近现代自然科学的重大理论成果

第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思 想 是对近代物理学理论框架的重大突破，揭示了空间、 时间的可变性 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 与量子理论共同构成了现代物理学的基本理论框架。
牛顿的科学研究确立了充分尊重经验事实的理性思维， 经院哲学的最终目的是证明上帝的神圣和伟大，到一定 程度就以思辨性假说归纳到上帝。牛顿不相信假说，他 的研究方法是从实验所观察到的效果或规律出发，经过 物理——数学演绎，得出观察效果的解释。牛顿的科学 实验说明：人类可以探寻事物的根本原因，未经实验检 验的东西和说法绝不是原来。
三.驱走乌云的太阳——量子论 2.基础： 奥地利斯蒂芬对黑体辐射的研究成果。 3.标志： 德国普朗克《关于正常光谱能量分布定律的理论》
3.发展： （1）爱因斯坦： 解释光电效应，得出光具有波粒二象性； （2）法国德布罗意：提出物质波理论； （3）奥、德物理学家：建立量子力学
三岁多还不会讲话
父母担心他的智能是否会不 及常人，直到10岁才送去上 学 当年被校长认为“干什么都 不会有作为”的笨学生
四岁多还不会说话，家里人担 心他是个低能儿。 行为迟钝，他说话所用的 时间比起别的孩子要、智力迟钝”，“不守纪律、 心不在焉、想入非非”。中学毕 业前夕，校方甚至断言他未来将 “一事无成”，勒令他退了学。 16岁那年，他以同等学历报考大 学，尽管物理、数学成绩很好， 但由于需要死记硬背的科目考砸 了锅，只得名落孙山。
四.爱因斯坦的时空——相对论 1.狭义相对论：1905年
（1）1905年爱因斯坦发表《 论动体的电动力学 》，创 立了狭义相对论 （2）内容：
时间和空间都与物质运动有关； 为了对这一深奥的理论做通俗的说明，爱因斯坦曾经风 时间和空间随着物质运动速度的变化而变化 趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在 火炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同 如果一个人以光的速度运动，他将看到一幅什么样的世 界景象呢？ 样的时间你觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在 火炉上烤的时间觉得长久。”爱因斯坦说：“这就是我 质量随着速度的增加而增加，当速度接近光速时，质量 趋于无穷大 ，时间停止为零。E=mc^2 的相对论内容。”
专题七 近代以来科学技术的辉煌
1.专题地位：近代欧洲的世界霸权与欧洲崛起： ——近代欧洲三大革命： 科学革命 工业革命 政治革命
2.科学革命:人应该过怎样的幸福生活
第1讲
近代物理学的奠基人和革命者
科学： 1.概念：运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世 界各种现象的本质的规律的知识体系。
科学是通过范式的转换来演进的，所谓范式即一种所有 人都遵循的方法、标准、解释模式或理论；从一种范式 到另一种范式转换就意味着一次科学革命。
3.伽利略：通过怀疑、假 设、观察、实验、推理证 明了自由落体运动。
笛卡尔是法国著名的哲学家、物理学 家、数学家、神学家，他对现代数学 的发展做出了重要的贡献，因将几何 坐标体系公式化而被认为是解析几何 之父。他也是二元论的代表，留下名 言“我思故我在”，提出了“普遍怀 疑”的主张，是欧洲近代哲学的奠基 人之一，黑格尔称他为“现代哲学之 父”。为微积分的创立奠定了基础， 而微积分又是现代数学的重要基石。 解析几何直到现在仍是重要的数学方 法之一。被誉为“近代科学的始祖”。 它使几何概念可以用代数形式来表示，几何图形也可以用代数 形式来表示，于是代数和几何就这样合为一家人了。
动摇了神学的宇宙观，凸显了人类认识自然的作用。
牛顿的科学研究确立了充分尊重经验事实的理性思维， 经院哲学的最终目的是证明上帝的神圣和伟大，到一定 程度就以思辨性假说归纳到上帝。牛顿不相信假说，他 的研究方法是从实验所观察到的效果或规律出发，经过 物理——数学演绎，得出观察效果的解释。牛顿的科学 实验说明：人类可以探寻事物的根本原因，未经实验检 验的东西和说法绝不是原来。 ——陈乐民《欧洲文明十五讲》 科学思维方式在知识界迅速普及开来，使欧洲文明日益 成熟。
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现。哈雷慧星的发现验证了万 有引力定律的科学性。
三.驱走乌云的太阳——量子论
19世纪末，面对经典物理学近乎完美的发展，有的物理 学家表示：“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物 理学家只是修饰和完美这座大厦。” 19世纪末20世纪初，人们对物质的认识深入到了原子的 内部，宏观物体运动规律无法解释微观粒子的运动。 经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物体为研 究对象的，一旦进入光速运动时，经典物理学的某些结 论就变得不准确 1.原因： 经典物理学体系描述宏观物体运动规律，无法解释微观 粒子的运动。
大学里老师都不大看得 起他，不愿意把他留下来做 助教；他几次去请求，人家 也不要他；甚至于有几次他 几乎要失业了。几次在中学 里面求职，最后在专利局里 面找到一个职位。他每个星 期要在专利局工作大概40多 个小时。
他穿的袜子左右脚常不同颜色； 用手推车推孩子散步，竟会由于专 心思考问题，而一不小心把孩子推 到水沟里；陪太太看电影时，却在 电影院里用手电筒看书；1952年， 以色列共和国请爱因斯坦去担任总 统，因为爱因斯坦是犹太人心目中 的精神领袖，然而他没有接受，觉 得自己的个性并不适合处理行政。
大自然和自然定律都在黑暗中躲藏， 上帝说，让牛顿问世！ 于是一切都有了光明。
——英国诗人 蒲伯(1688-1744)
此情形并未能持久， 魔鬼喝道： “嗬！让爱因斯坦问世！” 世界又变得难以捉摸。 ——英国现代派诗J.C．Squire
（1879—1955）
你不熟悉的他！ 1879年出生在德国的莫个小 城
牛顿已经发现了一个数学上能够证实的证实的根本宇宙 定律；这一定律可适用于整个宇宙，也可适用于最微小 物体。实际上，自然界好像一个巨大的机械装置，按照 通过观察、实验、测量和计算可予以确定的某些自然法 则进行运转。人类的各门知识都可分解为有理性的人所 能发现的少数简单的、始终如一的定律。人们开始把牛 顿的物理学分析方法应用于整个思想界和知识领域，不 仅应用于物理领域，而且应用于人类社会。 ——美国.斯塔夫里阿诺斯《全球通史》 深刻的影响了启蒙运动，启蒙思想家力图发现支配人类 社会的永恒法则。
惯性定律、加速度定律、作用和反作用力定律、万有引力定律
（2）标志： 1687年牛顿出版《自然哲学的数学原理》
海王星和冥王星的发现
1781年天王星被发现，科 学家用牛顿力学计算它的 轨道，可是计算结果总是 同观测纪录不大相符。经 反复核算，观测无误。那 问题是否出现在牛顿力学 上面？法国的勒维列和英 国的亚当斯坚信牛顿力学 的正确，大胆猜想计算结 果之所以不理想，是因为 太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引 力作用。他们用牛顿力学算出了这颗未知行星的位置和质量。 1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列来信的当晚，用 望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星 —海王星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛 顿力学又创造了新的奇迹。
4.笛卡尔：创立了解析几何学，将数型结合在一起。
牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名的剑 桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获得文学硕 士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会会长，他还担 任过英国议会议员，授予爵士称号。1727年，他病逝， 被安葬于威斯敏斯特教堂，这是一种极高的荣誉。
5.牛顿创立经典力学 （1）内容：
由于牛顿证明了地上的力学也能适用于天上的星球，揭 示了简单而统一的自然规律，使人们豁然开朗：原来自 然界也是按照某种法则运行着。这就动摇了经院哲学中 将宇宙秩序归结为上帝安排的说法，神学必须给科学划 出一大部分地盘。 伏尔泰认为：牛顿以对他天地万物的寥寥数条精美绝美 定律的概括，彰显了理性的伟大力量，暴露了宗教非理 性的荒谬。 ——《世界文明史》
伽 利 略 的 折 射 式 望 远 镜
伽 利 略 的 手 稿
1609年，伽利略创制了天文望远镜。他观测到月球表面 凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。
1590年，伽利略在比萨 斜塔上做了“两个铁球同 时落地”的著名实验，从 此推翻了亚里士多德“物 体落下的速度和重量成比 例”的学说，纠正了这个 持续了1900年之久的错误 结论，被誉为近代科学之 父。
结合近代物理学发展的内容及过程，思考其发展的特 点？ 通过理论、观察、实验、计算、测量、检证等等一整 套研究方法获取科学思维；抽象的理性思维成为创造 科学的基础。
（3）.牛顿力学体系建立的意义
对科学： 成为整个近代物理学的 重要支柱。 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。
三.驱走乌云的太阳——量子论
2.基础： 奥地利斯蒂芬对黑体辐射的研究成果。 3.标志： 德国普朗克《关于正常光谱能量分布定律的理论》
4.影响： 让人们根本上改变了近代物理学中的传统观念 ,使物理 学乃至整个自然科学的观念发生了重大变革。 标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到
微观世界。
2.技术： 是人类为了满足自身的需求和愿望，遵循自然规律，在 长期利用和改造自然的过程中，积累起来的知识、经验、 技巧和手段。 核心：工艺
二.近代物理学的发展历程： 近 代 物 理 学 的 开 拓 者 1.序幕：哥白尼提出“日心说”， 否定教会地心说，改变了人类对自然界的认识。
布鲁诺以天才的直觉，发 展了哥白尼的宇宙学说， 提出了宇宙无限的思想。 布鲁诺认为，宇宙是统一 的、物质的、无限的，太 阳系之外还有无限多个世 界，太阳并不静止，也处 在运动之中，太阳并不是 宇宙的中心，无限的宇宙 根本没有中心。 2.布鲁诺：宇宙的本质是物质的、运动的、无限的。