伽利略相对性原理的内容与弊端
伽利略相对性原理的内容与弊端
编辑:张莉&
　　伽利略相对性原理即是指力学规律在所有惯性坐标系中是等价的，力学过程对于静止的惯性系和运动的惯性系是完全相同的，下面是小编为大家整理推荐的一篇探究伽利略相对性原理的，欢迎前来阅读查看。
　　人类生活在地球上，直观上感受不到地球的自转和公转。所以古人都会理所当然的认为地球是静止的，而其它天体，如：太阳、月亮等都是绕着地球转的。这样的思想由于其表象合理性很容易被大众所接受，所以&地心说&在当时是很完美合理的解释。但是，每一个伟大的结论都是由质疑、提问开始的。波兰天文学家哥白尼对&地心说&提出了质疑，并提出了&日心说&.他认为太阳才是宇宙的中心，一切天体都绕着太阳转动，包括地球。然而，当时的欧洲是一个被宗教神学统治思想的时代，&日心说&这样的学说在当时无异于对宗教的质疑。所以，这位科学家的理论并没有被大众所接受，但是&日心说&也并没有被埋没。随后伽利略对哥白尼的学说加以支持和发展，并在其基础上提出了伽利略相对性原理批判了&地心说&并论证和发展了&日心说&,为人类正确的认识科学作出了卓越的贡献，从此人类对科学的认识开始从宗教的束缚中解脱出来。该文将以近代物理学发展的时间顺序为主线，探究伽利略相对性原理的产生以及发展。介绍伽利略相对性原理的内容和其自身的不足以及为其他理论的创立所起到的作用。
　　论述其在近代物理学史上不可替代的重要作用。
　　1 伽利略相对性原理的创立过程
　　1.1 伽利略相对性原理的创立背景
　　欧洲中世纪经过神学改装了的亚里士多德的自然观占有绝对的政治地位，它成为封建神权统治者统治民众思想的工具。亚里士多德认为，地球和地上所有物体都是由四种元素组成的，它们分别是气、火、水、土。其中火和气形成向上流动的轻物，水和土形成了向下掉落的重物。而一种叫做&以太&的物质组成了天体。由于受到封建神权的思想统治，没有人敢质疑亚里士多德模式的地心体系。因此，天文学上的行星运动问题，就成为了科学摆脱神学而独立形成新的科学体系的关键。也是正确描述运动现象和建立正确的物理理论所必须要解决的问题。托勒密认为地球是静止不动的。他是这样解释的&:如果地球不是静止的，它如何能保持地上的物体停留在地面上而不运动呢?地上的物体并没有都固定在地面上，亚里士多德说过，任何重物必然保持不动。如果地球是运动的，那地面上物体岂不是会滑动吗?既然看不到地面上的物体滑动，那就只能说明地球是静止不动的。&
　　哥白尼认为地球有三种运动，分别是自转、公转和地轴回转。所有天体公共轨道并不存在也就是说并不存在所有天体的共同中心。而地球只是引力中心和月球轨道的中心，并非宇宙的中心。所有的天体都绕太阳转动，宇宙的中心在太阳的附近。地球与太阳的距离远远小于天地之间的距离。在天空中看到的任何运动，都是由地球的运动引起的。在空中看到的太阳的一切运动，都并非它本身运动产生的。而是由地球运动引起的，地球同时进行着几种运动。但是哥白尼的&日心说&并不是完美的。哥白尼体系还缺乏充分的物理依据以及新的观测数据或者实验事实。并且地球运动应该能够测到恒星的周年视差，但当时仍未观测到。哥白尼冲破了教会神权思想统治的束缚，改变了人类在宇宙观上错误看法。人们不再盲目相信神圣的教条，开始用文艺复兴所提倡的自由精神去重新审视自然界的一切运动现象。17世纪初，开普勒首先指出关于亚里士多德对受迫运动和自然圆运动的区分，首次提出了惯性的概念。他根据第谷观测到的行星位置的数据，发现了行星运动的三定律从而否定了托氏地心体系。他的第一定律否定了圆形轨道论;第二定律否定了匀线速运动;第三定律建立了各行星之间的联系;他还进一步提出研究行星运动的物理原因问题。
　　伽利略把哥白尼、开普勒开创的新科学观加以论证和发展，并以自己在教廷压迫下的牺牲唤起了人们对日心说的公认。并且在他的着作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中从理论上论证了日心说的科学基础。该书以三人辩论形式而作，书中三人分别是伽利略的代言人沙尔维萨，亚里士多德的代言人辛普利邱以及中立的沙格列托[1].伽利略在着作中的第二天讨论了地球自转会不会引起落体偏西、飞鸟落后、大炮不准、气球散架等现象。并在着作中的第二天伽利略初次阐明惯性定律、运动叠加原理并首次提出相对性原理[1].但是教会的残酷镇压使得意大利失去了一个伟大的科学家。并导此后的几百年都没有再出现一位伟大的科学家，但是欧洲其他国家的科学随着&日心说&的被认可和人们思想的解放而发展起来。伽利略在人类思想解放和文明发展的过程中做了划时代的贡献。在当时的社会条件下，为争取不受权势和和旧传统压制的学术自由、为近代科学的的发展、他进行了坚持不懈的斗争。因此他是科学的先驱，也可以说是&近代科学之父&,对于近代物理学的发展有里程碑意义。
　　1.2 伽利略相对性原理的提出所解决的问题
　　在否定了荒谬的神学科学观和&地心说&之后，伽利略相对性原理的提出开始解释物体运动的原因，研究物体怎样运动。
　　伽利略首先遇到的难题是纠正被弄得混淆杂乱的&运动&与&静止&的基本概念。哥白尼体系的胜利已经把&绝对静止&论彻底打破。伽利略通过对相对性原理的阐明，提出了运动与静止的相对性。他指出：&运动只是相对于没有这种运动的物体才存在&,指出了对不同的参照系(物)运动的不同写照。
　　&唯一可以观察到的是我们没有参加的运动&,实际上提出了惯性参照系的问题。运动的描述是相对的，在观测所有的物理现象和描述所有的物理规律时都是相对于某一参照系而言的。因此在研究力学现象时，所有的惯性系全都是等价的[2].力学相对性原理：对于所有惯性系，力学现象都有相同的规律且力学定律都各有各的形式[2].也可以说，在研究力学现象时，一切惯性系都是等价的[2].在任意惯性系中进行的力学实验都有相同的结果，所以我们不能通过力学实验来发现系统的惯性运动。伽利略相对性原理的提出彻底的粉碎了&地心说&,人类开始正确认识物体运动的问题。
　　2 伽利略相对性原理的内容
　　2.1 文字表述
　　在伽利略的着作《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中，伽利略是这样描述的：&把你和其他人关在一条大船甲板下的主舱里，再带着几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫[3].舱内放一只透明大水缸，水缸中有几条鱼[3].然后在水缸上面挂一个水瓶，让水一滴一滴地滴到下面的一个水杯里[3].
　　当船静止不动时，留神观察，小虫都向着不同的方向以相同的速度飞行着。鱼儿也做着和飞虫相同的运动，水滴滴进杯子里。当你把任意东西扔给另一个人时，只要两人间的距离相等，向任意方向丢东西用的力气都是相同的。如果一个人在船舱地板上双脚齐跳，无论朝向哪个方向跳，跳过的距离都是相等的。仔细地观察并记录这些现象之后，再给船以任意速度行驶，只要船的运动是匀速的不左右摆动[3].我们会发现，同样观察上述现象没有任何变化，谁也无法从其中任何一个现象来判断船的运动状态[3].假使船运动得非常快，人在在跳跃时，还是会和以前一样。只要在船底板上跳过相同的距离，无论是跳向船尾还是跳向船头用的力气都是相同的。虽然当人跳到空中时，脚下的船底板是背离人跳的方向移动的。同样两个人相互仍东西时，不论对方是在船头还是在船尾。
　　只要两人之间距离相同，无论方向如何，仍东西所用的力气都是相同的。水滴也依然像先前一样，滴进下面的杯子里不会有任意一滴水滴飘向船尾。虽然水滴在空中时，船已经行驶了一段距离。鱼在水中游向水缸或者游向水缸后部所用的力气依然相同。最后，蝴蝶和苍蝇也都继续随便地到处飞。它们也绝不会因为长时间留在空中而向船尾集中最后脱离船[3].&伽利略描述了一个极为简单而重要的道理：从平稳行驶的船中发生的任何现象，无法判断船究竟是在平稳匀速运动还是停着不动，现在称这个论断为伽利略相对性原理[3].
　　用现代的术语来概括，伽利略相对性原理可表述为：一个对于惯性系作匀速直线运动的其它参考系，其内部所发生的一切物理过程，都不受到系统作为整体的匀速直线运动的影响或者说不可能在惯性系内部进行任何物理实验来确定该系统作匀速直线运动的速度[3].既然对于惯性系作匀速直线运动的系统内遵从同样的物理学规律，由此可得出结论：相对于一切惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系，也就是对于物理学规律来说，一切惯性系都是等价的[3]
　　2.2 数学表述
　　伽利略变换是伽利略相对性原理的数学表述。它定量表明了力学基本原理的数学表述在所有惯性系内的等同性、不变性，正确地反映了宏观低速范围内机械运动的时空关系。伽利略变换只适用于低速(速度远远小于光速)的机械运动。伽利略变换又称伽利略坐标变换，也就是说选取不同的惯性系来描述同一个力学过程时相对应的坐标和时间变量之间的变换。
　　设惯性系S静止，其时空坐标为(t、x、y、z)，另一惯性系S&的时空坐标为(t&、x&、y&、z&)。S&系的x&轴与k系的x轴重合，y&、z&轴分别与y、z轴平行。S&系以速度v沿x轴相对于k系作匀速直线运动。在S&系原点与k系原点重合的一瞬间，校准分别静止于两个坐标系的钟，使t=t&=0,于是，得到伽利略坐标变换式[4]:
　　上述变换式表明，物体的长度即两事件之间的空间间隔、两事件之间的时间间隔、物体的加速度，都是不变量。就是说在不同的惯性坐标系中，它们的值保持不变。通过这个变换，经典力学定律在不同的惯性系中具有了相同的形式。
　　3 伽利略相对性原理的弊端
　　虽然伽利略相对性原理的提出推翻了人们对于物体运动的不正确看法，带领人们重新正确认识物体运动的问题，但是伽利略相对性原理也有其局限性，有弊端。伽利略变换适用于宏观低速范围内的机械运动，但是当遇到高速运动规律和电磁现象时，尤其是电磁现象，虽然物体运动速度比光速小的多，但是由于电磁相互作用的传播速度是光速，所以，伽利略变换将不再适用，惯性系之间的变换应该用洛伦兹变换替换。
　　两个惯性系S和S',它们的坐标轴彼此平行，且当初始时刻t=t&=0时，两惯性系的原点O、O&重合，S&系以速度v沿公共轴x-x&轴作匀速运动。在S系中观察者观测某一物理事件p时所获得的时空坐标值为x、y、z、t,而S&系中另一观察者观测同一物理事件P所获得的时空坐标值为x&、y&、z&、t&，它们之间的关系为[5]:
　　上面给出的同一事件在S系与S&系中时空坐标的变换称为洛伦兹变换。把洛伦兹变换与伽利略变换相比较，两者有差别也有一定的联系。当S系与S&系之间的相对速度远远小于光速时，洛伦兹变换就可近似到伽利略变换，从这个层面上说洛伦兹变换包含了伽利略变换。
　　4 伽利略相对性原理与狭义相对论的关系
　　洛伦兹变换是狭义相对论的基础。在狭义相对论中占据主要地位，是伽利略相对性原理与狭义相对论本质区别的数学体现。一切参考系都是平权的也就是说，物理规律在任意的参考系中都是相同的。在伽利略提出惯性定律以及相对性原理的时候。人们就已经认识到，一切惯性系都是平权的。伽利略把这一思想用伽利略变换的形式表达出来。
　　但是后来由于伽利略变换只适用于宏观低速的机械运动而对于高速运动和电磁现象时不适用，电磁学理论与伽利略变换的矛盾开始显现。
　　20世纪初爱因斯坦指出，物理规律在任意惯性系中相同的思想依然是正确的，只是需要修改伽利略变换这个数学表述形式。于是，他把上述提出的思想称之为&相对性原理&.并把这个原理与光速不变性原理一起作为新理论的基础，得出洛伦兹变换取代了伽利略变换。并建立起狭义相对论。可以说狭义相对论是由伽利略相对性原理推广后的得出的。爱因斯坦狭义相对论较伽利略相对性原理的完美之处在于其使用范围。经爱因斯坦推广而得到的狭义相对论的适用范围不再局限于一般的低速运动，对于诸如：电、光的运动也能做出科学的解释。合理的解释了经典力学与电磁学之间的矛盾。
　　5 结论
　　如果说牛顿发现万有引力定律是因为一个苹果偶然砸到他的头上，由此引发了牛顿对于地心引力的思考。那么伽利略的成功将更加值得人钦佩。在一个宗教神学统治思想的年代，敢于向&上帝&叫板，提倡科学是一件相当有勇气的事。伽利略一生对于近代物理学的贡献非常大，他提出了相对性原理。从政治上看，由于他对神学自然观的公开反驳，人们开始从神学统治思想的枷锁下解脱出来。从自然科学角度来说为人们正确认识运动打下了良好的基础。当然伽利略相对性原理对于物理学的贡献绝不仅限于此。在伽利略研究物体运动的过程中，他利用数学和实验相结合的科学思想科学的解释运动的问题。伽利略相对性原理在近代物理学发展中可以说占据着至关重要的位置。首先伽利略相对性原理的提出是人类正确认识科学的开端，同时在伽利略相对性原理的基础上才有了牛顿运动定律的建立。以及在伽利略相对性原理基础上推广出来的爱因斯坦狭义相对论。每一个科学成果都对人类认识科学有不可取代的重要作用。所以说伽利略是当之无愧的&近代物理学之父&,而他所提出的伽利略相对性原理更是近代物理学中最稳定的奠基石。
　　[1] 陈毓芳，邹延肃。物理学史简明教程[M].北京师范大学出版社，2012.
　　[2] 李庆臻。简明自然辩证法词典[M].山东人民出版社，1986.
　　[3] 赵凯华，罗蔚茵。力学[M].2版。高等教育出版社，2004.
　　[4] 赵峥，刘文彪。广义相对论基础[M].清华大学出版社，2010.
　　[5] 郭硕鸿。电动力学[M].3版。高等教育出版社，2008.
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<div class="ds-thread" data-thread-key="616495" data-title="伽利略相对性原理的内容与弊端" data-image="">火药一经发明，其燃烧和爆炸能力立即被人们所认识，据说十世纪初就用于战场。之后的宋金战场就成了大规模使用火药武器的试验场。南宋初年有了火器雏形。到高宗末年抗金名将虞允文在采石矶用“霹雳炮”大败金兵，赖此一战金兵再无力南下，南北割据局面更加巩固，遂成定局。霹雳炮就是用竹筒填装火药和钢砂、瓷片的火器，后经不断改进就形成了金属材质的管型火器，这应该是现代枪炮的开端。冷兵器时代农耕地区野战能力远远比不上北方游牧民族的强弓、劲弩与纵横捭阖的战马冲锋，深沟高墙配上火炮、火枪就成了中原军民很不错的有效对抗手段。
现存古代火器最早的实物是元世祖至元二十四年(1287)为进攻乃蛮部所铸造的铜火铳。成吉思汗西征时，管形火器流入阿拉伯世界。阿拉伯世界随即仿造，火器后来赶上了对十字军国家最后清除的战争，管型火器因此进入西方。
管型火器一进入西方即刻发展成枪、炮。工艺和铸造技术不断改进，形成了一股工匠技术与科学理论研究的热潮。早期科学家、数学家如伽利略、塔尔塔戈利亚、卡尔达诺、欧拉等人，都有深入研究火炮弹道的经历，并形成了《弹道学》这门学科。伽利略最早发现了弹道为抛物线，而不是圆弧线；并进一步发现了45度仰角为弹道最远射程角度。这些研究者因此获得了欧洲大小封建领主不同程度的重视与资助。
“火药把骑士阶层炸得粉碎”——马克思。
不到二百年，当葡萄牙炮舰首次闯入珠江口时，中国官员被先进的佛朗机炮着实吓了一跳。不过，蔑视西方奇淫技巧的中国官员对接受战场武器倒一点都不费力，不需要克服什么传统思想，绝对奉行的是“拿来主义”。
“佛郎机”一词源于Franks（法兰克），意为“法兰克所造”。实际上，早在明成祖镇压安南叛乱时，明军就发现安南神机枪比明军使用的射击火器先进，一经发现立即拿来仿制，并装备了一支成建制的部队——“神机营”。首先发现佛朗机炮威力的应该是明武宗时期，广东海道副使汪鋐。他百般设法收买、刺探葡萄牙人制造火炮的技法，居然成功，没过多久就使用自己仿造的枪炮把葡萄牙人赶出了海口。从此，广东、闽南地区就成了中国火炮生产基地和专业人员培训地，大炮威名不胫而走。在汪鋐的推动、倡导下明军大量仿制了佛郎机火器，明世宗嘉靖帝甚至封数门大炮为“大将军”以示隆重。《明史》更记有：“万历中，通判华光大奏其父所制神异火器，命下兵部。其后，西洋船至，复得巨鮫（炮，原为“石鮫”合体字），曰红夷。长二丈余，重者至三千斤，能洞裂石城，震数十里。天启中，赐以大将军号，遣官祀之。”
后来红夷大炮在明清战场上大显神威。
万历四十六年（1618）满洲建州女真首领努尔哈赤发布“告天七大恨”檄文，起兵反明。辽东告急，明朝廷赶忙召回在家养病的徐光启，命其组建新军，拱卫首都。徐光启上疏曰：“今日之战守而无大小铳炮，犹空手遇虎狼也；有铳而无台，无坚甲利兵，犹手太阿之剑而无柄也。”力主建造炮台，铸造新型西洋大炮。
在南方，打跑了葡萄牙，又来了荷兰“红毛夷”、“红毛番”。1621年荷兰企图侵占被葡萄牙占领的澳门，被击退。遗留下了一批口径大，射速快，命中率高的大炮，并很快从海路北运明军毛文龙部。天启二年明军开始仿制，并命名为“红夷大炮”，仍受封“大将军”。天启六年（1626）努尔哈赤率满洲八旗六万劲旅，围攻关外重镇宁远，危机之中明朝调毛文龙部增援。明君主帅袁崇焕用红夷大炮猛轰八旗军阵，杀伤累累，努尔哈赤本人也中弹，不治身亡。
明崇祯四年（1631）在一批汉族工匠的努力下，满清军队也终于获得了仿制的西洋大炮，众工匠更有新招，利用失蜡法铸造炮身，这之后清朝军队造大炮技术超过明军。由于“夷”字犯讳，故改名“红衣大炮”。此后善于骑射的满洲八旗兵，很快就以阵前炮轰的火力准备为制胜法宝。顺治元年（1644）李自成军队扼守潼关，力图保有关中之地，清军利用炮轰炸开关隘，顺利进军。在新型大炮之下，数千年之雄险潼关，遂不复往夕之名。后来清军南下时火炮先行攻击就已经成了固定战术。例如，顺治二年江阴军民为反对“薙发令”起兵抗清，坚守三月，后来汉奸李成栋从南京调来二十四门红衣大炮，仅一夜即破城垣。据意大利传教士卫匡国记载，南明诸政权重要据点，杭州、金华、建宁、广州等，均是由大炮轰开。
到清朝后期自英军远涉重洋，一炮将中华完瓯轰开五个大口子，继而步步进逼，轰垮睡狮。虽然有洋务运动续命，进行了轰轰烈烈学习、仿造，怎奈思想观念落后这个病根未除，遗老亲贵病入膏肓、命若游丝不思进取，只求抱残守缺苟延残喘。又惊闻远处北方十月革命一炮，神州更是纷乱如麻，主义四窜，直到1949。
历史殷鉴，民族自尊心和自信心被打掉后，各路人等就更是疑神疑鬼，像是坐月子的小脚女人，不敢见一点阳光、风雨。种种怪相随机而生。
几则轶事。
前几年，有一则故事，重庆“扬子岛假日俱乐部”在楼顶架起两门大炮装神弄鬼，黑洞洞炮口正对着一街之隔的重庆“扬子江假日饭店”，饭店立即还以颜色，在楼上安上一面巨大的八卦镜。
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刘先志，著名力学专家，曾留学德国，毕业后在德国克虏伯兵工厂参加火炮研发工作。由于业绩突出，后任克虏伯兵工厂副总工程师。二战后拒绝国外高新聘请，回国效力。不久组织上派其种菜、积肥并取得突出成绩。部队两人登门拜访，顺手解了某力学方程，为我国69式坦克火炮系统研发助力一小手。那段为纳粹工作，并成绩斐然的工作经历大家似乎都避而不谈，也不知怕什么。
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火炮是口径在20毫米以上，用火药的爆发力发射弹丸的重火器的通称。火炮射程远，威力大，是歼灭压制敌有生力量的重要兵器。说起火炮的发展历史，可谓是源远流长的……
中国古炮从“石炮”到“火炮”
中国古炮概括
中国是火炮的故乡，现代火炮是从中国古代发明的抛石机发展而来。抛石机也叫。它的结构十分简单，在一个木架上做一横轴，并在轴与横轴中间穿插一根长杆，杆的一端系着一个装石块的皮窠，另一端系着几十条或百余条绳索。使用时，将石块放入皮窠，一声令下，众人齐拉绳索，皮窠的石块便飞也似地抛出。
中国古炮抛石机
抛石机最早用于战争是在公元前770年～公元前476年的春秋战国时代。据《三国志·魏书》记载，公元200年的官渡之战时，曾使用抛石机攻破了袁绍的营垒，从而大获全胜。汉至唐期间，尽管抛石机在作战中的运用逐渐增多，但规模一般较小。唐代时期，抛石机越做越大，有的需一二百人拉绳，才能将巨石抛出，每石能击毙数人。
公元8世纪，火药的发明使抛石机的发展发生了质的飞跃。公元10世纪火药开始用于军事后，抛石机便由抛石变为抛火球。火球又称火药弹。因此，便出现了最早的火炮，这里所说的“火炮”并非金属管型火器，而是火药类爆炸燃烧弹的统称。宋称之为火炮，而金称之为震天雷。宋金时代的“炮”还只是抛射爆破弹的投石机，尚未发明金属管型火器。有人认为蒙古西征中使用了火炮，这是以讹传讹。蒙古的“大炮”实际上是大型重力抛石机，由阿拉伯工匠制造，称为回回炮，军事典籍中记载的炮手军也只是操纵抛石机的部队，而非某些人想象中人手一杆火铳的火器部队，至于那种成群的蒙古骑兵用手中的火铳向西方骑士射击的场面更是从来没有存在过。但有据可查的是，在攻克花剌子模的战争中，回回炮的炮弹已经从石块升级为爆炸型的震天雷。
中国古炮真正意义上的火炮出现时间
真正意义上的火炮出现在元朝中期，中国军事博物馆收藏的元至顺三年铜铳是典型的早期火器，口径小，身管短，射程和威力都十分有限，但这确确实实可以成为“炮”了。不过在元末的民族战争中，蒙古军人并没有成功使用火铳的记录，反倒是起义的诸路汉族义军大量使用了这种原始的火器，并取得了相当可观的战果，明代大将徐达就曾命五十余使用火铳的骑兵冲入扩廓铁木尔的军营中四下射击，打的数万蒙古骑兵惊恐万分，引发了“炸营”而崩溃。最迟在洪武十年，明朝军队已经正式列装了大口径火炮。洪武十年（1378年）平阳卫铸造的铁质火炮，口径100毫米，身管长1米，虽然沿用的仍然是老式火铳的圆形药室设计，但从火炮的威力和制造水平来看，远远超过同时期的欧洲。此时的欧洲火炮还是用绳子或皮条捆扎铁条制成，只能发射石子！直到1450年土耳其攻克君士坦丁堡时，所用的大炮仍然是采用这种工艺制造，每小时只能发射一次，而且发射两到三次后就一定会炸膛！
此时的明朝君臣相当重视火器的发展，不仅明太祖规定每百名士兵要配备十门火铳，明成祖还在征讨安南之后根据缴获的安南火器改进了本国的火器，并建立了专门使用枪炮的神机营。但是从明朝中叶开始，由于腐朽的儒家文官集团对中国军事的大力打压和破坏，到十五世纪中叶，中国的火炮技术已经开始落后于欧洲，除了东南沿海少数地区制造的一些口径大，身管长的发熕尚称得上先进，其他地区的明军，甚至是京卫神机营的火器都已经显得落后而粗糙了。清朝开始，中国火炮制造技术日益下滑。清末左宗棠出兵新疆抗击侵略，在沙堆中挖出明朝大炮，见其制作技术远好于清朝，顿时无言以对。
中国古炮欧洲早期的火炮及其在中国的发展
中国的火药和火器西传以后，火炮在欧洲开始发展。14世纪上半叶，欧洲开始制造出发射石弹的火炮。英法百年战争期间，法国战场几乎成了火炮的试验场。法军在战争期间，建立了常备炮兵部队和攻城炮队。当时最先出现的是一种射石巨型青铜炮，使用的石弹重达135公斤，口径600多毫米。公元1450年左右，在欧洲铁弹开始取代了石弹，使炮弹的威力有所提高。15世纪的欧洲出现了三种火炮：即长炮、加农炮（现代榴弹炮的原型）和迫击炮。16世纪前期，意大利人N·塔尔塔利亚发现炮弹在真空中以45度射角发射时射程最大的规律，为炮兵学的理论研究奠定了基础。16中叶，欧洲中叶，欧洲出现了口径较小的青铜长管炮和熟铁锻成的长管炮，代替了以前的臼炮（一种大口径短管炮）。还采用了前车，便于快速行动和通过起伏地。1600年前后，一些国家开始用药包式发射药，提高了发射速度和射击精度。，的弹道抛物线理论和牛顿对空气阻力的研究，推动了火炮的发展。瑞典王古斯塔夫二世在位期间（），采取减轻火炮重量和使火炮标准化的方法，提高了火炮的机动性。1697年，欧洲用装满火药的管子代替点火孔内的散装火药，简化了瞄准和装填过程。17世纪末，欧洲大多数国家使用了榴弹炮。}