近代物理学的奠基人和革命者

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1、近代以来科学技术的辉煌科学——指运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系。技术——泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。科学革命技术革命物理学领域生物学领域经典力学体系的创立和发展（从伽利略到牛顿）量子理论的诞生（从普朗克到爱因斯坦）相对论的建立（爱因斯坦）进化论理论（达尔文与赫胥黎）万能原动机与“蒸汽机时代”（瓦特）电力的广泛应用与“电气时代”（法拉第、西门子等）现代信息技术与信息时代现代物理学理论的发展本专题总体知识结构近代物理学的奠基人和革命者■认识史上的飞跃■1、经典力学体系创立的背景在中世纪的欧洲，亚里士多

2、德的学说长期被教会奉为教条。近代科学诞生后，亚里士多德的力学不断受到质疑。伽利略（1564—1642），伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学，被誉为“近代科学之父”。他第一个把望远镜对准天空进行观测，出版了《星空使者》一书。1632年，他出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》，把哥白尼学说推到最终胜利的阶段。2、伽利略的贡献（1）匀速运动、匀加速运动（2）自由落体定律（3）用自己制造的望远镜证明了哥白尼的“日心说”1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“自由落体”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体落地下的速度

3、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。你知道牛顿捡到了哪些“光滑的卵石”和“美丽的贝壳”？“我好像是一个在海边玩耍的孩子，为不时发现比通常更光滑的卵石或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，面对展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”——牛顿临终遗言3、牛顿的贡献1666年秋天的一个傍晚，牛顿坐在花园的苹果树下，正在考虑一个运动的问题。忽然一只熟透的苹果掉了下来，正好落在牛顿的前面。这只苹果引起了牛顿的注意。他想，苹果为什么不向天上飞，也不向前后左右落，而偏偏垂直地落到地面上呢？肯定是地球在吸引它。既然地球能吸引离地面这么高的苹果树上的苹果，那它也肯定在吸

4、引着月亮。经过研究、演算和论证，牛顿发现了万有引力定律。——引自《科学简史》（1）牛顿的运动三大定律构成了近代力学体系的基础，成为整个近代物理学的重要支柱。（2）牛顿的万有引力定律（3）科学巨著《自然哲学的数学原理》总结了他的力学体系及数学、天文学方面的研究成果。惯性定律加速度定律作用力和反作用力定律牛顿的运动三大定律万有引力定律经典力学体系英国著名诗人波普曾写过一首赞美牛顿的诗：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。我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。——牛顿■认识史上的飞跃■英国著名的哲学家休谟曾说：“我们被放在这有如

5、戏院的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道，我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之中……”——《大国崛起》解说词三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。——《大国崛起》解说词“牛顿的发现，给人类带来从未有过的自信。曾经匍匐在上帝脚下的人类，终于大胆地抬起头来，开始用自己的理性的眼光大量世界。”1、在光学方面，牛顿发现了日光是由不同的颜色即不同波长的光构成的，奠定了

6、光谱分析的基础，制作了牛顿色盘。他在1704年出版了《光学》一书，创立了光的“微粒说”。2、在热学方面也有研究成果，确定了冷却定律。3、在数学方面，他与莱布尼兹几乎同时创立了微积分学，同时，他还在前人研究基础上，建立了二项式定理。4、在天文学领域，1671年创制了反射望远镜，初步考察了行星的运动规律；他还解释了潮汐现象，并预言地球不是正球体，并由此说明了岁差现象。1、重大意义（1）牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。（2）使力学和天文学在理论上达到相当完备的程度，并且在科学实验中得到广泛的应用和验证，成为近代科学形

7、成的标志。（3）从此，科学摆脱了神学的束缚向前发展，19世纪进入全面繁荣时期，各门自然科学的理论体系纷纷建立。2、表现（1）万有引力定律适用于一切天体运动和宇宙中的所有物体。（2）根据万有引力定律，人们准确地算出了地球的平均密度和扁平度，正确地解释了潮汐的成因。还在理论上首先预测了海王星的存在。对地球认识的变化海王星和冥王星的发现哈雷慧星轨道的推算“走进威斯敏斯特教堂，人们所瞻仰的不是君王们的陵寝，而是国家为感谢那些为国增光的最伟大人物建立的纪念碑。这便是英国人民对于才能的尊敬。”－－伏尔泰