近代科学技术的辉煌

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1、科学线索：1、牛顿是经典力学的建立者，他的物体机械运动三大定律和万有引力定律，标志着近代物理学的形成。2、爱因斯坦的相对论是物理学思想的一次重大革命。与量子论一起构成现代物理学的基本理论框架。3、生物进化论的诞生，破解了生命起源之迷，给基督教神学以致命打击，在科学界和思想界产生了巨大深远震动。近代以来科学技术的辉煌专题七十七世纪四十年代的世界，东西方先后有两位君主走向绝境——一个将脖子伸进了树枝下丝带吊环里，另一个将脖子伸进了断头台的铡刀下，而两人死后其民族的走向却是天壤之别。就是在这个年代以后，东西方的崛起与没落明显加快，我们看到：世界的天平开始失衡……近代物理学的

2、奠基人和革命者第一课他是谁？为何会有如此之殊荣？他被安葬在威斯敏斯特教堂，那是安葬英国英雄们的地方。为他抬棺材的是两位公爵、三位伯爵以及大法官。法国著名哲学家伏尔泰当时正在英国访问，他目睹了牛顿的葬礼，十分感叹牛顿所获得的殊荣。他是这样描写的：“他是像一位深受自己的臣民爱戴的国王一样被安葬的。在他之前，是没有哪一位科学家享受如此殊荣的。在他之后，受到如此厚葬的也将会是屈指可数的。”——《科学简史》惯性定律加速度定律作用和反作用定律物理运动三大定律1.万有引力定律2.经典力学体系（1）经典力学体系的主要内容牛顿力学体系及数学、天文学方面的研究成果记载在他的科学巨著《自然

3、哲学的数学原理》中。牛顿的成就与前人研究成果的关系“巨人肩上的思索”牛顿曾谦逊地说：“如果我比别人看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。”牛顿科学成就的取得是站在哪些巨人的肩膀上？伽利略对亚里士多德力学观的否定亚里士多德的力学观：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就会静止。如：“推箱子”的例子伽利略通过观察、实验和推理，得出结论：如果运动物体不受阻碍，它将速度保持不变地持续运动下去。英国著名诗人亚历山大•波普写道：自然和自然界的规律隐藏在黑暗中上帝说，“让牛顿去吧”于是一切成为光明（2）经典力学体系的影响牛顿力学体系对自然界的力学现象做出了系统、合

4、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。经典力学体系的建立标志着近代科学的形成。牛顿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；万有引力定律的确立使力学和天文学在理论上达到了相当完备的程度，同时也在生产和科学实验中得到广泛的应用和验证，使科学摆脱了神学的束缚。哈雷慧星轨道的推算长期以来，人们一直认为彗星是神秘的，不吉利的灾星，根本不能用科学来说明。牛顿的好友哈雷用牛顿力学算出了1682年出现的彗星的轨道，指出它的回归周期是75—76年，由此预言它将在1758年再次出现。53年以后的1758年（当时哈雷已去世），这颗彗星果然如期出

5、现。哈雷慧星的发现验证了万有引力定律的科学性。相对论的建立1、狭义相对论。1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论。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。狭义相对论的基础：相对性原理光速不变原理2、广义相对论1916年，爱因斯坦又建立了广义相对论。广义相对论认为，物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间的结构取决于物质的质量及其分布情况，空间弯曲的程度体现为引力场强度。广义相对论第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映

6、的是宏观物体低速运动的客观规律，而狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。3、相对论与牛顿力学的关系：4、相对论建立的意义爱因斯坦相对论的建立，是对近代物理学理论框架的重大突破，它不仅揭示了空间、时间的可变性，时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。这种全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。狭义相对论发表100周年，也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，但这并不能掩盖相对论对人类生活的

7、巨大改变。“天上方一日，人间已一年”乘坐“光子火箭”的星际旅行乘坐“光子火箭”以光速作星际旅行，回到地球时，我们会发现什么变化？爱因斯坦的“时空弯曲”概念相对论的现实意义举例——相对论能修正GPS（全球定位系统）全球定位系统———GPS的应用也已普及化了，许多城市的公共汽车、出租车上都安装了它。早期的GPS接收器确定物体位置的误差是在15米范围内，这个误差可以用爱因斯坦相对论来修正。.“二战期间美国研制了原子弹并用于实践；1946年投入使用的第一台电子计算机，最初是用来计算炮弹弹道的；德国人研制成功远程液体燃料火箭，是用于空袭英国的。”以上史实说明A