世纪之交的物理学革命
自然辩证法
1.2 一般系统论的诞生和发展
• • • 萌芽思想 古希腊亚里斯多得的著作中就提出了整体大于它的各 部分之和的思想。 我国著名的《孙子兵法》中,曾提出了从全局出发把 握战机,协调诸因素,寻求最优方案,达到最优效果 的朴素系统思想。 近代牛顿的《论宇宙系统》就是把宇宙当作相互联系 的大系统进行研究。 门捷列夫的元素周期律,也是运用了系统思想找到了 元素的内在联系。
例:根据德布罗衣波长公式 λ = h∕mυ
宏观物体——子弹:m=10g,υ=300m/s, λ=2×10-25 nm. 宏观物体—— 人:m=50kg,υ=10m/s, λ=1.3×10-27 nm. 微观物体—— 电子:m=9.1×10-31kg, υ=1.0×106m/s, λ=0.73nm, 直径约10-6 nm. 结论:宏观物体,因其质量和体积大,它们所显示 的波动性极微,通常不予以考虑。
洛伦兹变换方程组
x - vt
x’= y’= y z’= z t’=
1 - v2/C 2
y
y’ v
o
t(v/c2)x v2/C 2 z 1 z’
o’ x x’
时空观的变革
尺缩效应
L =L
T=
0
1 - v2/C 2
钟慢效应 质增效应 质能关系式
T
0
1 - v2/C 2
m=
m
0
1 - v2/C 2
E = mc2
• 第二次世界大战期间 • 战争初期盟国在军事上处于劣势, 为了对付德国的军事 优势不得不采取一套科学的对策方法, 系统工程与运筹 学应运而生。 • 根据系统工程的基本思想,要从整体出发来考虑敌我双 方现有的和后备的人员情况,使得雷达系统、防空系统、 后勤系统、护航系统、军事指挥系统统一协调起来以达 到最高效率,取得战争胜利。 • 战争初期英国研究了雷达系统与其它防空部门的协同作 战问题,战斗机编队对付轰炸机编队的控制技术等。 • 1942年英国在反对德国的潜水艇作战中,由于研究了深 水炸弹最优起爆深度,使得击沉率提高4-7平倍。
“两朵乌云”
历史上物理学晴空的两朵“乌云”在历史跨入新世纪的日子里,英国科学界声名显赫的元老开尔文勋爵,于1900年4月27日在皇家学会发表了一篇著名的讲演。
开尔文勋爵本名威廉〃汤姆逊,是英国杰出的理论和实验物理学家,二十二岁就当上了格拉斯哥大学的自然哲学教授。
他在电磁学和热学研究方面取得了显著的成就,一生共发表了约七百篇科学论文。
从1858年起,他领导完成了横越大西洋、连接欧美两大洲的海底电缆敷设工程。
他还为大不列额建立了第一所物理实验室。
由于卓著的成就和出色的贡献,他于1851年就被选为伦敦皇家学会会员,1890年到1895年担任皇家学会会长,1892年被封为开尔文勋爵。
他在回顾物理学所取得的伟大成就时说,物理大厦已经落成,所剩只是一些修饰工作。
同时,他在展望20世纪物理学前景时,却若有所思地讲道:“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式,现在,它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了,”“第一朵乌云出现在光的波动理论上,”“第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。
”第一朵乌云——迈克耳逊-莫雷实验与“以太”说破灭人们知道,水波的传播要有水做媒介,声波的传播要有空气做媒介,它们离开了介质都不能传播。
太阳光穿过真空传到地球上,几十亿光年以外的星系发出的光,也穿过宇宙空间传到地球上。
光波为什么能在真空中传播?它的传播介质是什么?物理学家给光找了个传播介质―“以太”。
最早提出“以太”的是古希腊哲学家亚里士多德。
亚里士多德认为下界为火、水、土、气四元素组成;上界加第五元素,“以太”。
牛顿在发现了万有引力之后,碰上了难题:在宇宙真空中,引力由什么介质传播呢?为了求得完整的解决,牛顿复活了亚里士多德的“以太”说,认为“以太”是宇宙真空中引力的传播介质。
后来,物理学家又发展了“以太”说,认为“以太”也是光波的传播介质。
光和引力一样,是由“以太”传播的。
他们还假定整个宇宙空间都充满了“以太”,“以太”是一种由非常小的弹性球组成的稀薄的、感觉不到的媒介。
武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(1)(大全5篇)[修改版]
第一篇:武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(1)武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(2011年下半年~2012年上半年)教材:《自然辩证法——在工程中的理论与应用》(清华大学出版社)导论:1、自然辩证法创立的自然科学成果。
2、工程硕士学习自然辩证法的意义。
第一章:1、科学、技术、工程及其基本特征。
2、科学、技术、工程的区别与联系。
3、如何认识发现、发明和建造三者之间的关系?第二章:1、现代自然科学的全面发展。
2、近代技术的发展。
3、如何认识现代科学、技术与工程的一体化发展趋势?第三章:1、何谓“系统”?2、自然界演化的自组织机制。
3、人与自然的对象性关系。
第四章:1、自然价值与自然权利。
2、生态伦理的原则和态度。
3、环境友好型社会。
第五章:1、创新概念包括哪些要素?它与企业家有何关系?2、创新对科学技术的依赖性。
3、科学技术、社会需求与创新。
4、企业的创新战略。
第六章:1、国家竞争力与国家创新体系建设。
2、自主创新战略及其意义。
3、新时期我国国家创新体系建设的主要任务体现在哪些方面?第七章:1、现代科学方法论及其形成。
2、科学问题及其来源。
3、观察和实验中的机遇。
4、举例说明归纳与演绎方法在科学研究中的作用。
第八章:1、工程技术研究的主要阶段。
2、利用专利文献的发明创造。
3、系统科学思想和方法的主要特点。
第九章:1、工程共同体的含义及类型。
2、科学和技术的社会规范。
第十章:1、工程技术共同体的伦理原则。
2、工程师的社会责任。
3、工程技术活动中越轨行为及其控制。
第十一章:1、科学技术工程对人类社会的影响。
2、文化对科学、技术和工程的影响。
第十二章:1、如何正确评价“技术乐观主义”和“技术悲观主义”?2、科学、技术、工程社会评价的主要原则。
考试形式:开卷考试题型:辨析题、简答题、论述题(包括材料题)武汉大学研究生院2011年7月第二篇:武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题武汉大学工程硕士《自然辩证法》复习思考题(2010年下半年~2011年上半年)教材:《自然辩证法——在工程中的理论与应用》(清华大学出版社)导论:1、自然辩证法创立的自然科学成果。
第七讲:20世纪:探究宇宙与生命之谜
第三节 宇宙的起源
• 宇宙是广漠空间和其中存在的各 种天体以及弥漫物质的总称。 • 宇宙是物质世界,它处于不断的 运动和发展中。 • 《淮南子· 原道训》注:“四方上 下曰宇,古往今来曰宙,以喻天 地。”即宇宙是天地万物的总称 。
• 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什 么时候、如何形成的。 • 1922年,苏联数学家弗里德曼提出膨胀的 宇宙模型,认为宇宙是从温度和密度都极 高的状态中由一次“大爆炸”产生的; • 1932年,比利时天文学家勒梅特认为,整 个宇宙最初聚集在一个“原始原子”里, 后来发生猛烈爆炸,碎片向四面八方散开 ,形成今天的宇宙; • 1948年,美国物理学家伽莫夫把核物理 学的知识同宇宙膨胀理论结合起来,发展 了“大爆炸理论”,提出宇宙是由大约 150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
第七讲:20世纪:探究宇宙与生命之谜
本讲内容
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 世纪之交的物理学革命 分子生物学 宇宙的起源 地球形成与地壳运动
第一节
世纪之交的物理学革命
19世纪末,经典物理学已经经历 了三次大综合: • 牛顿创立了经典力学,实现第一 次大综合; • 迈尔、焦耳、克劳修斯、玻耳滋 曼等人发现能量守恒与转化定律,创 立了热力学和统计学理论 体系,实 现第二次理论大综合; • 法拉第、麦克斯韦等人创立的经典 电磁学理论实现第三次理论大综合。
宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸 形成的
宇宙的实际年龄为137亿年
银河系的诞生
太阳、行星与地球
实验检验: • 1964,彭齐亚斯、威尔逊发现宇宙中深处 存在绝对温度为3度的微波噪音,被认为是 对于大爆炸模型预言的辐射证实; • 1989年美国发射的宇宙背景探索卫星的观 测数据表明,宇宙背景辐射谱与黑体辐射 的理论极其吻合。
现代物理学的发展与演化之路
现代物理学的发展与演化之路现代物理学通常是指二十世纪初开始发展起来的物理学,包括相对论,量子力学,原子和原子核物理学,粒子物理学等,是物理学的一个重要组成部分。
它彻底改变了人们以往的时空观,使人们对这个世界有了新的认识,也大大地改变了人们的生活方式。
在21世纪,物理学将进一步获得迅速发展,物理学仍将是整个自然科学的基础,物理学的进展仍是推动整个自然科学发展的一个最重要的动力。
十九世纪末二十世纪初,经典物理学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。
由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。
物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。
首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。
其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。
这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。
由此引起了物理学的一场伟大的革命。
爱因斯坦创立了相对论;海森堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。
现代物理学诞生了!现代物理学革命的最主要成果是由爱因期坦的相对论和由普朗克,玻尔奠基,德布罗意,薛定谔,海森堡,狄拉克等建立的量子力学,发现高速领域和微观领域内新的物质运动规律,揭示了物质和运动以及它们同时间,空间等物质存在形式的有机联系,揭示了微观世界中波动性和微粒性,连续性和间断性,必然性和偶然性之间的辩证关系。
自然辩证法专题三 系统自然观
1)整体性:整体大于它的各部分的总和
系统具有其要素所没有的新性质、功 能和规律,处于系统中的要素的性质、 功能和规律不同于它们在孤立状态时的 性质、功能和规律。
❖ “譬如一只手,如果从身体上割下来,按照名 称虽仍然可叫做手,但按照实质来说,已不 是手了。” “只有作为有机体的一部分,手 才获得它的地位。” ——黑格尔
4、20世纪60年代以来,一批物理学家对非 线性、复杂性问题进行了更广泛深入的研究。
普利高津提出了以耗散结构为核心的系统 自组织理论。
哈肯研究了多组分大系统怎样由无序态, 经过其中的子系统的合作运动,转变为有序结 构,建立了协同学(1969)。
艾根提出的超循环论,揭示了生物大分子形 成的自组织形式,架设了从无生命向生命过渡 的桥梁。
叶):信息学是关于系统的信息 传递和处理的科学理论。
❖ 1948年,申农发表了《通信的数学理 论》,宣告了信息论的诞生。申农的信 息论提炼出了包括信源、信宿、信道的 信号传输的普适模型,定义了信息量, 提出了信源编码定理等重要定理,为一 般意义上的信息传输奠定了理论基础。
❖ 1948年,第一台计算机在美国诞生。 计算机的诞生意味着人工信息系统的出 现,它也反映了人类对系统的信息处理 本质的更深刻认识,同时也表明信息科 学有了一种技术表现形式。
量分布定律的理论》,提出能量子基本 假设——量子力学诞生。
❖ 量子力学标志了对微观世界认识的深入, 揭示了崭新的、不同于宏观客体规律的 微观客体规律,阐明了连续性与间断性、 波动性与粒子性的辩证统一,凸现了量 子(微观)世界的概率随机性,打破了 机械决定论的观念。
量子力学的建立,使自然科学进展到 了人类日常经验以外的微观世界,反映 了人与自然相互作用的特征,表明人并 不是在自然之外的独立存在者和观察者, 而是作为自然的一部分参与自然现象的; 表明人只有在同自然的相互作用中才能 认识自然。
《自然辩证法》现代科学技术革命对自然观的影响
化学工业技术
石油冶炼和化肥成为新的生产部门;
在高分子化学的基础上,二十世纪初产生了 一个庞大的塑料(合成树脂)工业部门:
1908年出现了第一种塑料(电木),塑料开 始广泛替代木材、石材和金属;
1930年,有机玻璃问世;
1939年,聚乙烯问世;各种作为包装材料和 电子绝缘材料的塑料也不断被制造出来。
制造人造纤维的工业技术也出现了:世纪初 出现了人造丝;随后又出现了醋酸纤维丝、 尼龙(1935)和涤纶。
与化学相关的技术还创造了新的炸药和新的 农药。
交通技术的变革
有轨电车,柏林,1882
汽车时代的来临
1890年代,汽车问世,一战后开始被普遍使用,美国成为轮子上的 国家。汽车工业因其具有迅速成为广泛关联效应的“先导产业”, 对经济产生了多重影响,比如对钢铁生产的促进,又比如对人造橡 胶工业的催生。
遗稿,1895年恩格斯逝世。 1925年苏联首先出版。
1883年3月14日,马克思逝世, 恩格斯负责整理、出版《资本 论》遗稿和领导国际工人运动, 直到1895年恩格斯去世。所以 《自然辩证法》一直未能完成。
1925年,苏联首先出版了俄文 版的《自然辩证法》。
以后,在社会主义国家陆续出 版。中国是1932年出版了第一 部中译文本。
二.19、20世纪之交的 物理学革命
自然辩证法的建立,是人类自然观、科 学技术方法论和科学技术发展演化观的 划时代的变革。
当然,正如恩格斯所说,自然辩证法战 胜形而上学自然观有两条道路:科学家 自觉学习唯物辩证法的道路;通过科学 家自己的努力和摸索的道路。
历史实际上走的是后一道路。
19世纪下半叶,牛顿力学在各个自然科 学领域得到了广泛应用,机械自然观总 体上仍然处于主导地位。“经典物理学 大厦已经竣工完成”。“理论物理学终 结了”。
世纪之交的三大发现汇总
际, 19 世纪末,在实验上却发现了一系列经典物理学无法
解释的事实.这些事实与经典物理学的基本概念以及一系 列基本规律产生了尖锐的矛盾,从而引起了物理学的一场 伟大的革命,导致了现代物理学的诞生.
阴极射线的研究
在 19 世纪末和 20 世纪初的一系列新发现中,电子的发
现、X射线的发现和放射性现象的发现具有根本的意义,被
边界清晰的十宇架的阴影;他把一块磁铁移近真空管,十 字架阴影就会发生移动;他还在真空管中安上一水平玻璃 轨道,并在轨道上放置一个插有云母翼片的风轮,当用阴 极射线照射风翼时,轮子就会转动起来.
克鲁克斯根据这些事实认为,阴极射线是由带负电的
“分子流” (moleCularcurrent) 组成,是管中残留气体分 子碰到阴极上,从阴极得到了负电荷而形成的“分子
第电解定律,主张把电解中的一个氢离子所带的电荷作为
一个“基本电荷”,并认为任何电荷都是由一些 “基本电 荷”组成的.
1878年后,拉摩(JoSeph Larmor,1857-1942)和洛伦 兹 (Hendrik Antoon Lorentz , 1853-1928) 在创立的“电 子论”中,也曾赋予物质中电荷的负荷体以一个基本的电 量. 1890年,斯通尼引入“电子”(electron)来表示负的 基本电荷的负荷体.
流”.他称这种带电的“分子流”为物质的第四态.
勒纳德的“铝窗”
1894 年 , 德 国 的 勒 纳 德 (Philipp Lenard , 1862-
1947)发表了他的“铝窗”实验.在最初研究阴极射线时,
勒纳德曾经设计实验,观察阴极射线是否能像紫外线一样 通过放电管壁的石英窗.他发现阴极射线不能穿过.后 来,受到赫兹的一个实验的启发,他想到用来封闭放电管 的石英板可以用一块铝箔代替,铝箔的厚度要可以使管内
物理学革命和现代科学的产生
太阳光下
1. 1896年2月,贝克勒尔把感光片包在黑纸里放到太阳下,再把荧光物质的晶体压 在上面。
2. 他的设想是:太阳光照射晶体产生荧光,如果荧光中有X射线,那么它就能穿透 黑纸使底片曝光。
3. 果然,底片冲洗出来后,上面有了阴影。这证明有放射线穿透了黑纸,贝克勒尔 断定荧光确实放出X射线。
阴天
第五,原来认为质量和能量不搭界,现在放射性物质因能量 不断释放,质量也不断减小。
三大实验发现诱发了经典物理学危机
1. 三大实验发现打开了经典物理学的缺口 2. 三大实验发现猛烈地冲击着牛顿力学的物质质
量、能量、动量等基本概念,经典物理学中质 量守恒、能量守恒、运动定律等基本定律也面 临严峻考验。面对物理学危机,一些抱残守缺 的物理学家悲观失望,唯心主义趁虚而入。
相对于牛顿的经典物理学(力学)而言的; 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱;
两大理论的提出者分别是: • 德国理论物理学家普朗克 • 美籍德国科学家爱因斯坦
爱因斯坦和量子理论的创始人普朗克
普朗克生于基尔。1879年普朗
克在慕尼黑大学获得博士学位后,先 后在慕尼黑大学和基尔大学任教。 1900年12月14日提出量子概念。由于 量子论创立,普朗克获得1918年诺贝 尔物理学奖。他的父亲是一位杰出的 法律教授。普朗克是德国人所具有的 最好品质的范例:诚恳、忠于职守, 他的业余爱好是音乐,在这方面表现 了专业艺术才干;另一项业余爱好是 他一直坚持到晚年的登山运动。
关于阴极射线本性的争论
1. X射线的发现起源于对阴极射线的研究,1856年德国盖斯勒放电管的发明为 研究真空放电现象提供了实验手段;1859年德国普吕克发现了放电管阴极发 出的绿色辉光,1876年德国戈尔茨坦指出绿色辉光是由阴极的某种射线引起 的,命名为“阴极射线”。
马克思案例答案
马克思主义基本原理概论案例分析1、远未成为历史的马克思(绪论)1、人类社会过去1000年的历史画卷中,曾出现过灿若繁星般的思想大师,为什么马克思能够在历次评选中高居榜首?2.在东欧剧变、苏联解体,世界社会主义运动出现严重曲折的情况下,马克思先后被评为“千年风云人物”、“最伟大的德国人”、“最伟大的哲学家”,给我们什么启示?答案:1、马克思充分吸收了人类思想文化的优秀成果,在哲学、政治经济学、社会学等多个领域构建了自己的独特的思想体系,对人类历史上诸多重大而基本的问题提出了富有启示性的意见,更重要的是其思想的现实影响力是以往许多伟大的思想家所不具备的。
他的思想与共产主义革命运动相结合,产生了世界范围的影响,在一种程度上影响了界历史发展的进程。
2、尽管世界历史不断向前发展,时代风云不断变幻,但马克思的理论所面对的社会背景依然存在,他对资本主义的批判和对美好社会的向往都以最深刻的方式回应了他自身的时代以及当前社会存在的问题。
东欧剧变、苏联解体并不意味着对马克思主义的证伪,而只是说明共产主义运动的艰巨性和长期性,而马克思本人也早就预言了这一点,这其实更让人注意到马克思学说的价值。
当然我们也不能对马克思和马克思主义的现状过于盲目乐观。
我们所要做的就是不断坚持马克思主义的基本理论,同时也要积极回应时代的发展,与时俱进,立足于我国的改革开放和社会主义现代化建设实践,把马克思主义学说中那些在今天的生活仍具有重大意义的思想资源凸显出来,以更好地我们今天的生活和实践。
2、老子论强弱,塞翁失马(第一章)1、以上两则故事说明了什么哲学道理?答案:强和弱,这是对立的统一,在一定条件下它们相互转化。
这个故事就形象他说明了这个哲学道理。
朴素他说明了矛盾可以互相转化的道理。
一些看起来是"祸"的事,在一定条件下是可以转化为"福"的,看问题不要绝对化了。
它说明人世间的好事与坏事都不是绝对的,有两面性,在一定的条件下,坏事可以引出好的结果,好事也可能会引出坏的结果。
洛伦兹是什么家介绍
洛伦兹是什么家介绍亨得里克·安顿·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853~1928),荷兰物理学家、数学家,电子论的创立者.1902年与彼德·塞曼同共荣获诺贝尔物理学奖。
下面是店铺为你搜集洛伦兹是什么家的相关内容,希望对你有帮助!荷兰物理学家洛伦兹在近代物理学的历史上,洛伦兹是一位非常重要的科学家。
不仅如此,他还在数学科学研究界以及电子理论研究领域内做出过非常卓越的贡献,他的许多经典研究理论直到今天依然被许多的科学研究者不断引用,他的一些研究结果也已经成为了某些领域中的基础理论,影响着一代又一代后继的学者。
洛伦兹的出生地在荷兰国家的阿纳姆地区。
洛伦兹的小学和中学都在这里度过,一直以来,洛伦兹的学习成就都是名列前茅,少年时期的他不仅仅对物理学有了非常浓厚的兴趣,同时,洛伦兹度历史和小说也有非常广泛的涉猎,学习并掌握多门外语也再一次丰富了洛伦兹的眼界,并未以后研究学术文献打下来良好的语言基础。
虽然洛伦兹的生长环境充斥着____的重重阻隔,但是这却并没有影响洛伦兹接收新知识并且拥有一颗自由思想的头脑的脚步。
洛伦兹长大后终于开始在电子领域和物理学科上有了自己的研究结果和见解,他不仅仅首创了电子理论而且还创造出洛伦兹变化公式,影响了当时和后代的学界。
洛伦兹还是一位非常著名的物理教育家,除了在一些大学从事物理研究和数学研究之外,洛伦兹也辗转各地,做过许多理论演讲以及学术交流,他谦虚的学术研究态度影响了很多人,后世中著名的科学家爱因斯坦就表达过洛伦兹对他的影响。
洛伦兹的成就洛伦兹是电子论的创始,洛伦兹的研究从很早就已经开始,在他做自己的学术论文之前,洛伦兹就已经广泛阅读过许多学术文献。
其中菲涅尔文集对他的影响最大。
之后洛伦兹从其他科学家研究启发开始了新的学术研究,其中受麦克斯韦电磁理论的影响,洛伦兹找到了自己学术论文的切入点,并依据将原先的光磁理论和分子理论进行了有效结合,并预言了这种结合在未来的前景,这也帮助他建立起之后的电子论。
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(20.00分)否2、摩尔根发现了遗传学三大定律,他是以果蝇作为研究对象来进行实验的。
(20.00分)否DNA与遗传(二)作业选择题(60分)1、在生物学发展史上,使生物学研究进入分子生物学阶段的研究成果的是?(60.00分)B.DNA双螺旋结构的发现判断题(40分)1、沃森和克里克都是生物学专业的博士生,在博士阶段建立了DNA双螺旋结构模型。
(20.00分)否2、核苷酸只有四种,而氨基酸则有二十种,从生物多样性的角度看,蛋白质才是构成生命本质的最重要的物质,是构成性状多样性的最重要的物质(20.00分)否DNA与遗传(三)作业选择题(60分)1、密码子是在哪一年由美国科学家nirenberg(尼伦伯格)破译的?(60.00分) B.1961年判断题(40分)1、克隆羊多莉的诞生,严格来讲不是纯粹的基因操作,而是细胞融合,类似这样的工作在20世纪40年代就已经在做了。
(20.00分)是2、基因操作,或者叫DNA重组,是整个现代生物技术的一个核心。
(20.00分)是DNA与遗传(四)作业选择题(60分)1、基因病可以遗传,为了解决这些疾病需要?(60.00分)C.置换基因判断题(40分)1、我国赞同治疗性克隆和生殖性克隆,因为这对于治疗遗传病有很大帮助。
(20.00分)否2、器官移植之后,一定要将人体免疫系统的免疫能力降低,以免免疫系统攻击新植入器官,导致手术失败。
(20.00分)是近代数学(一)作业选择题(60分)1、哪本书标志着三角学脱离了天文学,成为一门独立的数学分支?(60.00分)B.《三角全书》判断题(40分)1、文艺复兴时期,数学取得了长足的进步,但是主要还是局限于学术研究,在学者的小范围圈子内交流。
物理学危机的产生及其实质
物理学危机的产生及其实质[内容提要] 本文在考察了物理学危机的产生及物理学家对危机反应的基础上,着重论述了物理学危机的实质。
作者认为,物理学危机主要是物理学本身的危机,物理学危机在哲学上的表现则是由物理学本身的危机派生出来的,而且,哲学方面的危机也主要是机械唯物主义的危机。
一、物理学危机的产生自1687年牛顿的集大成著作《自然哲学的数学原理》出版以来,物理学此后两百年间基本上是在牛顿力学的理论框架内发展起来的。
到十九世纪后期,已经形成了经典物理学的严整理论体系,几乎能说明所有已知的物理现象。
当时,囿于机械论自然观的物理学家普遍认为,一切物理现象都能够从力学的角度来说明,未来的物理学真理将不得不在小数点后第六位中去寻找。
正当物理学家怡然自得、盲目乐观之时,一些实验事实却在他们心头暗暗地投下了阴影。
1887年.迈克耳孙和莫雷通过精密的实验,发现在地球和以太之间并没有显著的相对运动,从而动摇了较为流行的菲涅耳的静止以太说。
但是,静止以太说不仅为电磁理论所要求,而且也受到早先的光行差现象和斐索实验的支持。
这样,作为光现象和电磁现象传播媒质的以太这一力学模型在性质上就难以自圆其说,光学和电磁学的力学基础于是面临着某种危险。
经典理论所无法解释的新的实验事实,即所谓的“反常现象”接踵而来,气体比热的实验结果也与能量均分定理发生了尖锐的冲突。
十九世纪中叶,玻耳兹曼和麦克斯韦提出的能量均分定理能够解释许多现象,对于常温下的一般固体和单原子气体的比热,也能给出比较满意的答案。
但是对于双原子和多原子气体,实测的定压热容量与定容热容量之比显著地大于理论计算值。
开耳芬1900年4月27日在英国皇家学会的讲演中,曾称上述两个疑难为“在热和光的动力理论上空的十九世纪的乌云” 。
开耳芬毕竟把物理学的天空看得过于晴朗了。
其实,当时物理学的天空并非只有“两朵乌云”,早在他讲演之前,就已经是“黑云压城城欲摧”,“山雨欲来风满楼”了!事实上,在十九世纪末,光电效应、黑体辐射,原子光谱等实验事实也接二连三地和经典物理学理论发生了严重的对立。
物理学的革命
放射性
1. 结果大出所料,底片上有很多的阴影。 结果大出所料,底片上有很多的阴影。 2. 显然,这阴影与太阳无关、与荧光无关, 显然,这阴影与太阳无关、与荧光无关, 而与晶体本身有关。 而与晶体本身有关。 3. 贝克勒尔用的晶体是一种铀的化合物— 贝克勒尔用的晶体是一种铀的化合物— —硫酸双氧铀钾,这样他便发现了铀能 硫酸双氧铀钾, 自发辐射出能量。 自发辐射出能量。
两朵乌云
1. 但在展望20世纪物理学前景时,开尔文若 但在展望20世纪物理学前景时 世纪物理学前景时, 有所思地讲道: 有所思地讲道:动力理论肯定了热和光是运 动的两种方式,现在, 动的两种方式,现在,它的美丽而晴朗的天 空却被两朵乌云笼罩了, 空却被两朵乌云笼罩了,第一朵乌云出现在 光的波动理论上, 光的波动理论上,第二朵乌云出现在关于能 量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。 量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。 2. 正是这“两朵乌云”和“三大实验发现” 正是这“两朵乌云” 三大实验发现” 引起了“物理学革命” 引起了“物理学革命”。
两个诺贝尔奖
居里夫妇在1903年获得的诺贝尔奖证书 居里夫妇在1903年获得的诺贝尔奖证书 1903
著名学者爱因斯坦曾经这样评价居里夫人: 著名学者爱因斯坦曾经这样评价居里夫人: 在我所认识的所有著名人物里面, “在我所认识的所有著名人物里面,居里夫人 是唯一不为盛名所颠倒的人。 是唯一不为盛名所颠倒的人。” 居里夫人的大半生都是清贫的, 居里夫人的大半生都是清贫的,提取镭的艰苦 过程是在简陋的条件下完成的。 过程是在简陋的条件下完成的。居里夫人拒绝 为他的任何发明申请专利, 为他的任何发明申请专利,把诺贝尔奖金和其 奖金都用到了以后的研究中去了。 奖金都用到了以后的研究中去了。居里夫妇发 现镭以后,当百万法郎、 现镭以后,当百万法郎、灿灿的金质奖章向她 微笑的时候;当成功、荣誉、 微笑的时候;当成功、荣誉、祝贺象潮水般涌 来的时候,表现了他们具有高贵的品质: 来的时候,表现了他们具有高贵的品质:毫不 夸耀,谦虚忘我! 夸耀,谦虚忘我!
世纪之交物理学革命中的两个学派
世纪之交物理学革命中的两个学派李醒民编者按:19世纪末、20世纪初的那一场物理学革命,无论在科学史上或者哲学史上,都是一件重大的历史事件。
对于这一历史事件,历来各个哲学学派都有自己的分析,同时也理所当然地为马克思主义哲学所关注。
本文运用了丰富的原始资料,分析了这场革命中的两个学派,即机械学派(或力学学派)和批判学派的历史作用、哲学根源以及它们的历史归宿。
特别对于批判学派,作者提出了一些不同于传统观点的看法。
为了繁荣学术,深入探讨这一科学革命的哲学意义,丰富我们的自然辩证法教学和研究工作,本刊特予发表,提供讨论。
1、机械学派(力学学派)和批判学派十九世纪末叶,在经典物理学基础面临大变革的前夕,物理学家的队伍发生了分化。
那些具有创新精神的人们在摸索、在苦斗,渴望在建立物理学新秩序中留下他们的印记;那些囿于传统观念、具有浓厚保守气息的人们对新事物不是抵制反对,就是怀疑观望,极力设法把它们纳入旧理论的框架之中;也有的介于二者之间,他们既有这一代人的乐观主义,又兼有这一代人的忧虑之情,他们既为新天地的开拓而兴奋,又为变革的急剧和显然缺乏固有的稳定性而感到不快。
法国哲学家莱伊在他1907年出版的《现代物理学家的物理学理论》一书中,非常详细地论述了当时的状况。
他写道:在十九世纪前六十年中,物理学家在一切根本问题上彼此是一致的。
他们相信对自然界的纯粹力学的解释,他们认为物理学无非是比较复杂的力学,即分子力学。
他们只是在把物理学归结为力学的方法问题上,在机械论的细节上有分歧。
现在,物理学展示出的景况看来是完全相反的。
严重的分歧代替了从前的一致,而且这种分歧不是在细节上,而是在基本的、主导的思想上。
如果说每一个学者都有自己的特殊倾向,那未免过甚其辞。
但是,毕竟必须承认,物理学也有很多学派,它们的结论常常是分歧的,有时候简直是敌对的。
莱伊指出:传统物理学认为,只要使物理学延续下去就可以达到物质的形而上学。
这种物理学使自己的理论具有了本体论的意义,这些理论完全是机械论的,即把物理学归结为力学的观点的体系。
第十二章 20世纪初的物理学
1906年由于在“气体导电方 面的理论和实验研究“而获诺贝尔 物理学奖。
X射线的发现(1895年)
伦 琴( 1845一1923)
德国著名物理学家。德国维尔 茨堡大学校长兼物理所所长。
1895年11月意外地 发现 X射线,并对 X射 线进行了精心的研究。
在这以前,伦琴对晶体的热电、压电现象, 电场中运动介质的磁效应,阴极射线等方面做 过很多工作。
实验过程: ①用勒纳德管重复赫兹等人的实验, 用硬纸板和锡铂把放电管包起来,以排 除外界干扰,当荧光屏接近薄铝窗时, 发现有荧光,证明阴极射线可以在空气 中行进几厘米;
②改用克鲁克斯管实验,荧光模糊。 1895年11月8日,用黑色纸板做了一个 封套(既不使管内可见光外漏,又防止 外界干扰),并把房间全部遮黑,接通 电源后,检查封套是否漏光。当切断电 源时,意外地发现1米以外的工作台上 荧光屏上在闪光。继续实验,2米外亦 可发光,无法用阴极射线来解释。
③继续用多种物质实验,发现X射线可 穿透千页书、2-3cm厚的木板、几cm厚 的硬橡皮, 15mm厚的铅板。 ④1895.12.8 写成《一种新的射线——初 步报告》 1896.3.9写成《一种新的射线》续篇 1897.3写成《关于X射线性质的进一步 观察》
1901年,伦琴获首届诺贝尔 物理学奖。
居里夫妇 正在实验室中 进行化学实验
居里夫妇正在实验室用居里兄弟以 前发明的石英静电计进行测量。
居里夫 妇借用一间 木工房当作 实验室。这 是实验室的 外景。
这是实 验室的内 景。
居里夫人 与她的女儿爱 伦· 居里
约里奥· 居里 夫妇继承居里夫 人的事业,继续 研原子不是不可分割的。因为借 助于电力的作用、快速运动的原子碰撞、 紫外线或热都能够从原子里扯出带负电 的粒子。 (2)这些粒子具有相同的质量,并 带有相同的负电荷,无论它们是从哪一 种原子里得到的,并且它们是一切原子 的一个组成部分。
论“物理学危机与革命”认识的理论突破
论“物理学危机与革命”认识的理论突破作者:高浩飞来源:《中国新通信》 2018年第4期引言:根据时间划线,在列宁所主张的唯批主义出现之前,主要盛行的思想是以马赫主义、彭加勒观点。
而在1949年至1978 年间我国盛行的主要是列宁唯批主义。
而在1978年之后,学术界以及科学界等对于这一命题进行了重新认识,以李醒民为主的学术研究组织主要对于以往的主张进行了重新研究并对于其问题进行了重新讨论,进一步促进了上世纪七八十年代的思想解放及学术研究深度。
一、基本认识后人在立足前人研究基础之上,对于其危机的认识进行重新定义,其可以分为两个方面。
其一,对于危机产生的认识。
在上世纪八九十年代,我国的思想发生了极大的改变,其中主要是由学术讨论引起及推动[1]。
我国学术界在结合19与20 世纪世纪之交期间一系列物理学演变过程来分析物理学危机产生的原因。
我们认为,在这一阶段,许多以往不曾发觉的物理的发现动摇了以往的传统的经典物理学观点。
因此引发自然科学界对于这一现象的多样化认知,如,物质消失,科学破产之类。
随着事态的严重性,以及世界政治形态的改变,危机的讨论逐步的蔓延至思想学术界。
其中以列宁为主要代表人物,他将哲学界的马克思主义与马赫主义进行联系并批判,从而提出了需要以辩证唯物主义代替以往哲学思想的理念。
而我们认为,物理学危机一直存在,是由其本身物理科学特性导致[2]。
因此,并不能单纯的认为其产生于某一个方面。
其二,我们从其本质出发,进行进一步的深入探讨,对于其危机克服方面,我们也提出了辩证的两个方面。
一是从物理学本身理论入手,原有的旧理论不再适应现如今的科学现状,那么就结合新形式,建立新理论。
就像以往科学革新一样,重新建立新的适应的理论体系。
二是统一哲学理论,通过新的哲学角度去分析这一命题,从而在哲学思想的指导下,让物理学更加健康的前进。
二、理论突破历程1、学派的辩论和分歧。
我们可以发现,批判学派这一名词的产生直接导致了两个相对意识形态的促成[3]。
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世纪之交的物理学革命案例分析
真理都具有绝对和相对两重属性,都是绝对和相对的辩证统一。
一方面,绝对真理和相对真理相互依存、相互包含。
任何真理都是在一定的条件、程度、范围内对客观事物的正确反映,因而具有相对性;但它又是对客观事物的正确反映,在它的限度内不可能被推翻,因而具有绝对性。
绝对寓于相对之中,绝对真理通过相对真理表现出来;相对真理包含着绝对真理的成份,无数相对真理的总和构成绝对真理。
另一方面,相对真理向绝对真理辩证转化。
真理是一个过程,永远处在由相对向绝对的转化和发展中,任何客观真理都是由相对真理向绝对真理转化过程中的一个环节。
本案例讲述的是近代自然科学发展史上光彩夺目的一页--世纪之交的物理学革命。
19世纪40年代以后,经典物理学得到了很大地发展。
当时不少物理学家认为物理理论已接近最后完成。
但后来又出现了很多用经典物理解释不了的现象。
这又使得物理学家们不安起来。
为了克服这些“乌云”自然科学家们对古典物理学理论体系的基础进行了一场根本性的变革。
这些展示了从经典物理学的完成到现代物理学的开创的发展历程,具体显现了物理学发展长河中的真理的绝对性和相对性的辩证统一关系,说明经典物理学理论在常规时空条件下是真理,具有绝对性,然而一旦超出了常规时空,它的局限性就暴露出来了。
19世纪80年代相继出现的、以迈克耳逊一莫雷实验和黑体辐射实验为代表的一系列经典物理学理论无法解释的新的科学事实,表明经典物理学理论只是对无限物质世界的一定时期、一定层次、一定范围、一定程度近似正确的反映,还不够完善,具有相对性。
所谓的“永恒真理”、“终极真理”在现实生活中是不存在的。
同时,世纪之交的这场物理学革命也告诉我们,任何科学理论都不可能一蹴而就,一成不变,随着科学实验的发展,理论必然会进一步发展,甚至要彻底更新。
真理是一个过程,是一个从相对性真理走向绝对性真理、接近绝对性真理的永无止境的发展过程,真理的发展永无止境。
马克思主义作为科学真理,也是绝对性和相对性的统一。
马克思主义正确地揭示了自然界、社会和思维发展的一般规律,是经过实践反复证明了的客观真理,这是它的绝对性,因而我们必须坚持马克思主义。
同时,马克思主义是历史的产物,无论从认识的广度还是从认识的深度上看,它都不可能穷尽一切真理,随着客观历史的变化和社会实践的发展,马克思主义也需要得到发展、深化和完善,这是它的相对性,因此我们又必须发展马克思主义。
通过学习这则案例,我深刻地认识到了任何真理都是具体的,发展的,都既具有绝对性,又具有相对性;真理是一个过程,是一个从相对性真理走向绝对性真理,接近绝对性真理的永无止境的发展过程。