物理学的重大进展

阅读第四单元导言，回答问题：1、结合时代背景，分析从16世纪开始近代科学技术迅速发展的思想因素有哪些？除此之外还有哪些原因？1、文艺复兴后面向现实世界、重视实践的风气2、地理大发现和宗教改革的促进、资本主义发展的迫切需要2、近代时期哪些学科领域取得了巨大成就？数学、物理学、生物学、化学等3、科学技术的发展是如何推动人类社会的进步的？人类社会历史上的几次工业革命都足以物理学的重大成果为基础的。

牛顿力学、热学的发展导致了18世纪后期的第一次工业革命，使人类进入蒸汽机时代；电磁技术的突破性成就迎来了19世纪晚期的第二次工业革命，人类进入了电气时代。量子理论、相对论使得核物理学取得重大突破，引发了20世纪第三次工业革命，人类进入了信息时代。第11课物理学的重大进展课程标准：了解经典力学的主要内容，认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位；知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上帝说：“让牛顿去吧！”于是，一切成为光明。

——英国著名诗人亚历山大·波普牛顿安葬之处——威斯敏斯特大教堂

我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。

我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到更光滑、更美丽的卵石和贝壳而高兴。而在我面前的真理的海洋，却完全是个谜。牛顿踩在了哪些巨人的肩膀上？牛顿名言1543年哥白尼发表《天体运行论》，提出太阳中心说，从根本上动摇了宗教神学的理论基础，标志着近代科学革命开始。古希腊科学家亚里士多德“落体的速度与重量成正比”

“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。”“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。”伽利略（1564—1642）1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落下的速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。——伽利略的学生维维安尼(VincenzoViviani，1622—1703)1654年写的《伽利略生平的历史故事》(1717年出版)自由落体定律

伽利略用什么办法推翻亚里士多德的错误学说？观察和实验科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。

——伽利略伽利略——“近代科学之父”16立09年，辣伽利牧略创理制了货天文匪望远票镜，鬼他是第桌一位容利用绞望远银镜观励察天僵体的唐人。他观朝测到蠢月球呆表面把凹凸眼不平皂，有临高山轨深谷昼，绘轮制了隶第一害幅月灰面图水。伽利垮略的搞折射草式望趋远镜伽利昼略的填手稿16牵10年，婶伽利锄略用盟望远庭镜发繁现有4颗卫好星围挣绕着管木星牲转。趣这一锯发现毯震动峰了整迁个欧母洲和容全球躺科学女界。坑木卫耗一、悼二、录三、链四被掌命名资为“誓伽利约略卫苦星。木星爆和它矛的伽周利略霞卫星“哥伦战布发轨现了故新大税陆，敢伽利促略发嫌现了稼新宇鄙宙”借助丛望远淘镜，歇伽利尺略又莲发现土星界光环欠、太舍阳黑疲子、遍太阳垮的自衬转、挨金星还和水痛星的斗盈亏躲现象厘、月秀球的酷周日那和周略月天剧平动壤以及筒银河折是由魔无数当恒星嘉组成卧等，宋这些赖发现滴为哥仙白尼便、布播鲁诺弃的观泳点提待供了庸有力伞的证嗓据。宗教危法庭涛把他廊软禁裂在家梨，８筝年后述伽利喝略死顿前仍钱坚定估地说佛：“泽地球行确实著在围矩着太好阳转捧！”？这种饿科学咳探究懂方式对人毕类产条生了茂什么牛影响惑？改变革了人拳们认敲识世梨界的诊方法托，开袄创了股以实验缘瑞事实为根笨据并迁具有灯严密系逻辑钟体系嫂的近代劫科学，为夫经典伍力学悦的创桌立和膛发展奠定图了基萝础。剑桥葬大学辟的牛略顿苹劳果树牛顿食的老丑家、怕英国速林肯杯郡的韵沃尔诸斯索胁普庄枯园的苹扒果树20应12年4月“易牛顿垮苹果他树”阿三根确枝条肉抵宁转安弃家南件大仙看林图垮书馆肆旁牛顿旷的重相要贡叶献：1、在究光学宅方面婚：发现贺了日饶光是俩由不国同波羡长的梁光构富成的性，奠介定光距谱分盖析的粘基础驴，制忙作了伙牛顿笔色盘恰，17枝04年创甚立光客的“华微粒叨说”嗽。2、在扫热学宁方面避：确定铸了冷套却定蚀律牛顿漫（16斥42稼—1焦72夜7）牛顿幻玉最重潜要的树贡献锁是什携么？项为什抛么？3、在词数学道方面锯：与莱境布尼吨兹几岛乎同各时创每立了防微积出分学蹲，同情时在徐前人王研究背基础洁上建缘瑞立了照二项锋式定榜理。4、在胳天文婶学领懒域：16睁71年创耕制了当反射弦望远妄镜，物初步撒考察述了行径星的丽运动月规律缠；还溜解释鞠了潮诱汐现奸象，铸并预轮言地旬球不调是正出球体殖。创立遥经典线力学归体系标志淹：16晌87年出纺版《自然磁哲学彩的数会学原禾理》，提出常了物鞋体运猜动三敲大定拌律和港万有赢引力匠定律以实酷验为绒基础每，以党数学满为表榴达形茄式经典询力学守体系炊的显泊著特字征是恒什么详？惯性定律加速度的比例定律作用和反作用定律显著削特征户：注恩重实份验、线数学秧化、严遇密逻森辑对现具象的荡一般观察提出假设运用逻辑（包锄括数学）得涛出推论通过实验对推瓶论进孕行检验对假败说进钢行修正绵和推宿广剑桥斩大学计牛顿乱数学洁桥，值是牛蠢顿运猫用数兵学和季力学汉原理规设计减建造雪的，肥整座例桥上蝇没有吃使用驼一根窗钉子历史之上牛湾顿力闻学证伯实的钻三件伯事第一漫件，载用牛毛顿力扯学算忌出地应球的稠形状龙象只俭桔子汪。古希略腊的逮亚里弊士多俯德认柄为地东球是谷个正罚球体公，两努千年糕来人祸们对奴此深震信不草疑。备牛顿牺却根复据他老的力印学，贸说地洁球是阔个扁晌球体址，象塘只大嚷桔子浴。法讲国科计学家站经过扑三次颤实地洪测量殖，证炼实了派牛顿谈的看务法。经典妇力学皇有什秤么作晕用？第二眠件，用牛完顿力杜学算吗出了学哈雷扒彗星弦回归骆周期牛顿古的好他友哈兴雷17驴05年用流牛顿卖力学海算出胳了16疤82年出始现的桐彗星骂的轨鞭道，刃指出骄它的偶回归勺周期宾是75道—7开6年，屯由此劣预言庄它将右在53年以腿后的17烦58年再炸次出凶现。17脂58年这崖颗彗秩星果放然如符期出昆现，夜并被姿命名甘为哈殖雷彗箩星。17仿81年天石王星营被发矩现，袄科学纹家用坑牛顿跟力学乞计算煮它的混轨道推，可冒是计塞算结也果总扶是同剖观测获纪录福不大省相符烛。经珠反复柱核算苹，观蹲测无窄误。科学饶家大兄胆猜野想计字算结左果之吧所以次不理汗想，是因关为没团有考投虑到券一颗帆未知跨的行傻星对糟天王遭星的梅引力草作用脸，他股们用殖牛顿补力学盈算出会了这任颗未毁知行湖星的黎位置吴和质汪量。18古48年9月23日，秧柏林纯天文押台台级长用彩望远电镜对呼准那担个位概置，图一下鹅子就胁看到旦了一猴颗新肿的行子星——海王怪星。第三嫂件：捎用牛撑顿力普学算宗出了骗一颗灿未知押行星械的位钟置①具屑有科氧学性悲和预霜见性贞，标努志着卫近代市科学近的形名成；③推动元了资跳本主弃义两次裹科技政革命的出认现，慰促进筒了资烟本主涂义工造业文励明的传发展法。②使惧人类流获得棵了用被理性投解决西问题断的自添信，文促进幻玉了启蒙阵运动的发乱展和帝思想骨解放信；经典贸力学晚的诞盗生的删意义19世纪屈经典卸物理夕学在隶人们犬心目延中，纲已经轧达到蛋近乎配完美恰的巅没峰状院态。有的行物理柔学家贷表示：“19世纪岭已经拒将物胁理大隆厦全鼓部建材成，末今后票物理督学家启只是滔修饰漠和完查美这侧座大猪厦。心”普朗您克：“忆老师体，我鉴准备牧把我斤的一辈生都主献习给物干理理负论学智！”老师：“悟年轻户人，减物理市学是沫一门椒已经轰完竭成了恒的学当科，轨不会靠再有手多大涉的发朴展，都把一锄生都屠献给阻这门剥学科驳，太枝可惜剧了。姜”18运78年学狡生时匆代的鞭普朗辽克经典潜力学雀体系犁是完叔美的皱物理据学理寺论吗蚁？经典猜力学搁有哪绪些缺姑陷？“物牺理学嗓危机爆”经典醋力学颗体系遍建立缓在日溜常生拨活中刮的低企速运扣动的尘物质疏之上闻，时徐间和创空间航被视后为与跳物质滥运动太无关寺而独解立存款在是闹绝对叉的，臂这种末绝对逗的时量空观汤符合麦人们巡寿的日彩常经叠验，舞但在乘解释辱不了贝高速柔运动慰的微忍观的助粒子崇世界暗各种稠现象蜡。阅读喘课文崖第二道、三渴两目洗内容棋，回宰答问梅题。20世纪灾初物暴理学辆最重鸣大的械发展选表现络在哪键些方裁面？相对仅论的韵提出量子臣论的映诞生栏与发序展“作预为科悦学家西的爱翁因斯疯坦，螺他是锐窥见脉上帝皱秘密弹的人值；作反为思岔想家护的爱愧因斯陶坦，销他是早窥见刑人间召秘密贿的人乱。”——杨建纪邺《窥见丢上帝投秘密活的人——爱因秤斯坦讯传》爱因同斯坦脆对20世纪净物理雁学的敢发展讯作出温了哪将些重拒大贡惠献？提出远相对胆论；利用匪量子耍理论义成功呼解释技光电谅效应证。自然勒和自恒然界泽的规柱律，暗隐藏秩在黑司暗里霞。上帝馅说：柄“让殊牛顿不去吧目！”于是挨，一篇切成睡为光欺明。——英国功著名坦诗人抽亚历祸山大·波普但不论久，魔鬼窑说：恼“让刘爱因何斯坦尸去吧骑！”于是牢一切静又重糠新回园到黑律暗中肯。19感05年，刚刚尸博士独毕业怖的爱亏因斯迷坦26岁，接驴连发际表4篇改独变整躬个20世纪盈物理挣学面斗貌的睛论文玻，其堤中一篇逃题为《论动尼体的伞电动胶力学》的文联章，狂提出市了相烘对论践，引舅发了20世纪造物理倚学的宣另一膀场革盾命。19协05年爱痕因斯嫌坦是浸瑞士抵伯尔但专利疑局一笛个默甜默无宽闻的咳小职议员相对案论的孟两个湖基本喊原理谱是相对溉性原姜理和品光速模不变胖原理。在相秘对性就原理连中，抓爱因赞斯坦撞认为凶时间东、运符动、口质量甘不是存绝对乎的，妙而是脆相对趁的。去较典潮型的掠现象依是运霜动的框物体依长度茫变短雄（尺缩止效应）、凡运动鞋的钟廉比静辜止的酬钟走拍得慢工（钟慢腾效应）、文运动龟的物芳体重路量变霉大。狭义径相对键论爱因呢斯坦咱（18蜡79材-1脉95隐5）“时锤间”侵会因蚊速度吓快慢晴而改面变。一卷缠录音幕带，钳如果抽在地辨面上温播放蜻需要抬一个遵小时怒；在确快速喊飞行陈的宇软宙飞千船里伏播放疮，宇耻宙飞掀船里吼的人球测定制也是添一个悉小时傅。但宪是由乏地面塌上的拍人员尾，来握测定别在宇丘宙飞可船中醒播放凉的时颤间呢腔？根筒据牛脆顿的浊理论意也是淘一小单时，轨因为姑时间浸是绝仁对的撒；但蔑是相对液论则示认为床应该尾是一代个多赚小时揉，因证为时出间是姥相对朝的，份在不啊同速锋度下粪测量俯时间凉，长贝度是撒不一寒样的风。钟慢昏效应爱因附斯坦珍：“比龄方这赚么说——你同布美女途坐在哥火炉缩慧边谈鹿情说技爱，耽一个彩钟头聚过去托了，械你觉亭得好葬像只猛过了5分钟镇！反痕过来炒，你同一个凡人孤拥孤单废单地崇坐在欣热气尊逼人测的火骨炉边库，只袭过了5分钟南，但震你却岗像坐绿了一谢个小闷时。——唔，纸这就蛮是相拜对论奏！”形象筐地说译明了少时间元和空晕间的总相对赛性。作为酬相对冬论的兵一个末推论倘，他港提出欺了质能酷相当俘性定既律：物体萄的质谈量(m横)与其扫所含脸能量(E拣)之间色存在雁着如椅下关辫系：(c为光呼速)它解待释了忘一个每当时稻困惑盏所有驰物理演学家篇的现盟象：敏放射戏性元核素(如镭)不断垒地释哀放出给大量看的能猜量。提出:争19尚15年广义伯相对芹论:广义膀相对杏论认为顿，空扰间和蚂时间熄的性锣质不烘仅取饱决于垦物质周的运疾动情境况，秋也取荐决于盼物质袭本身班的分临布状僚态。广义怠相对响论第婶一次甲阐述妥了四维滨时空债观。19凡21年爱僵因斯记坦获锐得了棉诺贝巷尔奖燃金，液但奖伪来得缺十分搏不易膝。当鸣时不乳少德茶国的室诺贝福尔奖鸣获得手者威将胁说著，如躁果给攻相对隙论授书奖，堵他们笨就要泳退回姥已获涉奖章今，结莲果评榨委会酸找到榨了一市个办繁法，朱让爱怖因斯爆坦作近为光旅电效议应理恒论的猫建立幼者而削得奖相，相肤对论竖始终都没有纱获得鄙诺贝省尔奖山。——吴国离盛《科学作的历的程》爱因婚斯坦见得诺瓜贝尔尝奖时售的证方件照由于深奥蹦难懂宝而且我有悖芝于人垒们的揉日常沫生活陪经验，相荷对论栗从一郑开始镰就受梦到包论括一汁些科裹学家膛在内抽的很摄多人得的反秋对。予但相围对论奴在物欣理学锐上却悬非常美合理币且为戚实验晕所证感实。19妨19年英烤国天话文学但家爱呆丁顿撕的日执全食块观测尾结果休证实艘了爱畜因斯押坦所衰作的圣光线尝经过狮太阳忌引力梯场会盗弯曲赚的预跨言。洒爱因惰斯坦拖由此叛声名艘鹊起肝，相耀对论晴成为珍人们扣家喻很户晓话的名她词。19世31年1月31日在斜洛杉泰矶举纹行《城市杏之光》首映雷式，像卓别扯林和筐爱因刃斯坦亏都受劈燕到了费热烈教的欢捞迎，堤艺术奴之星漠大有疲被科准学之晨星压境倒的留味道百。卓污别林胆对爱访因斯仇坦说厌：“大悦家欢物迎我难是因隔为他田们都股能理令解我饼，大扁家欢流迎你庆是因挣为他漏们都眨不理便解你。”卓别针林和滤爱因少斯坦“牛宽顿先适生，栏很抱罚歉推匠翻了榴您的渔理论弱，不性过您住的成倦就是领您那优个时桂代一丧个人盾的智视力和泰创造麻力所牧能达赤到的串颠峰删。但沾是，奏当我搞们对涌宇宙烟万物铺有了继更深静入的兔了解逗以后愈，这畜些观拔念将很会被守一些扔更抽应象的胆新观芦念所俯取代……荒”——爱因恒斯坦有人劝认为涨相对湿论出盖现后牲，牛野顿在蝇历史说上的斥光辉跃完全玻被抹荐掉了航。这粗种说猪法对倾吗？衬说说俗理由供。狭义相对论广义相对论相对论打破经典力学的绝对时空观进一步深化对时间空间和引力现象的认识牛顿介力学诸反映升的是宏观展物体愉低速伸运动护的客惯观规烘律，狭镜义相拒对论潜反映蛋的是物体袄高速宴运动隐的客潮观规总律。广义赴相对捎论是浴新的醋万有患引力抓概念所以牛顿沉的万营有引立力理系论成扇了广饲义相让对论济中的姿一个凡特例遥。广义叙相对葛论认饥为物管质存雁在的栗现实荷空间亮不是恩平坦迫的，穷而是肉弯曲暑的，弓空间袄的结咬构取樱决于瓶物质驰的质慨量及躬其分押布情候况，空间盒弯曲的程挎度体棵现为留引力妄场强萍度。——相对搜论和膜经典胀力学削的关帽系1.相对胸论否那定了狡经典或力学艰的绝裕对时恩空观粘；2.相对耀论发糕展了圣牛顿疮力学嫁，牛顿漏力学知是相稀对论颈的一屯种特饮例，哪包括隆在相翅对论店体系飘中。3.牛顿志力学送是整扬个力题学的捐基础欺。牛顿库所创名造的惑概念著，至呆今仍拉指导德着我逗们的扁物理蓝学思阴维，晕谁企标图在免真理峰的认仗识的仆领域透内要瓦人们直认为须他是剂不可反动摇偏的权醒威，伶那他汽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