第25课现代科学革命

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,*,第,25,课,现代科学革命,一、经典物理学的危机,经典物理学,经典物理学,19,世纪末物理学的研究一方面深入到物质内部的微观,世界，另一方面扩展到整个宇宙。而牛顿经典物理学,建立在对日常生活常见的低速运动的物质的研究之上，,因此，物理学只有来一番彻底的革命，才能适应科学,研究向,宏观,和,微观,世界发展的新形势。,1,、背景：,19,世纪，人们把牛顿的,看作是绝对权威,2.,危机：物理学上一系列新发现，,无法用,_,来解释，经典,物理学陷入危机，面临挑战。,构成现代物理学的两大支柱是：,和,_,二、现代物理学两大支柱,爱因斯坦的相对论,普朗克量子理论,宏观世界,微观世界,二、爱因斯坦与相对论,有一次爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们,都受到了热烈的欢迎。卓别林笑说：“大家欢迎我,是因为他们能理解我，大家欢迎你是因为他们都不,理解你。”,和牛顿一样，爱因斯坦年,幼时也未显出智力超群，,相反，到了四岁多还不会,说话，家里人甚至担心他,是个低能儿。而且，就是,这样一位光彩夺目的物，,在整个中小学时代却常常,被斥为“生性孤僻、智力迟,钝”，“不守纪律”。中学毕,业前夕，校方甚至断言他,未来将“一事无成”，勒令,他退了学。,思考中的晚年爱因斯坦,青年时期的爱因斯坦,1.,提出：,年提出狭义相对论；,1916,年建立广义相对论。,2.,内容：,原理和,原理。,3.,意义：,是,领域最伟大的革命,创造一个全新的,学世界，,极大地扩展了物理学的,领域,它打破了经典物理学,的思维模式，,为人们提供了,辩证地,看待世界的途径。,爱因斯坦与相对论,1905,相对性,光速不变,物理学,物理,应用,（宏观领域）,绝对化,人类思想史上最伟大的成就之一,“,相对论,”,妙解,有一次，群众包围了从德国移居美国的科学家爱因斯,坦的住宅，要他用,“,最简单的话,”,解释清楚他的,“,相对论,”,。,当时，据说全世界只有几个,高明的科学家看得懂他关于,“,相对论,”,的著作。爱因斯坦,走出住宅，对大家说：,“,比方,这么说,你同你最亲的人,坐在火炉边，一个钟头过去,了，你觉得好像只过了,5,分,钟！反过来，你一个人孤孤,单单地坐在热气逼人的火炉,边，只过了,5,分钟，但你却像,坐了一个小时。,唔，这,就是相对论！,”,由于相对论的观点与人们,的日常经验不太一致，甚至有,着尖锐的冲突，相对论从一开,始就受到包括一些科学家在内,的很多人的反对。,1921,年爱因,斯坦获得了诺贝尔奖，当时不,少德国的诺贝尔奖获得者威胁,说，如果给相对论授奖，他们,就要退回已获得的奖章，结果,评选委员会只好,让爱因斯坦作,为光电效应理论的建立者得奖,，,相对论始终没有获得诺贝尔奖。,但相对论在物理学上却非常合,理且为实验所证实。,爱因斯坦根据相对论的观点提出,质能转换理论后，曾致信美国总,统罗斯福，建议美国研制原子弹,，以便在二战中尽快战胜法西斯,国家。,45,年,8,月 美国 先后在日本,的广岛、长畸投下两颗原子弹，,加速了日本法西斯的投降，但对,无辜平民的伤害也同样令全世界,震惊。爱因斯坦为此非常懊悔。,自认一生最大错误就是建议研制,原子弹。,从这件事中，我们能得,到什么启发？我们应如何对待科,学的发展？,科学技术本身是一把双刃剑。,科技能造福人类，推动生产力,水平的提高，但如果运用不当,，也能危害人类。,探究思考：相对论与牛顿力学的关系,（参见,精,P89-90,）,相对论否定了牛顿的,，,指出时间和空间不是绝对不变的。,相对论发展了,，牛顿力学,是相对论力学在低速状态下的一个特例。,普朗克和爱因斯坦,二、量子理论中的微观世界,普朗克（,1858,1947,年）,德国物理学家、哲学家，,量子理论的奠基人。,加热到不同温度的物体发出不同颜色的光,普朗克获得,1918,年诺贝尔物理学奖。,1.,诞生：,1900,年,提出量子假说,2.,发展：,提出了光的量子理论，,提出了原子量子理论。,3.,意义：,是,20,世纪,、,的科学理论之一，,使人类对,的基本认识有了革命性的进步。,直接推动了,的发展，从根本上改变了,人类的物质生活。,普朗克,爱因斯坦,玻尔,最深刻,最有成就,微观世界,社会生产力,四、两个理论的重大意义,1.,对物理学：,量子理论和相对论共同构成了,_,的基础，弥补了经典物理学的不足。,描绘了一个崭新的,宏观,世界和,微观,粒子世界。,2.,对哲学：,大大开阔了人们的视野，,改变了看世界的,。,3.,总之：,对,物理科学,、,_,，而且对整个,_,都产生了不可磨灭的影响。,角度和方式,现代物理学,人类的思维,自然科学,选择题练习,1,（,2011,年,1,月吉安市期末质检,21,题）,沃尔夫在,1935,年写道：“（它）公认是科,学史上最伟大的著作,二百多年来，它,一直是全部天文学和宇宙学思想的基础。”,他所指的著作是（）,A,牛顿的,自然哲学的数学原理,B,达尔文的,物种起源,C,赫胥黎的,人类在自然界中的位置,D,爱因斯坦的,论动体的电动力学,2,、,（,2011,年高考广东文综,22,题）,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,相对论,D,经典力学,3,、相对论两个基本原理是：,相对性原理 质量守恒定律 光速不变理论 万有引力定律（）,A,、,B,、,C,、,D,、,4,、为量子力学的建立奠定基础的,科学家不包括,A,普朗克,B,爱因斯坦,C,玻尔,D,爱迪生,5,（,2011,年,5,月龙岩市质检,21,题）“这一发现,成为二十世纪物理学研究的基础，从那个时,候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没,有这一发现，那就不可能建立起分子、原子,以及支配它们变化的能量过程的有用理论。,”“这一发现”指的是,A,牛顿万有引力定律,B,法拉第的电磁学,C,普朗克的量子理论,D,爱因斯坦的相对论,6,（,2011,年,3,月淄博市一模,25,题）物质、能量、,信息是人类社会生活的三个基本要素，但人类对,三者的认识和应用却不同步。下列与此相关的科,技成就依次是（）,A,原子能利用经典力学相对论互联网,B,相对论原子能利用经典力学互联网,C,经典力学互联网原子能利用相对论,D,经典力学相对论原子能利用互联网,归纳：世界近代物理学的代表人物及成就？,思考：推动近现代物理学发展的原因有哪些？,伽利略：,发现木星有四颗卫星，证明日心说的正确。,自由落体实验等,牛顿：,建立经典力学的基本体系,爱因斯坦：,提出相对论,普朗克：,量子理论,原因：,1,、,生产力的发展、社会进步,2,、科学巨匠勇于探索、执着追求的科学精神,提出“相对论”的科学家爱因斯坦于,1955,年去世，死后,他的大脑被人取出，之后下落不明。爱因斯坦大脑的,下落，以及这颗堪称史上最聪明的大脑到底有何过人,之处，成为,20,世纪最传奇的谜团之一。,50,年后，当初,被指控窃取爱因斯坦大脑的美国病理学家托马斯,哈维,首次接受专访，彻底曝光整个事件的绝对内幕。最令人,震惊的是，如今,91,岁高龄的哈维称，为了方便研究，,他竟将爱因斯坦大脑切成了,240,块！经研究表明：大,脑顶叶比常人大百分之十五，尤其是左下顶叶的胶质,细胞比例明显偏高；另外他们也从爱因斯坦的侧脑裂,较不明显的特征推论，爱因斯坦的大脑生来就有些重,叠区域，这些重叠也许让他更有数学和空间观念。,美国,国家地理频道,2005,年,1,月,2,日播出的纪录片,爱因斯坦大脑的秘密：死亡之谜,对此进行了披露。,托马斯,哈维,他将爱因斯坦大脑切成,240,块,局限性：,1,、适用的范围主要是,中的物理现象,2,、建立在,时空观的,理论之上,日常生活中低速运动的物质,绝对的,危机与机遇：“晴空上漂浮着两朵乌云”,第一朵乌云：,“以太”,说破灭,（宏观）,第二朵乌云：黑体辐射与“紫外灾难”。,（微观）,