【正文】 
　　当我们翻开科技发展史册，不难发现许多重大应用技术都是建立在物理科学研究的成果之上的，如人类近代社会发生的三次技术革命中，起到关键性作用的都是物理科学的创新成果。然而，在这个庞大的技术群中，几乎没有一项与现代基础科学无密切关系，尤其是20世纪物理科学的百年成果，给现代高新技术的研究、开发、利用，提供了不尽的源泉和坚实的基础。今天，我们享用着科学研究所带来的前所未有的技术成果。然而，这一切都离不开物理学的研究和发展。近400年，尤其是近100多年，人类社会的进步超过了过去的几千年，而这段时期正是物理学飞速发展的时期。今天的物理学正以它特有的魅力，影响和推动着其他学科乃至社会的飞速发展，并日益展现出其强大的基础科学功能。
　　由于物理学科的基础性，它研究的是物质的基本结构及其运动的一般规律，所以物理学的研究范围非常广泛。从基本粒子到整个宇宙，都是物理学的研究范畴，几乎包括所有学科的研究领域。物理学研究所建立的新概念、新的研究方法以及由于物理学研究发展起来的特殊环境条件、测量和研究手段，不仅极大的促进了人类对自然界的认识，而且对其他学科和工程技术的发展也指明了方向。可以说，物理学的发展为其他学科的发展奠定了理论基础和物质基础，物理学每一次大的革新都为其他学科的发展构建了一个新的技术平台。
　　物理学理论的重大突破带来了三次产业革命，并导致了其他科学诸如信息科学材料科学以及生命科学等学科的大发展，而这几种科学正是航天科学所不可少的，正是基于此，人类千百年来的航天梦才得以实现。
　　空间技术，顾名思义就是探索、开发和利用宇宙空间的技术。现阶段，空间技术又称航天技术。但对“天”目前专家们有两种理解：一是把地球大气层以外的无限遥远空间称之为“天”；另一是把地球大气层外、太阳系以内的有限空间叫做“天”。若按前一种理解，空间技术和航天技术完全是一回事；若按后一种理解，人们把地球大气层以外、太阳系以内的空间活动称之为航天，超出太阳系以外的空间活动称之为航宇。这样，空间技术则应涵盖航天技术和航宇技术。但由于在相当长的时间内，人类主要还是在太阳系内从事活动，因此，当今把航天技术和空间技术视为同义词已得到公认。我国的航天专家将空间技术的主要特点概括为两个方面：首先空间技术是一门高度综合性的科学技术，是很多现代科学和技术成就的综合集成。它主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。因此，一个国家空间技术的成就，最能体现其科学技术的水平，是衡量其科技实力的重要标志。其次，空间技术是一门快速的、大范围的、在宏观尺度上最能发挥作用的科学技术。比如，通信卫星可以大面积覆盖地面以至全球；气象卫星可以进行全球天气预报；侦察卫星可以及时监视广大地区的军事活动等等。——空间技术区别于一般常规技术的这两大特点，使其对一个国家的实力和进步起到意想不到的战略性作用：在经济上能产生很高的经济和社会效益，普遍认为，开发利用外层空间资源，其投资效益能达到1∶10以上；在军事上最能显示一个国家的军事实力，一个国家只要占有空间优势，就掌握了军事战略上的主动权；在政治上对提高一个国家在国际活动中的地位影响深远。一项重大空间成就，往往成为国际谈判的重大筹码；在科学技术上还能带动电子、自动化、遥感、生物等学科的发展，并形成包括卫星气象学、卫星海洋学、空间生物学和空间材料工艺学等一群新的边缘科学。
　　人类的活动经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次扩展，都增强了人类认识和改造自然的能力。探索、开发、利用宇宙空间是20世纪最富伟大创举的科学活动之一，1957年10月4日，苏联发射成功世界上第一颗人造卫星，开创了人类航天的新纪元。它从根本上改变了人类的工作方式和对世界的认识，极大地提高了人类的生活质量，把人类带进了全新的空间文明时代。空间技术的应用已创造了巨大的政治、军事、经济、科技、社会等方面的效益和价值，大大地促进了整个社会的发展，它已成为科学技术发展史上的重要里程碑，诸如载人航天、卫星发射都是空间技术大发展的标志性工程。 
　　载人航天是人类在太空进行各种探测试验研究军事和生产活动所乘坐的航天器。目前有载人飞船,空间站和航天飞机三大类。载人航天的目的在于把人类活动的范围从地面扩展到太空;将人送入太空去做那些非有人参与而地面不能进行的工作。飞出地球、遨游太空，这是几千年来人类的梦想。1961年4月12日莫斯科时间上午9时07分，随着一声轰鸣，前苏联宇航员尤里.加加林乘东方－11号载人飞船被发射到距地面301公里的太空，在绕地球飞行一圈后安全返回地面，千百年来人类遨游太空的梦想终于变成了现实。前苏联从1959年开始先后发射了29个月球探测器，实现了绕月探测、硬着陆、软着陆，并三次取回月球样品。20世纪60年代初期，美国为挽回空间竞争劣势决定发起载人登月计划。1969年，阿波罗－11号首次将美国宇航员送到月球表面并安全返回地球。至1972年，美 国先后六次将宇航员送到月球，在空间竞争中显示了超强的综合实力。上世纪七八十年代，美国和前苏联的空间竞争主要表现在载人航天领域。前苏联以发展空间站为主，美国以研制航天飞机为主。美国航天飞机成功飞行以后，前苏联也研制成功“暴风雪”号航天飞机；前苏联“和平号”空间站升空后，美国也提出要发展“自由号”空间站。在空间竞争的背景下，美、苏双方发展载人航天的目的都有一定的盲目性。随着工作的深入，大家逐渐认识到，空间站实质上应成为较长时间有人照料的微重力实验室，主要从事地面上难于进行的空间生命科学和微重力科学研究。
　　在近地轨道运行的空间站和航天飞机中，物体受到的重力与飞行器产生的离心力大体抵消，物体处于“失重”状态，它等效于“微重力”状态。研究微小重力状态时物体运动规律的科学称为微重力科学。人们在地面熟悉的各种由地球重力引起的效应，在微重力环境中都消失了。那里没有因浮力引起的对流，物体没有轻重之分，气体压力分布没有因重力引起的不均匀，一团液体也不需要固体容器去装载而处于无容器状态，等等。为了能在微重力环境中正常地工作和生活，从吃喝拉撒睡，到流体的管理、热的管理、火灾的监测和防护、航天服的设计，都必须遵循微重力科学的规律，由此需要发展微重力工程和技术。微重力环境为基础物理学的发展提供了极好的机遇。微重力环境中没有地球重力的干扰，因此可以获得更加均匀的物理状态，得到比地面高几十倍、甚至上千倍的测量精度。微重力环境中可以获得更高质量的超低温原子气体，从而更好地研究它们的性质。由于物理量的测量精度大幅度提高，从而可以验证地面上难以验证的许多理论，可以测量到许多宏观的量子力学效应。微重力科学除基础物理领域外，还有微重力流体物理、微重力燃烧、空间生物技术和空间材料科学等领域，微重力环境为研究这些领域的科学问题提供了极好的条件。
　　载人航天必须有人参与。人在微重力环境中首先会遇到的问题是前庭器官的反应和血液流动的重新分配。在微重力环境中血液向腿部流动减少，向上部流动相对增加，脸部变得又红又胖。长期空间飞行会引起肌肉萎缩、骨质钙含量减少等一系列生理学问题。空间生理学、医学和心理学是载人航天必须研究的课题。地球大气层屏蔽了来自宇宙的高能粒子辐射，而太空中的辐射对生命会造成极大的伤害。空间辐射对短时间的载人航天任务可能影响还不太大，俄罗斯宇航员在“和平号”空间站上生活了438天。如果要执行长期的载人行星探测和登月任务，空间辐射将是头等重大的问题。辐射生物学是空间生命科学的重要领域。地球的生命现象都是在地球重力场影响下发展起来的，只有一个样板。如果在不同重力条件下来研究生命过程（从微重力到超重），必然会更好地认识生命现象，也有助于地面上生命过程的研究。重力生物学是空间生命科学的重要组成部分，它研究从生物分子层次直至生物个体的现象，目前已经取得一批重要成果。空间生命科学是当代科学的前沿领域，它包括生命起源、太阳系中地球以外的生命现象、直至搜寻地外的高智能生物，孕育着自然科学的重大突破。
　　载人航天极大地拓展了空间科学的内涵，把观测宇宙天体的研究扩展到在空间进行定量化的科学实验，把地面上的实验室搬到了空间。我国目前已启动了载人航天计划，自行研制了神舟飞船，将我国的航天员送上了太空并安全返回，实现了中华儿女千年的飞天梦想。与此同时，神舟飞船还完成了一批空间生命科学和微重力科学实验，取得了可喜的成果。我国的载人航天计划显示了国家的综合实力，为进一步的载人空间探索奠定了基础。我国的目前已具备了向月球进军的实力,而目前具有载人飞行且有能力安全返回的国家只有美国、中国和俄罗斯。我们有理由相信一旦国家决策向月球进军,我国必将会在月球上占有一席之地。同时,我国有很多科学 家在做火星研究,不过所用的都是外国资料,虽然也有一些科学家认为我们应该向火星进军,但从目前情况看，提出开发火星还为时尚早,我们现在有到达火星,探测火星的技术基础,但信息传递距离的问题还未解决,我国目前的技术只能传递距地球36000公里远的信息。所以如果我国决策开展深空探测,那么首先应向月球进军,其次才是火星。
　　国际空间站计划是当代空间活动的热点。也将是今后十几年空间活动的热点。经过近十几年载人空间活动的经验总结，空间站的利用将主要集中于空间生命科学和微重力科学研究。微重力条件为物理学的发展提供了好条件。微重力流体物理在对流扩散、表面和界面过程等新现象的研究中已取得重大成果。微重力燃烧的研究可以使地面燃烧的复杂过程简化，在许多燃烧现象中已经和正在发展量化模型的机理研究，并取得成果。空间材料科学更着重于微重力环境中材料制备的机理性研究。近年来，利用微重力环境研究低温物理的一些重大基础问题更加受到重视，诸如广义相对论验证、重整化群(二阶相变)理论验证、反物质探测、激光致冷等。这些问题的突破必将促进物理学的重大进展。
　　这只是空间技术应用的一个小小的缩影。自从人类搞卫星技术、火箭技术和航天技术以来，物理学与其结下了不解之缘。牛顿从月球为什么掉不下来的思索中发现了万有引力定律，这为后来人们发明航天飞机等提供了思想准备。动量守恒定律直接促成了火箭的推进技术原理。根据动量守恒定律，当一个系统向后高速的抛出一个小物体时，此系统就会获得一个与小物体相同大小，但方向相反的动量，即系统会获得向前的速度。如果系统不断的向后抛出小物体，则系统就会不断向前加速，火箭就是利用动量守恒原理不断推进的。在火箭内装置了大量燃料，燃烧后会产生高温气体，通过火箭的尾部向后高速喷出，从而使火箭加速。火箭的发射要经过垂直起飞阶段、转弯飞行阶段和进入轨道阶段三个飞行过程。有些人造地球卫星以及载人飞船和空间探测器等航天器，在完成预定的飞行任务后，需要返回地面以便获取卫星上摄制的照片、科研数据等空间活动成果，或使宇航员安全归来。卫星等的发射过程是一个加速上升，使卫星不断获得能量的过程；而返回过程则是逆过程，即卫星减速下降、不断减少其能量的过程。那么，如何减少能量呢？从理论上讲，可以启动卫星上的发动机产生与卫星原速度反向的推力来使其减速。卫星减速要经历离轨阶段，过度阶段，再入阶段和着陆阶段。这些过程都需要精确的物理参数作为控制端的基本要素。
　　人类发展空间技术主要有两个目的:一是为了更全面地认识地球;一是为了探寻更广阔的宇宙。地球资源十分有限,所以人类必须寻找,开发和利用空间资源。人类的空间探索是无穷尽的。空间技术的开创和发展是人类开拓宇宙空间的壮丽事业。空间技术自50年代崛起以来,以其辉煌的成就对国际政治军事产生的影响和对人类经济文明作出的贡献举世注目。几十年来,空间技术取得了重大成就。
　　所有这些都与物理学有着密不可分的关系,都是以物理学理论为支撑发展起来的。物理学对空间科学的发展起促进作用物理学研究水平的高低直接决定了空间技术的发展水平。众所周知,物理学是卫星和火箭发射运行以及控制的理论基础,天体物理、大气物理和地球物理是空间技术的重要理论背景和设计基础，而物理学家对新能源_反物质的研究,则会促使空间科学的飞速发展。
　　自然科学理论不断衍生出新的技术，所以科学技术与生产的整体化,使得科学与技术的相互依赖日益明显,关系越来越紧密；一方面、技术日趋科学化,即科学理论的重大突破已日益成为技术进步的前提条件，如航天技术是伴随空气动力学等学科的发展而逐渐发展起来的。另一方面、科学日趋技术化，随着科学研究范围不断扩大，层次不断深入，要揭示这些领域的物质运动规律不仅要依赖于丰富的想象和严密的理论思维，更需要具有特殊功能的精密科学仪器和实验装备，而这些仪器和装备依赖于现代技术手段的进步。技术水平越高，为科学研究提供的仪器、设施越先进，越是有利于科学进入未涉及的新领域。高技术是基于最新科学理论，具有高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险和高势能的技术。高技术是科学技术与生产相结合的卓有成效的成果。
　　据不完全统计，20世纪中叶以来，获得诺贝尔生理及医学奖者中，具有物理学背景者约占60%。获得诺贝尔化学奖者中，具有物理学背景者约占50%以上。诺贝尔经济学奖第一位获奖者便是具有物理学博士学位的杨廷伯根。获得诺贝尔经济学奖者中，具有物理学背景者约占50%左右。由此可见，物理学对其它学科发展具有巨大的促进功能。然而在物理学方面，迄今为止尚未发现非物理学背景的学者获得诺贝尔物理学奖。
　　为什么具有物理学背景者进入其它学科获得了诺贝尔奖，而非物理学背景者迄今却无人问津诺贝尔物理学奖呢?其主要原因在于物理学研究的是物质的基本结构和物质运动的一般规律，物理学是自然科学的基础学科、核心学科和带头学科，物理学和其它学科相结合，很容易在边缘交叉领域上取得重大突破;另一方面在于物理学研究方法的普适性。例如，具有物理学背景者利用物理学的理想模型方法在经济学领域取得突破，从而获得1997年诺贝尔经济学奖就是重要例证。可见，物理学昨天和今天都对科学技术乃至社会的发展起着重要的推动作用，明天也如此。
　　物理学是自然科学的基础，它是在人们认识自然和改造自然的过程中发展和壮大起来的。自然科学与生产实践相结合变成直接的社会生产力，社会生产力的发展又推动自然科学向更深层次发展。也就是说，生产决定科学，科学又反作用于生产。生产力的三要素包括劳动者、劳动工具和劳动对象。劳动者的劳动能力主要决定于他的科学知识水平，一个时代的劳动能力则决定于当代科学发展的水平。正是由于物理学的发展使得人们的科学知识和实验技术水平得到了大的发展，推动了自然科学的向前发展。作为生产力中物的因素的劳动工具、劳动对象的改革和创新也与物理学的发展密不可分。资本主义大工业生产以来所经历的三次大的技术工业革命，每一次都是以工具的变革为标志。正是因为出现了电子器件、半导体、激光、原子能等方面的一系列新工具，工业部门才推动了当代军事工业、信息产业、材料工业等新的学科的出现和发展。同时随着自然科学的不断进步使得劳动对象的范围不断加深和扩大，开辟了新的自然科学的研究领域诸如太阳能和潮汐能的利用、核能的开发 利用、航空和航天技术、纳米技术、超导技术等等。
　　从更深层次上分析，物理学的发展和完善不仅推动了整个自然科学的发展和完善，同时也推动了社会的进步。物理学中的科学实验方法是检验自然科学真理性的标准。毛泽东同志曾经指出:“许多自然科学理论之所以被称为真理，不但在于自然科学家们创立这些学说的时候，而且在于为尔后的科学实践所证实的时候”。物理学的发展促进了辩证唯物主义的完善和发展，它的每一次大的飞跃都为自然科学的发展创建了一个新的平台。在这个新的平台之上，社会对新的技术的需求增大。正如恩格斯所总结的:“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”
　　20世纪物理学的蓬勃发展，使人类对物质世界的认识，深入到新的层次和领域，为现代自然科学和技术科学提供了理论基础。同时，由物理学衍生的新技术，新方法及新手段层出不穷，其中包括新能源技术、核技术、半导体技术和微电子技术、信息技术、空间技术、材料技术、极端物理技术等。以这些高技术的重大进步和创新为基础，支撑着高技术产业群的形成和发展并迅速向经济和社会各领域渗透，推动社会生产力的飞速发展，从而导致人类生活方式及人们观念的深刻变化。
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