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理学论文范文:浅谈物理学与计算机技术的关系
浅谈物理学与计算机技术的关系
| 文章出自:论文无忧网 | 编辑:投稿指南 | 点击: | 2012-08-09 14:00:03 |

  计算机技术是人类最杰出的科学成就,计算机的诞生是物理学理论发展的必然结果,计算机技术的高速发展又为物理学提供了强有力的支持,计算机技术与物理学相辅相成,相互促进。
  回顾计算机的发展史,我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提的,再看近代物理学的历史,计算机扮演着一个不可替代的角色。
  计算机物理学关系2.物理学对计算机的影响物理学是计算机硬件的基础1944年,美国国防部门组织了有莫奇利和埃克特领导的200多位专家研制小组,经过两年多的艰苦劳动,于1946年2月15日,在美国的宾夕法尼亚大学里研制出了人类的第一台电子管数字积分计算机ENIAC。
  1947年,美国的巴丁等几位科学家研制出了既小又可靠,并且不会变热,结构单一的晶体管。1953年,德克萨斯仪器公司和仙童公司都宣布研制成第一块集成电路。
  1954年,德克萨斯仪器公司首先宣布建成了世界上第一条集成电路生产线。随后美国贝尔实验室制成第一台晶体管计算机-TRADIC,使计算机体积大大缩小。1958年,美国IBM公司制成全部使用晶体管的计算机,第二代计算机诞生了。
  第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。60年代中期,随着集成电路的问世,第三代计算机诞生了,其标志产品是1964年由美国IBM公司生产的IBM360系列机。早期的INTEL 8080 CPU的晶体管集成度超过5000管/片,1977年以后在一个硅片上就可容纳数万个管子。
  80年左右,IBM制成了第一代微型计算机8086。PIII的晶体管集成度有2800万个。第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器,使计算机向着微型化和巨型化方向发展。
  计算机的微处理器从早期的8086,发展到80286,80386,80486,奔腾(Pentium)、奔腾二代(PentiumII)、奔腾三代(PentiumⅢ)及奔腾四代(PentiumIV)。
  整个计算机的硬件基础就是物理,记得有一个家长说他的孩子喜欢计算机,问教授他的孩子应该学什么时,教授回答:"如果他想要搞硬件,应该学物理,想要搞软件应该学数学!"我们应该看出了,物理在计算机发展中的地位,整个硬件的基础,没有硬件的发展,计算机在一定的程度上想往上提高不可能!量子计算机已经在实验室研制成功。
  计算机是物理学发展成熟的必然产物物理学作为理论基础:伟大的物理学家牛顿(1642-1727)发明了微积分,发现了万有引力定律,创立了经典光学理论,建立了牛顿力学大厦;数学家布尔(1815-1871)和德莫根发明了数理逻辑中最重要的布尔代数;法拉弟(1791-1867)、麦克斯韦创立了电磁理论,赫兹发现了麦克斯韦预言的电磁波;爱因斯坦、德布罗意、玻尔、海森伯、薛定谔、狄拉克创立了量子力学;德福雷斯特发明了对电信号有放大作用的电子三极管。
  自牛顿去世到1943年,全世界物理学家经过200余年的不断努力,在数理逻辑和物理学的电磁理论、量子力学、半导体理论等方面获得了的巨大成功,为计算机的诞生在理论和技术上作好了充分的准备。
  计算机对物理学的影响计算机技术的高速发展为物理学提供了强有力的计算工具,同时也对物理学研究方法产生了极大地影响,这种影响表现在三个方面:猜想检验,场景仿真,理论推导。
  快速检验猜想在没有计算机的时代,物理学猜想的检验是一个相当漫长的过程,甚至在一个人有限的生命周期中无法完成。
  有了计算机系统后,利用计算机系统海量的存贮能力和高速运算能力,我们可对复杂物理系统的运动规律做出猜想,并在计算机系统中作快速或慢速模拟实验并与系统实际的有限运动过程或运动状态进行对比以不断检验和修正猜想,有望最终发现物理规律。
  计算机系统的高速运算能力和强大的符号演算能力为物理学研究的猜想方法装上了飞翔的翅膀。
  提供一定"仿真程度"的物理系统运动"场景"对于很多相对简单、运动规律已知的物理系统,要让学习者观察研究其运动特征,我们既可以以一定的代价花较多的时间做物理实验,也可以花很小的代价在计算机系统上作快速(或慢速)仿真实验为研究者提供一定"仿人类不断地认识自然,发现自然的演化规律,创建了越来越完善的包括物理学在内的自然科学理论和生存所必须的技术体系,也创造了人类最杰出的技术成果-计算机,计算机技术的日益成熟和强大,又加速了物理学乃至整个自然科学理论及技术体系的发展,人类在成熟的物理学理论及技术体系的支持下将创造出功能更加强大的超级计算机,已经进入了物理学与计算机技术互为动力、竞相发展的良性循环过程中。
  等大规模集成电路半导体存储器操作系统语言的完善/应用软件已形成产业计算机应用已经深入到社会生活各方面机器语言、汇编程序科学计算(下转第166页)计算机与网络科技信息浅谈物理学与计算机技术的关系渭南职业技术学院。
  计算机技术是人类最杰出的科学成就,计算机的诞生是物理学理论发展的必然结果,计算机技术的高速发展又为物理学提供了强有力的支持,计算机技术与物理学相辅相成,相互促进。回顾计算机的发展史,我们发现每一个阶段都是以物理学的发展变革作为前提的,再看近代物理学的历史,计算机扮演着一个不可替代的角色。

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