第11课物理学的重大进展

1、第第11课课 物理学的重大进展物理学的重大进展判天地之美，析万物之理。判天地之美，析万物之理。 庄子庄子下落的苹果下落的苹果升空的升空的“神五神五”探究：探究：他们分别是什么人？有什他们分别是什么人？有什么贡献？么贡献？古希腊科学家古希腊科学家亚里士多德亚里士多德物理学的曲折发展物理学的曲折发展“物体从来都是静止的，除物体从来都是静止的，除非你用力推它才开始运动非你用力推它才开始运动”伽利略对亚里士多德力学观的否定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，物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静

2、止。如：物体就会静止。如：“推箱子推箱子”的例子的例子 伽利略通过观察、实验和推理，得出伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地保持不变地持续运动持续运动下去。下去。伽利略用什么办法推翻亚里伽利略用什么办法推翻亚里士多德的学说？士多德的学说？通过观察和实验通过观察和实验 有人记载伽利略曾在有人记载伽利略曾在意大利比萨斜塔上作过自意大利比萨斜塔上作过自由落体的实验。结果两个由落体的实验。结果两个重量相差重量相差10倍的球同时落倍的球同时落地，证明了亚里士多德的地，证明了亚里士多德的观点是错误的。观点是错误的。“两个铁球同时

3、落地！两个铁球同时落地！”一一. . 经典力学经典力学1. 1.经典力学的奠基者经典力学的奠基者-伽利略伽利略（1 1）背景：）背景：物质条件：资本主义的发展物质条件：资本主义的发展思想条件：文艺复兴运动的影响思想条件：文艺复兴运动的影响伽 利 略（15641642） 意大利的物理学家和天文学家。意大利的物理学家和天文学家。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。自幼聪明好学，遇事好寻根问底。从不迷信教会权威或盲从他人。从不迷信教会权威或盲从他人。物理学：物理学：（2 2）伽利略的贡献：）伽利略的贡献：（3 3）意义：）意义： 开创了以开创了以实验事实实验事实为根据并具有为根据并具有严密逻辑体系的近代科

4、学，严密逻辑体系的近代科学，奠定奠定经典力学的基础。经典力学的基础。发现自由落体定律。发现自由落体定律。天文学：天文学： 利用望远镜观察天体并取得大量利用望远镜观察天体并取得大量成果的第一人。成果的第一人。证明了哥白尼证明了哥白尼“日心说日心说”的正确性。的正确性。牛 顿（16421727） 英国著名的科学家，英国著名的科学家，在物理学、数学、天文学在物理学、数学、天文学等方面都作出了卓越贡献。等方面都作出了卓越贡献。他曾长期担任他曾长期担任英国皇家学英国皇家学会会长会会长，还担任过，还担任过英国议英国议会议员会议员，被授予，被授予爵士爵士称号。称号。2.2.经典力学的创立者经典力学的创立者-

5、牛牛 顿顿牛顿安葬之处牛顿安葬之处威斯敏斯特大教堂威斯敏斯特大教堂身前身后，牛顿为什么总赢得掌声不断、身前身后，牛顿为什么总赢得掌声不断、鲜花无数？鲜花无数？ 物体运动三大定律；万有引力定律。物体运动三大定律；万有引力定律。形成了以实验为基础、以数学为表达形式的形成了以实验为基础、以数学为表达形式的经典力学体系。经典力学体系。代表作：代表作：自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理二二. . 相对论的创立相对论的创立1. 1.背景：背景： 经典力学无法解释一些新问题经典力学无法解释一些新问题狭义相对论和广义相对论狭义相对论和广义相对论2.2.内容：内容：爱因斯坦爱因斯坦（1879-19551879

6、-1955）提出了相提出了相对论，发展了牛顿力对论，发展了牛顿力学。学。20世纪最后一期世纪最后一期时代时代周刊评选出周刊评选出“世纪人物世纪人物”，这样，这样称一位伟人：天才，称一位伟人：天才，政治难民，人道主义政治难民，人道主义者，原子和宇宙谜的者，原子和宇宙谜的开启者，以其最伟大开启者，以其最伟大的思想和无与伦比的的思想和无与伦比的形象独占鳌头。形象独占鳌头。笑话：笑话： 有一次卓别林和爱因斯坦共同出席有一次卓别林和爱因斯坦共同出席一次宴会都受到了热闹的欢迎，卓别林一次宴会都受到了热闹的欢迎，卓别林说：大家欢迎我是因为他们都能理解我，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

7、们都不理解你大家欢迎你是因为他们都不理解你说明了相对论深奥难懂，而且有悖说明了相对论深奥难懂，而且有悖于人们的日常生活于人们的日常生活狭义相对论认为：时间和空间都与物质的运动有狭义相对论认为：时间和空间都与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。关，随着物质运动速度的变化而变化。爱因斯坦关于相对论的比喻。爱因斯坦关于相对论的比喻。 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：因斯坦曾经风趣地对一名男青年说：“我打个我打个比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳比方，比如你屁股坐在火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样

8、的时间你觉荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你觉得哪一个更长？得哪一个更长？”男青年说：男青年说：“当然坐在火炉当然坐在火炉上烤的时间觉得长久。上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：爱因斯坦说：“这就这就是我的相对论内容。是我的相对论内容。”这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。这个故事形象地说明了时间和空间的相对性。 有高度社会责任感的人，通常是具有良有高度社会责任感的人，通常是具有良心的智识者。让我们轻轻地伸出我们的心的智识者。让我们轻轻地伸出我们的手，抚摸一下爱因斯坦的滚烫的良心：手，抚摸一下爱因斯坦的滚烫的良心： 1939年年8月月2日，爱因斯坦出于对人日，爱因斯坦出于对人类命运的极大

9、关注，写信给罗斯福总统类命运的极大关注，写信给罗斯福总统建议美国务必抢在法西斯德国之前制造建议美国务必抢在法西斯德国之前制造出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多出原子弹；后来，当原子弹真的从潘多拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨拉魔盒里跳出来后，爱因斯坦陷入了巨大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错大的后悔与痛苦之中，自认一生最大错误就是建议研制原子弹。他痛心地说，误就是建议研制原子弹。他痛心地说，“早知如此，我宁可当个修表匠！早知如此，我宁可当个修表匠！”爱爱因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人因斯坦就核武器问题的懊悔，代表了人类良知的高度，是人类良心发出的最强类良知的高度，是人类良心发出的最强音。

10、听爱因斯坦的自责之声，我们明白音。听爱因斯坦的自责之声，我们明白人类良知之宝贵人类良知之宝贵 1955年年 4月月18日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照日因主动脉瘤破裂逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公开葬礼，不建坟墓，不他的遗嘱，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，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

11、：席勒的诗结束了那朴素的葬礼： 我们全都获益不浅，我们全都获益不浅， 全世界都感谢他的教诲；全世界都感谢他的教诲； 那专属他个人的东西，那专属他个人的东西， 早已传遍广大人群。早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星，他像行将陨灭的彗星， 光华四射，光华四射， 把无限的光芒同他的光芒永相连结。把无限的光芒同他的光芒永相连结。他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行他的主治医生贺维博士认为如此伟大的大脑，应该进行研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成研究，所以他便把爱因斯坦的大脑保留了下来，并切成200片带走。但至今没有结论。片带走。但至今没有结论。 一个爱说废话而不爱用功的青年

12、，整天一个爱说废话而不爱用功的青年，整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的缠着大科学家爱因斯坦，要他公开成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了一 个公式个公式给他：给他：Axyz 爱因斯坦解释道：爱因斯坦解释道：“A代表成功，代表成功，x代表艰苦的劳动，代表艰苦的劳动，y代表代表正确的方法正确的方法” “z代表什么？代表什么？”青年迫青年迫不及待地问。不及待地问。“代表少说废话。代表少说废话。”爱因斯爱因斯坦说坦说 19世纪经典物理学达到巅峰状态，在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人们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的程度。这时，

13、年轻的普朗克和他的老美的程度。这时，年轻的普朗克和他的老师发生了一段对话：师发生了一段对话： 普朗克：普朗克：“老师，我准备把我的一生老师，我准备把我的一生都都 献给物理理论学！献给物理理论学！” 老师：老师：“年轻人，物理学是一门已经年轻人，物理学是一门已经完完 成了的学科，不会再有多大的发展，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。把一生都献给这门学科，太可惜了。” 对对 话话老老 师师 的的 预预 言言 正正 确确 吗？吗？普朗克（普朗克（18581947）生于基）生于基尔。尔。1879年普朗克在慕尼黑大年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕学获得博士学位后

14、，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。由尼黑大学和基尔大学任教。由于量子论创立，普朗克获得于量子论创立，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。他的年诺贝尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的法律教授。父亲是一位杰出的法律教授。普朗普朗 克家是德国人所具有的最克家是德国人所具有的最好品质的范例：诚恳，忠于职好品质的范例：诚恳，忠于职守，他的守，他的 业余爱好是音乐，在业余爱好是音乐，在这方面表现了专业艺术才干；这方面表现了专业艺术才干；另一项业余爱好是他一直坚持另一项业余爱好是他一直坚持到晚年的登到晚年的登 山运动。山运动。 量子论量子论和和相对论相对论是现代物理学的两大支柱，量是现代物理学的两大支柱，量子

15、论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开子论的形成标志着人类对于客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界。始从宏观世界深入到微观世界。 量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。理论基础。今天，我们的现代文明，从电脑，电今天，我们的现代文明，从电脑，电视，手机到核能，航天，生物技术，几视，手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。乎没有哪个领域不依赖于量子

16、论。 经典力学奠经典力学奠基者基者（17世纪初）世纪初）经典力学建经典力学建立者立者（17世纪晚世纪晚期）期）从经典力学发展到相对论、从经典力学发展到相对论、量子论量子论（19世纪末世纪末20世纪初）世纪初）伽利略（意）伽利略（意） 牛顿（英）牛顿（英）爱因斯坦（德）爱因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）1、下列表述不正确的是、下列表述不正确的是A、伽利略的研究为经典力学的建立奠定了的基础、伽利略的研究为经典力学的建立奠定了的基础B、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象、经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象C、相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的、相对论的提出证明经典的物理学是完全错