第25课现代科学革命

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1、第25课现代科学革命■经典物理学的危机■爱因斯坦与相对论■量子理论中的微观世界导入《科学的历程》书影《现代科学技术基础知识》书影《现代科学技术基础》书影导入19世纪，以牛顿力学为代表的经典物理学已经日趋完善，达到了高峰。但是一些新的研究发现对它提出了挑战，导致了经典物理学的危机。正是在这种情况下，相对论和量子理论出现，它们掀起了物理学革命，构成了现代物理学的两大支柱，并对其他学科产生了历史性的影响。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。导入经典物理学的危机牛顿牛顿分解白光光谱的实验牛顿《自然哲学的数学原理》书影牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力

2、）和基本定律（运动三定律）出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。19世纪末，物理学遇到了被称为“晴空上飘浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题，其中之一是被认为是光、电等的传播载体的以太的不存在，这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。爱因斯坦与相对论思考中的晚年爱因斯坦青年时期的爱因斯坦拉小提琴的爱因斯坦（1941年）《相对论的意义》书影1930年爱因斯坦和爱丁顿在一起1913年10月14日爱因斯坦给黑尔的信件爱因

3、斯坦在美国讲学(西班牙)达利的《永恒的记忆》“Ladiesandgentlemen,ourageisproudoftheprogressithasmadeinman'sintellectualdevelopment.Thesearchandstrivingfortruthandknowledgeisoneofthehighestofman'squalities-thoughoften,theprideismostloudlyvoicedbythosewhostrivetheleast.Andcertainlyweshouldtakecarenottomaketheintel

4、lectourgod;ithas,ofcourse,powerfulmuscles,butnopersonality.Itcannotlead,itcanonlyserve;anditisnotfastidiousinitschoiceofaleader.Thischaracteristicisreflectedinthequalitiesofitspriests,theintellectuals.Theintellecthasasharpeyeformethodsandtools,butisblindtoendsandvalues.Soitisnowonderthatth

5、isfatalblindnessishandedonfromoldtoyoungandtodayinvolvesawholegeneration.”——爱因斯坦1943年11月4日题为“TheGoalofHumanExistence”的演讲录音爱因斯坦临终之前的办公室谁企图在真理和认识的领域内要人们认为他是不可动摇的权威，那他就要在上帝的哈哈大笑中垮台。——爱因斯坦量子理论中的微观世界普朗克普朗克在读书普朗克和爱因斯坦AvinashKhare《分数统计与量子理论》加热到不同温度的物体发出不同颜色的光秦山核电站诺贝尔和诺贝尔奖诺贝尔1901年第一届诺贝尔奖颁奖现场知识链接阅读

6、与思考卓别林爱因斯坦爱因斯坦、卓别林曾经下榻的浦江饭店相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾。因此，人们很难相信它是正确的而予以接受。但相对论最终还是取得了成功，成为现代物理学的支柱之一。从这件事情当中，你能够得到什么启发？解析与探究20世纪初，爱因斯坦从相对论的思想出发，提出了著名的质量能量公式，揭示出人类可以将物质的部分质量直接转换为巨大的、并能被人类直接利用的能量。这为核开发提供了理论依据。德国科学家十分重视这一理论的军事价值，在相关研究中处于世界领先地位。第二次世界大战爆发之后，爱因斯坦向美国总统罗斯福建议，应该抢在纳粹之前研制出原子弹。罗斯福接见了这位科学

7、家后决定：要赶在德国人之前造出原子弹。美国政府从事原子弹的制造是完全秘密的，爱因斯坦本人也不知道。但当他知道德国没有制成原子弹，而美国已成功后，感到沉重和不安。他说，如果他知道德国不会制造原子弹，他就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情”。爱因斯坦得知美国向广岛和长崎投下原子弹，平民伤亡惨重时，感到非常痛心。他说，致信罗斯福提议研制核武器，是自己一生中最大的错误和遗憾。他甚至懊悔当初从事科研，“早知如此，我宁可当个修表匠”。爱因斯坦的做法究竟是对还是错？从这件事情中，我们能得到什么启发？我们应该怎样对待科学的发展？