)等也得到迅速發(fā)展。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，還推動(dòng)了石油開采業(yè)的發(fā)展和石油化工工業(yè)的產(chǎn)生。

第二次工業(yè)革命期間，電訊事業(yè)的發(fā)展尤為迅速。繼有線電報(bào)出現(xiàn)之后，電話、無線電報(bào)相繼問世，為快速地傳遞信息提供了方便。從此，世界各地的經(jīng)濟(jì)、政治和文化聯(lián)系進(jìn)一步加強(qiáng)。

三、原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為人來帶來了第三次經(jīng)濟(jì)飛躍

第三次工業(yè)科技革命是人類文明史上繼蒸汽技術(shù)革命和電力技術(shù)革命之后科技領(lǐng)域里的又一次重大飛躍。它以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志，涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場(chǎng)信息控制技術(shù)革命。這次科技革命不僅極大地推動(dòng)了人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治、文化領(lǐng)域的變革，而且也影響了人類生活方式和思維方式，使人類社會(huì)生活和人的現(xiàn)代化向更高境界發(fā)展。如電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明和廣泛使用，以及各種“人——機(jī)控制系統(tǒng)”的形成，使生產(chǎn)的自動(dòng)化、辦公的自動(dòng)化和家庭生活的自動(dòng)化（即所謂的“三A”革命）有了實(shí)現(xiàn)的可能。預(yù)示著人類社會(huì)將從機(jī)械化、電氣化的時(shí)代進(jìn)入到另一個(gè)更高級(jí)的自動(dòng)化時(shí)代；空間技術(shù)和海洋技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著人類社會(huì)已從被束縛于地球表面的“地球居民”時(shí)代進(jìn)入一個(gè)遠(yuǎn)為遼闊的陸?？樟Ⅲw新時(shí)期；基因重組技術(shù)、結(jié)構(gòu)化學(xué)和分子工程學(xué)的進(jìn)展使人類獲得了主動(dòng)創(chuàng)造新生物和新生命的創(chuàng)造力，標(biāo)志著人類正在由“必然王國(guó)”一步步走向“自由王國(guó)”。正是從這個(gè)意義上講，第三次科技革命是迄今為止人類歷史上規(guī)模最大、影響最為深遠(yuǎn)的一次科技革命，是人類文明史上不容忽視的一個(gè)重大事件。

四、物理學(xué)的發(fā)展必將再次推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，迎來第四次工業(yè)革命的誕生

能源和環(huán)境危機(jī)導(dǎo)致新能源時(shí)代，尋找環(huán)保的可替代能源，生物質(zhì)能源是實(shí)現(xiàn)循環(huán)能源經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)方案，可以作為人類的主要能源，太陽能和風(fēng)能作為輔助和補(bǔ)充能源。

材料、信息和能源是人類社會(huì)的三大支柱，綠色地球?yàn)榫G色能源帶來了巨大的消費(fèi)需求，傳統(tǒng)的能源企業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式將會(huì)受到巨大的沖擊，要解決這些問題離不開物理學(xué)的支持和發(fā)展，也必將由物理學(xué)的發(fā)展去推動(dòng)。所以我們要強(qiáng)化物理學(xué)的教育，推動(dòng)物理學(xué)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響。不少專家認(rèn)為，第四次工業(yè)革命不僅會(huì)發(fā)生，而且將以令人吃驚的速度，引起人類社會(huì)生活的巨大變革。