理學(xué)類物理學(xué)的重大進(jìn)展

關(guān)于理學(xué)類物理學(xué)的重大進(jìn)展經(jīng)典力學(xué)的重要奠基者-伽利略1.背景：(1)物理學(xué)1)17世紀(jì)初，發(fā)現(xiàn)了著名的落體定律2)確定了勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)概念(1)為經(jīng)典力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。(2)伽利略的發(fā)現(xiàn)以其他開始的科學(xué)研究方法，是人類思想史上偉大的成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。16世紀(jì)中期以來，受文藝復(fù)興運(yùn)影響，科學(xué)逐漸從神學(xué)胡桎梏中解放出來，人類開始進(jìn)入一個(gè)前所未有的實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代。2.貢獻(xiàn)：3.意義：(2)天文學(xué):用自制望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了許多肉眼看不見的星體，證明了哥白尼“日心說”的正確性。第2頁,共14頁，2024年2月25日，星期天經(jīng)典力學(xué)的建立1.建立(1)標(biāo)志：1687年，牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。（2）內(nèi)容：1）物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律。2）對(duì)物理學(xué)一些基本概念作出了定義。（3）意義：人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上對(duì)自然規(guī)律第一次進(jìn)行的理論性概括和總結(jié)。2.應(yīng)用：根據(jù)牛頓理論的推測(cè)，發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星。3.特征（1）注重實(shí)驗(yàn)。（2）數(shù)學(xué)化，這種數(shù)學(xué)化的根源是自然內(nèi)在的數(shù)學(xué)關(guān)系。4.意義（1）經(jīng)典力學(xué)體系的建立標(biāo)志著近代科學(xué)的形成。（2）經(jīng)典力學(xué)及其后物理學(xué)的眾多研究成果，促進(jìn)了資本主義的兩次科技革命的出現(xiàn)。第3頁,共14頁，2024年2月25日，星期天從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論1.背景（1）19世紀(jì)，科學(xué)得到了飛速發(fā)展。（2）高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)所無法解釋的。2.過程（1）狹義相對(duì)論1）提出：1905年，愛因斯坦提出。2）內(nèi)容：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增加，同時(shí)，空間和時(shí)間也會(huì)隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。（2）廣義相對(duì)論1）完成：1916年，愛因斯坦完成了廣義相對(duì)論的最終形成。2）內(nèi)容：空間和時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布，使人類進(jìn)一步深化了對(duì)時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。第4頁,共14頁，2024年2月25日，星期天從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論3.意義（1）是物理學(xué)思想的一次重大革命，否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空論，從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗(yàn)建立起來的時(shí)空觀，深刻揭示了時(shí)間和空間的本質(zhì)屬性。（2）發(fā)展了牛頓力學(xué)，將牛頓力學(xué)概括在相對(duì)論力學(xué)之中，推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的高度。第5頁,共14頁，2024年2月25日，星期天量子論的誕生與發(fā)展1.背景（1）19世紀(jì)末20世紀(jì)初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，使人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)深入到原子內(nèi)部。（2）微觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用通常的宏觀物體的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行描述。2.過程（1）誕生：1900年，德國物理學(xué)家普朗克提出了物質(zhì)的輻射能是不連續(xù)的，而是以最小的、不可再分的能量單位即能量電子的整數(shù)倍跳躍式地變化的量子假說。（2）發(fā)展：愛因斯坦在丹麥物理學(xué)家玻爾提出氫原子結(jié)構(gòu)以后，利用量子論成功地解釋了光電效應(yīng)出現(xiàn)的現(xiàn)象及光的本質(zhì)，進(jìn)一步推動(dòng)了量子論的發(fā)展。第6頁,共14頁，2024年2月25日，星期天量子論的誕生與發(fā)展3.意義（1）量子論的創(chuàng)立是物理學(xué)發(fā)展中的一場(chǎng)革命，揭示了微觀世界的特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有力地沖擊了經(jīng)典物理理論，提出了經(jīng)典物理的適用范圍。（2）使人們的認(rèn)識(shí)深入到新的層次和領(lǐng)域，為現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命提供了重要的理論基礎(chǔ)。第7頁,共14頁，2024年2月25日，星期天伽利略伽利略是意大利的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和天文學(xué)家，在科學(xué)史上享有“近代自然科學(xué)之父”的榮稱，還被認(rèn)為是“近代科學(xué)方法論的奠基人”。愛因斯坦和英費(fèi)爾德在他們合著的《物理學(xué)的進(jìn)化》一書中說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端?！辟だ栽诹W(xué)、物理學(xué)研究中，創(chuàng)立了實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的研究方法，開辟了研究自然的新途徑。他的實(shí)驗(yàn)工作已從比較樸素的試驗(yàn)操作發(fā)展為近代科學(xué)意義下的實(shí)驗(yàn)方法，尤其是，他更加明確地確立了實(shí)驗(yàn)在科學(xué)認(rèn)識(shí)中的權(quán)威性地位。他認(rèn)為，無論依照某種前提推出的結(jié)論還是從觀察歸納得到的規(guī)律，都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明它確與事實(shí)相符，才能成為可信的知識(shí)。他在研究工作中也十分重視運(yùn)用邏輯方法，但他是把實(shí)驗(yàn)結(jié)果而不是邏輯推斷當(dāng)作判別真?zhèn)?、是非的?biāo)準(zhǔn)，這在當(dāng)時(shí)是非常大膽的見解，是對(duì)人們的認(rèn)識(shí)方法的一種革命性的改造。

返回第8頁,共14頁，2024年2月25日，星期天落體實(shí)驗(yàn)在伽利略之前，古希臘的亞里士多德認(rèn)為，物體下落的快慢是不一樣的。它的下落速度和它的重量成正比，物體越重，下落的速度越快。比如說，10千克重的物體，下落的速度要比1千克重的物體快10倍。1700多年前以來，人們一直把這個(gè)違背自然規(guī)律的學(xué)說當(dāng)成不可懷疑的真理。年輕的伽利略根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)推理，大膽地對(duì)亞里士多德的學(xué)說提出了疑問。經(jīng)過深思熟慮，他決定親自動(dòng)手做一次實(shí)驗(yàn)。他選擇了比薩斜塔作實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。這一天，他帶了兩個(gè)大小一樣但重量不等的鐵球，一個(gè)重100磅，是實(shí)心的；另一個(gè)重1磅，是空心的。伽利略站在比薩斜塔上面，望著塔下。塔下面站滿了前來觀看的人，大家議論紛紛。有人諷刺說：“這個(gè)小伙子的神經(jīng)一定是有病了！亞里士多德的理論不會(huì)有錯(cuò)的！”實(shí)驗(yàn)開始了，伽利略兩手各拿一個(gè)鐵球，大聲喊道：“下面的人們，你們看清楚，鐵球就要落下去了?！闭f完，他把兩手同時(shí)張開。人們看到，兩個(gè)鐵球平行下落，幾乎同時(shí)落到了地面上。所有的人都目瞪口呆了。伽伸利略的試驗(yàn)，揭開了落體運(yùn)動(dòng)的秘密，推翻了亞里士多德的學(xué)說。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展史上具有劃時(shí)代的重要意義。

返回第9頁,共14頁，2024年2月25日，星期天牛頓牛頓，是英國偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20日在倫敦病逝。

牛頓1661年入英國劍橋大學(xué)三一學(xué)院，1665年獲文學(xué)士學(xué)位。隨后兩年在家鄉(xiāng)躲避瘟疫。這兩年里，他制定了一生大多數(shù)重要科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖。1667年回劍橋后當(dāng)選為三一學(xué)院院委，次年獲碩士學(xué)位。1669年任盧卡斯教授直到1701年。1696年任皇家造幣廠監(jiān)督，并移居倫敦。1703年任英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。1706年受女王安娜封爵。他晚年潛心于自然哲學(xué)與神學(xué)。

牛頓在科學(xué)上最卓越的貢獻(xiàn)是微積分和經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)建。

“寬闊的河流平靜，學(xué)識(shí)淵博的人謙虛?！狈彩菍?duì)人類發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)的偉大人物，都有謙虛的美德。牛頓每當(dāng)在科學(xué)上獲得偉大成就時(shí)，從不沾沾自喜，自以為很了不起，急忙出版著作，以揚(yáng)名于世。

返回第10頁,共14頁，2024年2月25日，星期天愛因斯坦阿爾伯特·愛因斯坦(AlbertEinstein)

１８７９年３月１４日出生在德國巴登－符騰堡州烏爾姆市一個(gè)中產(chǎn)階級(jí)猶太人家庭。次年，全家遷往慕尼黑。愛因斯坦幼年并未表現(xiàn)出過人的才華。５歲時(shí)，父親給了他一個(gè)指南針，指針在磁力的無形作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的情景讓他驚訝。像牛頓看到掉落的蘋果一樣，愛因斯坦產(chǎn)生了一種奇怪的感覺，認(rèn)為自己看到的現(xiàn)象是具有深遠(yuǎn)意義的。他先在慕尼黑讀高中，未畢業(yè)就退學(xué)，后轉(zhuǎn)入瑞士阿勞市的州立中學(xué)。１８９６年，愛因斯坦進(jìn)入瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)，畢業(yè)后成為一名老師。愛因斯坦喜愛教書育人，但成為一名物理學(xué)家卻是他無法放棄的夢(mèng)想。

由于不認(rèn)同權(quán)威，愛因斯坦一度被人認(rèn)為注定一事無成，１９０２年大學(xué)畢業(yè)后無法進(jìn)入學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，只在瑞士伯爾尼專利局找到一份做審查員的臨時(shí)工作。但在那里，愛因斯坦被正規(guī)教育扼殺的科學(xué)激情終于重新迸發(fā)出來，輕松的工作讓愛因斯坦得以繼續(xù)致力于科學(xué)研究。１９０５年，年僅２６歲的愛因斯坦發(fā)表了三篇論文，在物理學(xué)三個(gè)不同領(lǐng)域取得了歷史性成就，特別是狹義相對(duì)論的提出，使人類對(duì)于空間、時(shí)間和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)發(fā)生了革命性變化，標(biāo)志著物理學(xué)新紀(jì)元的到來。

返回第11頁,共14頁，2024年2月25日，星期天普朗克普朗克在發(fā)現(xiàn)能量量子以后數(shù)年中，仍不斷地驗(yàn)證其正確與否.普朗克的小兒子因反希特勒罹殺生之禍,希特勒發(fā)話說只要普朗克向他求情,就可以不殺.但是普朗克絕不向這個(gè)混世魔王低頭.所以鈾裂變發(fā)現(xiàn)者哈恩說:“普朗克的名字將載入史冊(cè),這不僅僅是因?yàn)樗胺Q科學(xué)偉人,而且也是因?yàn)樗娜烁?在多次沉重的命運(yùn)打擊下,他依舊沒有失去內(nèi)心的