近代物理学的奠基人

——《大国崛起》解说词
1727年，牛顿去世。英国以隆重的 国葬仪式将他安葬在威斯敏斯特大教堂， 这里一向是王公贵族的墓地，牛顿成为 第一个安息在此的科学家。出殡的那天， 成千上万的普通市民涌向街头为他送行； 抬棺椁的，是两位公爵、三位伯爵和一 位大法官；在教堂合唱的哀歌中，王公 贵族、政府大臣和文人学士们一起向这 位科学巨人告别。 目睹了牛顿葬礼的法国思想家伏尔 泰为之深深感动，他感慨道：“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。”整个社会 在向一个科学家表达着由衷的敬意，这 是一个国家对于科学家的态度，也是一 个国家对于科学的态度。
量子论确实深奥难懂， 甚至连量子论奠基人之一 的玻尔都说：“如果谁不 为量子论而感到困惑，那 他就是没有理解量子论。”
量子论的意义
量子力学标志着人类对客 观规律的认识，开始从宏观世 界深入到微观世界。
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 要多得多。
后来，作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往 往领带不结，袜带不系好，马裤也不扣纽扣，就走进了 大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了 小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住 姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗 里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。 他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读 书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是 一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时， 牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他 好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全 吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出 来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便 转身又进了内室，继续研究他的问题。
19世纪经典物理学达到巅峰状态，在人 们心目中，经典物理学已经达到近乎完美的 程度。这时，年轻的德国人普朗克和他的老 师发生了一段对话： 普朗克：“老师，我准备把我的一生都 献给物理理论学！” 老师：“年轻人，物理学是一门已经完 成了的学科，不会再有多大的发展，把一生 都献给这门学科，太可惜了。” 物理学真的已经完成了吗？ 量子论和相对论产生
中小学时代常常被 斥为“生性孤僻、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。
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。
1939年8月2日，爱因 斯坦出于对人类命运的极大 关注，写信给罗斯福总统， 建议美国务必抢在法西斯德 国之前制造出原子弹。 1945年8月，美国先后 在日本的广岛、长崎投下两 颗原子弹，加速了日本法西 斯的投降，但对无辜平民的 伤害也同样令全世界震惊。 爱因斯坦陷入了巨大的后悔 与痛苦之中，自认一生最大 错误就是建议研制原子弹。 他痛心地说：“早知如 此，我宁可当个修表匠！”
相对论建立的意义
⒈相对论的建立是对近代物理学理论框架 的重大突破；
⒉是人类思想发展史中的一次根本性变革。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱
物理学的发展过程
经典力学
（17世纪末）
现代物理学 （19世纪末 ～20世纪初）
牛顿（英）
普朗克（德）
爱因斯坦（德）
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》 ⒈如果苹果落在你的前面，你会像牛顿那样去思考、 去探究吗？ ⒉仅仅因为苹果落地的启发，牛顿就发现了万有引力 定律吗？ ⒊我们应该如何正确看待科学传奇故事？
• 牛顿的成果
经 典 力 学 体 系 牛顿三大 定律
惯性定律 加速度定律
作用力和反作用力 定律
万有引力 定律
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。哈雷彗星的发现验证了万有引 力定律的科学性。
我不知道第三次世 界大战用什么武器，但 是第四次世界大战人们 将只会用木棒和石头打 仗了。
——爱因斯坦
1955年4月18日，爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世 于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不发讣告，不举行公 开葬礼，不建坟墓，不立纪念碑。火化时按照他的 书面遗嘱：免除所有花卉布置以及所有音乐典礼。 骨灰撒在永远对人保密的地方，为的是不使任何地 方成为圣地。遗嘱执行者用歌德悼念席勒的诗结束 了那朴素的葬礼： 我们全都获益不浅， 全世界都感谢他的教诲； 那专属他个人的东西， 早已传遍广大人群。 他像行将陨灭的彗星， 光华四射， 把无限的光芒同他的光芒永相连结。
探究：他们分别是什么人？有什么贡献？
本课内容：
第一目： 认识史上的飞跃——牛顿力学体系 第二目： 驱走乌云的太阳——量子理论 第三目： 爱因斯坦的“时空”——相对论
公元1643年1月4号这天（伽 利略逝世的这一天），在英国乡下 一个不出名的小村庄里，一位喝得 醉醺醺的神父冒着大雪匆匆赶到一 家农户给个早产的婴孩洗礼。那个 婴孩身形瘦小，嘴巴紧闭，似乎连 呼吸都不畅，周围的人都急得手足 无措，这时神父突显急智，一口酒 喷向婴儿，终于呛得婴孩大声哭闹 起来。多年以后，神父仍把这件事 作为自己生平最大的功业，因为他 拯救的，远不止是一个病怏怏的婴 儿，而是人类历史上最伟大的人， Issac Newton（牛顿）。
思考：牛顿力学体系建立的意义是什么？ ⒈牛顿的运动三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；
三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水 ⒉牛顿力学体系对自然界的力学现象做了系统 为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看 合理的说明，从而完成了人类对自然界认识史 来简单之极的问题，在当时却是根本无法认识和把握 上的第一次理论大综合。 的。直到牛顿出现，人类才终于结束了这种状态。
这个故事形象地说明了时间和空间的相ห้องสมุดไป่ตู้性
成功的秘诀
一个爱说废话而不爱用功的青年， 整天缠着大科学家爱因斯坦，要他公开 成功的秘诀。爱因斯坦厌烦了，便写了 一个公式给他：A＝x＋y＋z。爱因斯坦 解释道：“A代表成功，x代表艰苦的劳 动，y代表正确的方法……”“z代表什 么？”青年迫不及待地问。“代表少说 废话。”爱因斯坦说。
古人云：“疑是思之始，学之 今天我们一起探索了近 端。” 代物理学的发展历程，这个 宋代著名学者陆九渊说：“为学 过程的每次进步与飞跃都需 患无疑，疑则有进，小疑则小进，大 要我们有怎样的精神？ 疑则大进。”
寄语：
爱因斯坦说：“全民族创 造性思维的自由发挥将决定着 国家未来的繁荣昌盛。”相信 大家能做一个21世纪富有批判 性思维、创造性思维的人。
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。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。
当爱因斯坦来到普林斯顿大学高等 科学研究所工作时，校方给了他年薪 16000美元的待遇，他却说：“这么多 钱？是否可以给我少一点？给我3000 美元就够了。” 据说，他曾把一张1500美元的支票 夹在书里当书签用，结果把书弄丢了。 有人请他在无线电台讲话，他拒绝 了，说自己不爱出风头。 还有人出了1000美元，请他讲一 分钟话，他也拒绝了，说自己不需要钱。
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
英国著名诗人亚历山大〃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。
父母原希望他成为一 个农民，但牛顿本人却无 意于此。每次，母亲叫他 同佣人一道上市场，熟悉 做交易的生意经时，他便 恳求佣人一个人上街，自 己则躲在树丛后看书。牛 顿的好学精神感动了舅父， 于是舅父劝服了母亲让牛 顿复学。
从公元476年西罗马帝国灭亡到十五世纪 中叶的中世纪，基督教神学占据统治地位， “科学只是教会恭顺的婢女，它不得超越宗教 所规定的界限。”圣经神话成为构成宇宙体系 的依据。随着西欧资本主义经济的发展、文艺 复兴和宗教改革运动的开展，欧洲的先哲们从 怀疑教会推崇的“地心说”开始，首先在天文 学领域对教会的神学世界观发起了猛烈的冲击， 他们通过观察和实验，提出了许多新的理论， 从而促使了近代物理学的产生和发展。 请同学们想一想：近代物理学产生的原因 有哪些？
有一次，爱因斯坦与著名演员卓别林一起出 席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林 对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们 都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解 你。”
爱因斯坦关于相对论的比喻： 为了对这一深奥的理论做通俗的说 明，爱因斯坦曾经风趣地对一名男青年 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 就是我的相对论内容。”
20世纪的科学伟人爱因斯坦
爱因斯坦的小故事
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。