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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,近代物理学的奠基人和革命者,第一课,近代物理学的奠基人和革命者第一课,1,恩格斯评价,自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从神学中解放出来。,*,哥白尼“日心说”的提出,近代科学的开端,恩格斯评价*哥白尼“日心说”的提出近代科学的开端,2,*,伽利略,近代实验科学的奠基者,自由落体运动,*伽利略近代实验科学的奠基者自由落体运动,3,4,伽利略对亚里士多德力学观的否定,亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。,伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：,如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地,持续运动,下去。,4伽利略对亚里士多德力学观的否定 亚里士多德的力学观：,4,伽利略在宗教裁判所受审判,在,1633,年,被罗马宗教裁判所强迫在写有,“,我悔恨我的过失，宣传了地球运动的邪说,”,的,“,悔罪书,”,上签字，并被判刑入狱（后不久改为在家监禁）。这使他的身体和精神都受到很大的摧残。但他仍然致力于力学的研究工作。,1637,年双目失明。,1642,年他由于寒热病在孤寂中离开了人世，时年,78,岁。（时隔,347,年，罗马教皇,J.,保罗二世代表罗马教廷于,1979,年,宣布承认对伽利略的压制是错误的，并为他,“,恢复名誉,”,。）,伽利略在宗教裁判所受审判 在1633年被罗马宗教裁判所,5,牛顿运动三大定律,万有引力定律,自然哲学的数学原理,经典力学体系,16421727,艾萨克,牛顿,我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。,牛顿运动三大定律经典力学体系16421727艾萨克牛顿,6,F=ma,F=Gm,1,m,2,r,2,自然哲学,的,数学原理,F=maF=Gm1m2r2自然哲学的数学原理,7,牛顿为,工业革命,创造了一把科学的钥匙，,瓦特拿着这把钥匙开启了工业革命的大门。,牛顿为工业革命创造了一把科学的钥匙，,8,Nature and Nature law lay hid in night;God said,Let Newton be,and all was light.,自然与自然的定律，,都隐藏在黑暗之中；,上帝说,让牛顿来吧,!,“,于是，一切变为光明。,诗人,亚历山大,波普,(Alexander Pope),为牛顿写下了以下这段墓志铭,:,Nature and Nature law lay hid,9,在美国学者,麦克,哈特,所著的,影响人类历史进程的,100,名人排行榜,，牛顿名列第,2,位，仅次于,穆罕默德,。,2003,年，英国广播公司在一次全球性的评选最伟大的英国人活动当中，牛顿被评为最伟大的英国人之首。,在,2005,年，英国皇家学会进行了一场,“,谁是科学史上最有影响力的人,”,的民意调查，牛顿被认为比,阿尔伯特,爱因斯坦,更具影响力。,在美国学者麦克哈特所著的影响人类历史进程的100,10,1,、,构成近代力学体系基础，成为近代物理学的重要支柱,2,、是自然认识史上的第一次理论大综合,运用观察、实验和推理,奠 基 人,3,、推动了工业革命和欧洲启蒙运动发展,认识史上的飞跃,摆脱神学、权威的束缚,17-18C,1、构成近代力学体系基础，成为近代物理学的重要支柱运用观察、,11,电磁学,声学,光学,热学,推动第二次科技革命到来,当历史步入,19,世纪,电磁学声学光学热学推动第二次科技革命到来当历史步入19世纪,12,19,世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老师发生了一段对话：,普朗克：“老师，我准备把我的一生都献给物理理论学！”,老师：“年轻人，物理学是一门已经完成了的学科，不会再有多大的发展，把一生都献给这门学科，太可惜了。”,19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人们心目中，经典物理学,13,量子论的创立者,“,我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在的物理学基础，或许能将其加深。,”,（德语原文：,Ich hege nicht den Wunsch,Neuland zu entdecken,sondern lediglich,die bereits bestehenden Fundamente der physikalischen Wissenschaft zu verstehen,vielleicht auch noch zu vertiefen.,）,量子论的创立者“我并不期望发现新大陆，只希望理解已经存在,14,量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说：,“,如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。,”,普朗克获得,1918,年诺贝尔物理学奖,量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说,15,从,根本上改变,近代物理学的传统观念,声学、光学、电磁学、热学,19,世纪,从根本上改变近代物理学的传统观念声学、光学、电磁学、热学,16,4,岁的爱因斯坦，刚开口说话不久,4岁的爱因斯坦，刚开口说话不久,17,14,岁的爱因斯坦，语言方面并不出色，但自然科学十分出众，并且爱上莫扎特的音乐。,14岁的爱因斯坦，语言方面并不出色，但自然科学十分出众，并且,18,1905,年，,26,岁的爱因斯坦发表六篇划时代的论文，光的波粒二象性与狭义相对论就是在此时提出。,1905年，26岁的爱因斯坦发表六篇划时代的论文，光的波粒二,19,A,x,y,z,A,代表成功，,x,代表艰苦的劳动，,y,代表正确的方法，,z,代表少说废话。,（,18791955,）,阿尔伯特,爱因斯坦,AxyzA代表成功，（18791955）阿尔伯特爱,20,为纪念爱因斯坦的理论发表,100,周年，,2005,年被定为“世界物理年”,为纪念爱因斯坦的理论发表100周年，2005年被定为“世界物,21,1921,年，诺贝尔物理学奖的公告中并没有提及相对论，因为这一理论在当时仍受争议。甚至有诺贝尔获奖者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获奖章。,但,1919,年发生的日全食已经为验证相对论提供了契机，并且观测结果也有利于爱因斯坦，英国皇家学会会长汤姆逊说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。”,1921年，诺贝尔物理学奖的公告中并没有提及相对论，因,22,1930,年，德国出版了一本批判相对论的书，书名叫做,一百位教授出面证明爱因斯坦错了,。爱因斯坦闻讯后，仅仅耸耸肩道：“,100,位？干吗要这么多人？只要能证明我真的错了，哪怕是一个人出面也足够了。”,“按照我的见解，他也许比牛顿伟大，因为他对于科学的贡献，更加深刻地进入了人类思想基本概念的结构中。”,朗之万,1930年，德国出版了一本批判相对论的书，书名叫做一百位教,23,E=mc2,E=mc2,24,我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们将只会用木棒和石头打仗了。,爱因斯坦,我不知道第三次世界大战用什么武器，但是第四次世界大战人们,25,钟慢效应,尺缩效应,钟慢效应尺缩效应,26,有一次，爱因斯坦与著名演员卓别林一起出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”,有一次，爱因斯坦与著名演员卓别林一起出席一个宴会，他们都,27,从根本上改变近代物理学的传统观念,声学、光学、电磁学、热学,19,世纪,*,反映,物体高速运动,的客观规律，对牛顿力学的继承和发展,*,全新的时空观、运动观和物质观，是人类,思想发展,史的一次根本性变革,从根本上改变近代物理学的传统观念声学、光学、电磁学、热学,28,29,相对论建立的意义,（,1,）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅,揭示了空间、时间的可变性,，,时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分,。,（,2,）这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是,人类思想发展史中的一次根本性变革,，对整个自然科学和哲学都产生了深远的影响。,（,3,）相对论,同量子理论,一起，构成了,现代物理学的基本理论框架,。,29相对论建立的意义（1）爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理,29,1955,年,4,月,18,日，,爱因斯坦在英国哲学家罗素发起的呼吁用和平方式解决国际冲突的宣言上签字，当天夜里因脑溢血逝世。,遵其遗嘱，,不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。,火化时按照他的书面遗嘱：,免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。骨灰撒在永远对人保密的地方,，为的是不使任何地方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束了那朴素的葬礼：,我们全都获益不浅，全世界都感谢他的教诲；那专属他个人的东西，早已传遍广大人群。,他像行将陨灭的彗星，光华四射，把无限的光芒同他的光芒永相连结。,1955年4月18日，爱因斯坦在英国哲学家罗素发起的呼吁,30,1922,年冬天，他应邀到日本讲学，往返途中，两次经过上海，一共停留了三天，亲眼看到了处于苦难中的中国，并寄予深切的同情。他在旅行日记中记下,“,悲惨的图象,”,和他的感慨：,“,在外表上，中国人受人注意的是他们的勤劳，是他们对生活方式和儿童福利的要求的低微。他们要比印度人更乐观，也更天真。但他们大多数是负担沉重的：男男女女为每日五分钱的工资天天在敲石子。他们似乎鲁钝得不理解他们命运的可怕。,”,他认为，这是地球上最贫困的民族，他们被残酷地虐待着，他们所受的待遇比牛马还不如。,爱因斯坦与中国,1922年冬天，他应邀到日本讲学，往返途中，两次经过,31,从这些近现代伟大的物理学家及其成就中，你能得出什么认识？,人类对自然的认识不断深入，改造自然的能力不断提高,新的研究成果不断涌现,不断突破权威，超越前人,对科学的不懈追求和严谨务实、坚持真理的科学精神,从这些近现代伟大的物理学家及其成就中，你能得出什么,32,*,归纳近代以来科学的特点,1,、重实验、推理,2,、重理论抽象,3,、富有预见性,*归纳近代以来科学的特点1、重实验、推理,33,“,根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。,对于门外汉来说，这些观点,通常用不能理解的数学公式解释,表明科学已经达到了能被人类所知的界限。,”,上述,“,理论,”,的主要意义是,A,开创了以实验为基础的近代科学,B,预见海王星存在的准确性,C,弥补经典力学对时空认识的不足,D,发现能量辐射的运动原则,C,“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对,34,1919,年英国泰晤士报曾刊登标题文章,“,科学革命,”,，两个副标题是,“,宇宙新理论,”,、,“,牛顿观念的破产,”,。具有,“,科学革命,”,意义的理论是,A,日心说,B,量子论,C,经典力学,D,相对论,D,1919年英国泰晤士报曾刊登标题文章“科学革命”，两,35,哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是,A,得到了科学实验的验证,B,改变了人类对自然世界的认识,C,推动了技术的重大突破,D,科学地概括出物质运动的定律,B,哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的,36,
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