现代化学与天文学

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天文学教程pdf

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天文学教程一、天文学基础1. 天文学的定义:天文学是研究宇宙中天体的学科,包括恒星、行星、星系、星云、星团、星系团等。

它旨在理解宇宙的结构、起源和演化。

2. 天文学的重要性:天文学对人类文明的发展有着深远的影响。

它不仅帮助我们认识宇宙,还推动了数学、物理学、化学等其他学科的发展。

3. 天文学的历史:从天文学发展的历程来看,可以划分为古代天文学、近代天文学和现代天文学三个阶段。

古代天文学以肉眼观测和简单的仪器为主,积累了大量的天文资料,并提出了许多有价值的理论。

近代天文学则以望远镜的发明和应用为标志,开始了对宇宙的更深入探索。

现代天文学则借助大型望远镜、卫星和空间探测器等高科技手段,对宇宙进行全方位的研究。

二、天体与天体系统1. 恒星:恒星是宇宙中最基本的天体之一,它们通过核聚变产生能量和光。

根据质量、温度和光谱等特征,恒星可以分为不同的类型,如O型星、B型星、A型星等。

恒星的生命周期包括主序阶段、红巨星阶段和白矮星阶段等。

2. 太阳系:太阳系是一个由太阳和围绕其旋转的行星、卫星、小行星、彗星等天体组成的天体系统。

太阳是太阳系的中心,它提供了太阳系内所有天体所需的光和热。

行星是太阳系中最大的天体之一,它们按照距离太阳的远近可以分为内行星和外行星。

3. 银河系:银河系是一个由数千亿颗恒星组成的巨大星系,它呈旋涡状结构,中心有一个巨大的黑洞。

我们的太阳就位于银河系的一条旋臂上。

4. 星系:宇宙中存在大量的星系,它们形态各异,大小不一。

根据形态和特征,星系可以分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系等类型。

星系之间的距离非常遥远,通常以数百万光年甚至数十亿光年计。

5. 星系团和超星系团:星系团是由数十个到数千个星系组成的巨大天体系统。

而超星系团则是由多个星系团组成的更大的天体系统。

这些巨大的天体系统在宇宙中形成了复杂的网络结构。

三、天文观测与仪器1. 肉眼观测:在古代,人们主要通过肉眼观测来认识天体。

他们观察太阳、月亮、行星和恒星等天体的位置和运动,并积累了丰富的天文资料。

语六下23笔记

语六下23笔记

语六下23笔记以下是六年级下册第23课的笔记:一、课文内容本课主要讲述了人类对宇宙的探索历程,包括古代人们对宇宙的认知、现代天文学的发展以及人类对宇宙的探索。

二、重点知识点古代人们对宇宙的认知:古代人们通过观察太阳、月亮、星星等天体的运动,对宇宙形成了初步的认识。

例如,古人认为地球是宇宙的中心,太阳和其他星球围绕地球运动。

现代天文学的发展:随着科学技术的进步,现代天文学逐渐发展起来。

人们通过望远镜观测到了更多的天体,了解了宇宙的广阔和神秘。

同时,天文学家们也开始研究宇宙的起源、演化等问题。

人类对宇宙的探索:人类对宇宙的探索始于20世纪初。

随着火箭技术的发展,人们开始将宇航员送入太空。

现在,人类已经实现了载人航天飞行、登陆月球等壮举。

这些探索不仅丰富了人类对宇宙的认识,也为科学研究提供了新的材料和数据。

三、相关知识点古代天文仪器:古代人们为了观测天体运动,发明了许多天文仪器,如浑仪、简仪等。

这些仪器为古代天文学的发展做出了重要贡献。

现代天文学分支:现代天文学分为多个分支,如天体物理学、天体化学、天体生物学等。

这些分支学科的研究领域广泛,为人类对宇宙的认识提供了更深入的视角。

宇宙学基本概念:宇宙学是研究宇宙起源、演化等问题的学科。

它涉及到许多基本概念,如宇宙大爆炸、黑洞、暗物质等。

这些概念为人们理解宇宙提供了重要的思路。

四、注意事项注意区分古代和现代天文学的区别和联系。

古代天文学基于观察和经验,而现代天文学则基于科学实验和理论推导。

在理解古代和现代天文学时,要注意它们之间的差异和联系。

关注人类对宇宙的探索历程。

人类对宇宙的探索是一个不断发展的过程,从最初的望远镜观测到现在的载人航天飞行,人类对宇宙的认识越来越深入。

在理解本课时,要关注人类对宇宙的探索历程,了解人类在探索宇宙中的成就和挑战。

掌握相关知识点和概念。

本课涉及到的知识点和概念较多,如古代天文仪器、现代天文学分支、宇宙学基本概念等。

在理解本课时,要掌握相关知识点和概念,以便更好地理解课程内容。

自然科学十个领域

自然科学十个领域

自然科学十个领域自然科学是指研究自然世界及其规律的一门科学,是人类认识和改造世界的重要途径之一。

自然科学涵盖广泛,包括物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、数学、计算机科学、气象学、地理学和环境科学等十个领域,下面就为大家介绍这十个领域的基本内容。

一、物理学物理学是研究物质的本性和规律的学科,分为经典物理学和现代物理学。

经典物理学包括力学、热力学、电磁学等,而现代物理学则涉及量子力学、相对论等前沿领域,并在实践中应用于计算机、通信、能源等众多领域。

二、化学化学是研究物质变化规律的学科,研究内容涉及分析化学、物理化学、有机化学等多个方向。

化学应用广泛,如合成化学、材料化学、药物化学、食品化学、环境化学等,是促进工业、医药等各行各业发展的重要科学。

三、生物学生物学是研究生命现象及其规律的学科,研究内容涵盖细胞生物学、分子生物学、遗传学、生态学等方向。

生物学在医学、农业、环境保护等方面发挥着重要作用。

四、天文学天文学是研究宇宙、恒星、行星、星系等天体及其发展演化规律的学科。

现代天文学已经发展到了非常前沿的领域,如黑洞、暗物质、暗能量等研究,为人类认识宇宙提供了宝贵的资料。

五、地球科学地球科学是研究地球及其运动、变化等自然现象的学科,包括地质学、气象学、海洋学等多个方向。

地球科学使人们能够更好地了解自然环境,开展国土综合治理、资源开发利用等工作。

六、数学数学是研究数量、结构、变化及空间和形式的学科。

数学有广泛的应用,如工程设计、金融市场分析、流行病传播预测、图像处理等,是现代科学技术、经济文化和社会发展中不可或缺的一门学科。

七、计算机科学计算机科学是研究计算机的原理、算法、应用与设计等的学科,已经成为现代社会不可或缺的一部分。

计算机科学有许多分支领域,如计算机网络、人工智能、机器学习等,广泛运用于信息技术、金融、医药、军事等方面。

八、气象学气象学是研究气候、天气、大气环流等气象现象的学科,是指导农业、交通等领域中气象灾害防御和资源利用的重要基础。

现代自然科学中的基础学科

现代自然科学中的基础学科

现代自然科学中的基础学科钱学森现代自然科学,不是单单研究一个个事物,一个个现象,而是研究事物、现象的变化发展过程,研究事物相互之间的关系。

这就使自然科学发展成为严密的综合起来的体系。

这是现代自然科学的重要特点。

工程技术的科学叫做应用科学,是应用自然科学中基础学科的理论来解决生产斗争中出现的问题的学问。

当然,基础学科中也有好多道理是从生产实践中总结提高而来的;而且没有工农业生产,基础学科研究也无法搞下去。

所以基础学科之为基础是就其在现代自然科学体系中的位置而言的。

我们一般提六门基础学科:天文,地学,生物,数学,物理,化学。

这六门是不是都是一样的基础呢?也不是。

从严密的综合科学体系讲,最基础的是两门学问。

一门物理,是研究物质运动基本规律的学问。

一门数学,是指导我们推理、演算的学问。

先说化学。

化学是研究分子变化的。

三十年代后出现了量子化学,用量子力学的原理来解决化学问题,使化学变成应用物理的一门学问。

近来,由于电子计算机的运用,又出现了计算化学。

从前人们认为化学就是用些瓶瓶罐罐做试验。

现在由于掌握了物质世界里头的原子的运动规律,就可以靠电子计算机去计算。

有朝一日化学研究会主要靠电子计算机计算,而且可以“设计”出我们要的分子,“设计”出造这种分子或化合物的化学过程。

到那时做化学试验只是为了验证一下计算的结果而已。

天文学也是物理。

现在的天文学,不是光研究太阳、月亮、星星在天上的位置和运行规律,还要研究星星里头的变化,研究宇宙的演化。

比如研究太阳内部、恒星内部。

人去不了,怎么研究?一是研究可见光,把可见的星光分成光谱,把不同频段的光摄下来进行研究。

再就是研究看不见的频段,如波长比较长的红外线、无线电波,波长很短的紫外线、X光,波长更短的γ射线等。

这么一研究,就发现天上可是热闹——到处有星的爆发,一颗星爆发像氢弹爆炸一样。

一个爆发的过程是一两个月、几个月。

中国古书上有所谓客星,实际上就是星的爆发。

爆发时亮了,就看得见,天上来了“客人”;过一段时间爆发过程结束,看不见了,就以为是“客人”走了。

天文学是如何诞生的

天文学是如何诞生的

天文学是如何诞生的
人类其实从很早的时候就开始探索宇宙的奥秘。

因此天文学是一门十分古老的科学,它从一开始就与人类的生产、生活密切联系着。

并且它同数学、物理、化学、生物、地学同为6大基础学科。

天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代,关于它的萌生有2种说法。

(1)在渔猎和农耕社会时,先民在日常生产活动中,由于对判断方向、观象授时的需要,开始关注天象。

天文是那时制定历法的重要依据。

此外,人们为了指示方向、确定时间和季节,开始对太阳、月亮和星星的运动进行观察,通过确定它们的位置找出它们变化的规律,并据此编制了历法。

(2)源于一种很古老的关于星象的占星术。

远古时代人们常常通过对天象的观察,来对人事的神秘关系进行预知占卜,这也是人们对天文较早的认知。

早期天文学的内容从它的本质上来说其实就是天体测量学。

从16世纪中哥白尼建立日心体系学说开始,天文学的发展进入了一个全新阶段。

因为此前的自然科学(包括天文学)都受到来自宗教神学的严重束缚,而哥白尼的这一学说不仅使天文学从此摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从纯描述天体位置、运动,向寻求造成这种运动的力学机制发展,从经典天体测量学向经典天体力学发展。

到了18~19世纪,经典天体力学的发展进入了一个新高潮。


时,分光学、光度学和照相术的广泛应用促使天文学开始向深入研究天体物理结构和物理过程发展,并由此诞生了天体物理学。

20世纪现代物理学的发展和技术的高度优化在天文学观测及研究中找到了广阔的发挥平台,天体物理学逐渐成为天文学中的主流学科,同时也带动着经典的天体力学和天体测量学不断向前发展,人们对宇宙的认识也达到了前所未有的深度和广度。

天文学的分类

天文学的分类

天文学的分类天文学是研究宇宙中星体、行星、恒星、星系等天体物理现象的科学。

它是一门广泛的学科,涉及数学、物理学、化学和地球科学等多个学科领域。

按照研究对象和方法的不同,天文学可以分为天体物理学、天体力学、天体测量学和天文观测四大类。

天体物理学是天文学的重要分支,它研究宇宙的起源、演化和相互作用规律。

它采用了物理学的理论和方法,来解释和理解天体的物理现象。

天体物理学包括宇宙学、恒星物理学、星系物理学等领域。

宇宙学研究宇宙的大尺度结构和演化历史,其中包括了宇宙的起源和宇宙背景辐射等重要问题。

恒星物理学研究恒星的形成、结构和演化过程,探讨恒星的能量来源和恒星光谱等问题。

星系物理学研究星系的形成和演化机制,以及星系中的恒星、行星和其他天体的相互作用。

天体力学研究天体之间的相互引力和运动规律。

它是天文学的核心部分,为天体物理学和天文观测提供了基础。

天体力学主要研究行星、卫星、彗星和小行星等天体的轨道和运动规律,以及引力相互作用的影响。

天体力学的发展奠定了现代航天技术的基础,为人类探索宇宙提供了重要的理论支持。

天体测量学是研究天体位置、距离和运动速度等测量的学科。

它通过观测和测量天体的位置和运动,来推断天体的性质和宇宙的结构。

天体测量学主要包括天体坐标测量、星等测量和天体距离测量等内容。

天体坐标测量确定天体在天球上的位置,包括赤经、赤纬和视差等参数。

星等测量是评估天体亮度的一种方法,用以比较和分类天体的亮度。

天体距离测量是确定天体与地球之间的距离,以及测量宇宙中的尺度和距离的方法。

天文观测是天文学的实证研究方法,通过观测和记录天体的各种现象和数据,来验证和推断天体的性质和规律。

天文观测主要包括光学观测、射电观测和红外观测等方法。

光学观测是使用光学望远镜观察和记录天体的光谱、亮度和形态等现象。

射电观测是利用射电望远镜接收和研究天体发出的射电信号,以及天体与宇宙射电辐射的相互作用。

红外观测是使用红外望远镜观察和记录天体发出的红外辐射,从而研究天体的物理性质和组成。

天文学入门

天文学入门

天文学入门天文学是研究天体及其运动、性质和演化的一门学科。

从古至今,人类一直对天空中的星星、行星、星云等天体感到好奇,通过观察和研究,逐渐揭开了宇宙的面纱。

本文将介绍天文学的基本概念、发展历程以及一些常见的天文现象,让读者能够初步了解天文学这门神秘而又美丽的科学。

天文学的起源天文学作为一门科学,具有悠久的历史。

古代人们通过裸眼观测天空,开始认识到太阳、月亮、星星等天体的规律,建立了天文学的最初基础。

古迹中的天文观测设备,如中国的古代水平仪、日晷等,都反映了古代人类对于太阳和星象的观测和研究。

天文学的发展随着科学技术的不断进步,天文学也在不断发展。

从古代的天文观测仪器到现代的天文望远镜和射电望远镜,人类对宇宙的认识不断深化。

天文学与其他学科的交叉也促进了天文学的发展,例如天体物理学、天体化学等。

天文学的基本概念天文学涉及的一些基本概念包括行星、恒星、星系、星云等。

行星是绕着恒星运动的天体,恒星则是自发光的天体,如太阳。

而星系是由多颗恒星聚集在一起的系统,星云则是由气体和尘埃组成的云状结构。

通过研究这些基本概念,天文学家可以更好地理解宇宙的运作规律。

天文学的研究内容天文学的研究内容非常广泛,涵盖了天体的运动、性质、演化等方面。

例如,天文学家研究恒星的结构和演化过程,探索行星系的形成和发展规律,观测黑洞、星云等特殊天体,以及研究宇宙的起源和演化。

通过这些研究,我们可以更好地了解宇宙的奥秘。

结语天文学是一门让人充满好奇和敬畏之情的科学,它让我们对宇宙有了更深层次的认识。

通过不断地研究和探索,我们可以不断拓展对宇宙的认识,揭开宇宙的面纱。

希望本文能成为你探索天文学的起点,激发你对宇宙的探索欲望。

愿你在天文学的世界里畅游,发现无穷的宇宙之美。

以上是关于天文学的简要介绍,希望对你有所帮助。

愿你在天文学的海洋中获得无限的乐趣和启发!。

现代自然科学中的基础学科

现代自然科学中的基础学科
“天、地、生、化”是人们的一般说法,而具体说
明时,按照与物理、数学有关的新兴学科出现的时
间先后顺序来排列。(量子化学三十年代,其次是 宇宙天文的重大发现,板块理论的提出都发生在五 十年代之后,再其次是生物学的兴起,尤其是最近 几年取得进展的轰动世界的遗传工程学,是较近的
科学发展。)这样的顺序安排符合事物发生和发展
基础学科 根本基础学科 各种分支学科
物理学 数 学


作者简介 钱学森(1911—2009),中 国著名物理学家,享誉海内外的 杰出科学家和中国航天事业的奠 基人。长期担任中国火箭和航天 计划的技术领导人,对航天技术、 系统科学和系统工程做出了巨大 的和开拓性的贡献。钱学森是中 国两弹一星功勋奖章获得者之一。 被誉为“中国导弹之父”、“中 国火箭之父”、“导弹之王”。

最新成就:版块理论主要 是“根据海底岩石的地磁 走向推论出来的”。 依赖关系:这些理论,加上研究 地球深处的情况,都要靠物理学。

研究内容:现代生物学的发展 “达到研究分子的水平”
生 物

研究成果:以传统生物学作比较 对象,介绍现代分析生物学的理 论发展 依赖关系:以遗传工程的发明建立 了一门新的工业为事实依据,证明 物理在现代生物学研究中的基础地 位
理清课文结构




一( 1 — 2 )指出现代自然科学的重要特 点,说明数学、物理是六门基础学科中 最基础的学科。 二( 3 — 6 )分别介绍化学、天文学、地 学和生物学的发展,解说它们与物理、 数学的密切关系,证明物理、数学在现 代自然科学体系中的基础地位。 三(7)进一步指出物理、数学是现代自 然科学体系中根本的基础学科,归结现 代自然科学体系的构成。 总—分—总
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2.化学合成实验
• 化学合成实验是现代化学实验的一个非常活跃 的领域。随着现代化学实验仪器、设备和方法的 飞速发展,人们创造了很多过去根本无法创设的 实验条件,合成了大量结构复杂的化学物质。
• 制备硼的氢化物,一直是久未攻克的化学难题。 1912年,德国化学家斯托克(A.Stock,1876— 1946)对硼烷进行了开创性的工作,发明了一种专 门的真空设备,采取低温方法合成了一系列硼的 氢化物(从B2H6到B10H14),并研究了它们的分子 量和化学性质。 • 1940年,斯托克的学生E.威伯格用氨与硼烷作用 制成了结构与苯相似的“无机苯”B3N3H6。1962 年,英国化学家巴特利特(N.Bartlett,1932—) 合成了第一种稀有气体化合物六氟铂酸氙,打破 了统治化学达80年之久的稀有气体“不能参加化 学反应”的传统化学观,开辟了新的化学合成领 域。
三 化学实验方法的现代化
• 随着现代化学科学研究领域的不断扩展和深入, 以及现代科学技术和现代工业的迅速发展,化学 实验方法日趋现代化。
1.现代化学实验方法
• 现代化学实验方法,是在满足现代化工业生产 和化学科学技术对化学试样中微量乃至痕量组分 如何进行快速、灵敏、准确检测的要求基础上建 立和发展起来的。这些方法从原理上看,都超越 了经典方法的局限性,几乎都不再是通过定量化 学反应的化学计量,而是根据被检测组分的某种 物理的或物理化学的特性(如光学、电学和放射性 等方面的特性),因而具有很高的灵敏度和准确性。
• 有机物的晶体结构测定始于20世纪20年代。在此 期间,人们测定了六次甲基四胺、简单的聚苯环 系、己链烃、尿素、一些甾族化合物、镍钛菁、 纤维素以及一系列天然高分子和人工聚合物的结 构。 • 40—50年代,有机物晶体结构分析工作更加蓬勃 发展,最突出的是1949年青霉素晶体结构、1952 年二茂铁(金属有机化合物)结构和1957年维生素 B12结构的测定。 • 另外,人们应用X射线衍射法还对一系列复杂蛋白 质的结构进行了测定,取得了许多重大突破,为 分子生物学理论的建立奠定了坚实的实验基础。
当今主要的光学望远镜, Keck、VLT、HST
当今主要的射电望远镜, Effelsberg、Arecibo 、VLA
当今主要的X射线望远镜, XMM,Chandra
三、宇宙学的发展
宇宙论的基本问题
1. 宇宙从哪里来?又向何处去? 2. 宇宙中的天体是如何运行的? 3. 对于这样的问题,在人类历史上出现过多种 多样的答案。 4. 譬如基督教的回答是这样的:上帝创造了宇 宙以及其中的万物;天体的运行也是上帝安排 好的。
• 1965年,我国科学家第一次实现了具有生物活性 的结晶牛胰岛素蛋白质的人工合成,这对揭示生 命奥秘具有重要意义; • 1972年美国化学家科勒拉(H.G.Khorana,1922—) 等人使用模板技艺合成了具有77个核苷酸片断的 DNA,其后又合成了含有207个碱基对的具有生物 活性的大肠杆菌DNA; • 1981年我国科学家又实现了具有生物活性的酵母 丙氨酸tRNA的首次全合成,取得了又一突破。 • 现代化学实验除上述两方面以外,还在溶液理论 的发展和化学反应动力学的建立等方面发挥了重 要作用。
测光术在天文学上的应用
1. 1857年,英国人普格森 建立了光度与星等的基 本关系式,从此开始了 科学的测光工作。 2. 1859年,德国天文学家 泽内尔制作了第一架近 代光度计,并于1861年 公布了用这架仪器测量 到的226颗亮星的第一个 近代光度星表。
照相术在天文学上的应用
1.
1840年,美国的德雷伯最先把照相术应用于天 文观测,拍摄了月亮的照片。 2. 1880年开始,美国哈佛大学天文台用物端棱镜 拍摄了225,000多颗恒星的光谱照片,并按光谱 把这些星分类,成为著名的哈佛光谱分类。 3. 当前,天体物理学和理论物理学迅速发展,以 及它们之间日益广泛而深入地互相结合、渗透的 新趋势,使天体物理学出现许多分支,为人们更 深刻认识天体运行规律提供了新的理论武器。
四 化学实验规模和研究方式的变化
• 现代化学实验在实验规模和研究方式上发生了很 大变化。 • 最早的化学实验室大概要算炼丹术士的实验室, 实验室中的实验设备和条件极其粗糙和简陋。 • 到了17世纪至19世纪初期,当化学成为一门独立 的科学以后,化学实验室才逐渐多了起来。但这 些实验室都属于私人所有,如波义耳在他姐姐家 建立的实验室,化学大师贝采里乌斯的实验室是 他的厨房,在那里化学实验和烹调一起进行。私 人实验室的规模比较小,除实验室的主人外,最 多只能容纳1—2个助手或1—2名学生。 • 这个时期的化学实验基本上属于个体式研究,个 别的科学家独居楼阁,摆弄着烧瓶、量筒、天平 等仪器,其规模和形式近似于手工业作坊。
• 有机合成在本世纪取得了突飞猛进的发展,合成 了许多高分子化合物,如酚醛树脂(1907年)、丁 钠橡胶(1910年)、尼龙纤维(1934年)。 • 对有机天然产物合成贡献较大的化学家,应首推 美国化学家伍德沃德(R.B.Woodward,1917— 1979)。他先后合成了奎宁(1944年)、包括胆甾醇 (胆固醇)和皮质酮(可的松)在内的甾族化合物 (1951年)、利血平(1956年)、叶绿素(1960年)以 及维生素B12(1972年)等。为表彰他的杰出贡献, 他获得了1965年的诺贝尔化学奖,被誉为“当代 的有机化学大师”。
二、观测手段的进步
1. 由于天文学研究对象的特殊性,它的现代 发展离不开观测手段的改进,这里主要指射 电望远镜的发展和应用。 2. 1937年,美国的雷伯制造了第一台射电望 远镜,抛物面直径达9米。 3. 1942年,英国海伊用军用的超高频雷达首 先发现了太阳射电。 4. 六十年代天文学上的4大发现——类星体、 3 K微波背景辐射、射电脉冲星和星际有 0 机分子,都是靠射电探测工具获得的。
• 1901年卢瑟福和英国年青的化学家索迪(F.Soddy, 1877—1956)进行了一系列合作实验研究,发现镭 和钍等放射性元素都具有蜕变现象。据此,他们 提出了著名的元素蜕变假说,认为放射性的产生 是由于一种元素蜕变成另一种元素所引起的。这 一成果具有革命意义,打破了“元素不能变”的 传统化学观。卢瑟福也因此荣获1908年的诺贝尔 化学奖。 • 1898年,J.J.汤姆生的学生E.卢瑟福 (F.Rutherford,1871—1937)发现铀和铀的化合 物发出的射线有两种不同的类型,一种是α射线, 一种是β射线;2年后,法国化学家维拉尔 (P.Villard,1860—1934)又发现了第三种射线γ 射线。
广义相对论
直到二十世纪初期,爱因斯坦(Albert Einstein)提出广义相对论之后,关于时间和 空间的起始和终结问题,关于宇宙的创生问题, 才真正变成了一个科学问题,或者说物理学问 题,甚至数学问题。
广义相对论引力场方程、宇宙项
1. 爱因斯坦自己率先利用广义相对论引力场方程进 行宇宙学研究。 2. 爱因斯坦发现按照他的引力场方程,算出来的宇 宙是不稳定的,宇宙不是在膨胀便是在收缩。 3. 因此爱因斯坦在方程中凭空加上了额外的一个宇 宙项,这个所谓的宇宙项具有斥力的效应,这样 就可以用宇宙项的排斥来抵消物质的吸引。 4. 换言之,由宇宙项产生的负时空曲率能抵消由宇 宙中质量和能量产生的正时空曲率。
• 1895年,德国物理学家伦琴(W.C.Rönt-gen, 1845—1923)在研究阴极射线时发现了X射线。 1896年,法国物理学家贝克勒(A.H.Becquerel, 1852—1908)发现了“铀射线”。次年,法国著 名化学家玛丽· 居里(M.Curie,1867—1934)又发 现了钍也能产生射线,于是她把这种现象称为 “放射性”,把具有这种性质的元素称为放射性 元素。居里夫妇经过极其艰苦的努力,于1898年 先后发现了具有更强放射性的新元素钋和镭。随 后,又花费了几年时间,从两吨铀的废矿渣中分 离出0.1克光谱纯的氯化镭,并测定了镭的原子量。 • 镭曾被称为“伟大的革命家”,克鲁克斯尖锐地 评论说:“十分之几克的镭就破坏了化学中的原 子论”。可见这一成果意义的重大。为此,居里 夫人获得了1911年的诺贝尔化学奖。
化学与社会的密切关系
• 现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的 基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立 了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学 和高分子化学为分支学科的化学学科。
• 化学与能源科学、环境科学、材料科学和生命科 学的结合以及学科间的互相渗透已经取得非常显 著的成绩。
• 至于化学对化学工程的技术革命的作用,如利用 新的廉价原料,选用效率更高、能耗更低的新工 艺以及开发全新的催化体系等几个方面,化学家 都面临着严峻的挑战和可以一显身手的众多机会。
现代化学与现代天文学
一、现代化学实验
一 实验内容以结构测定和化学合成实验为主 • 1.结构测定实验 • 结构测定实验源于人们对阴极放电现象微观本质 的探讨。早在1836年,法拉第就曾研究过低压气 体中的放电现象。1869年,德国化学家希托夫 (J.W.Hittorf,1824—1914)发现真空放电于阴极, 并以直线传播。1876年,戈尔茨坦(E.Coldstein, 1850—1930)将这种射线命名为“阴极射线”。 1878年,英国化学家克鲁克斯(Sir W.Crookes, 1832—1919)发现阴极射线能推动小风车,被磁场 推斥或牵引,是带电的粒子流。1897年,克鲁克 斯的学生英国物理学家J.J.汤姆生(J.J.Thomson, 1856—1940)对阴极射线作了定性和定量的研究, 测定了阴极射线中粒子的荷质比。这种比原子还 小的粒子被命名为“电子”。 • 电子的发现,动摇了“原子不可分”的传统化学 观。
• 二 化学实验手段的现代化
• 近30年来,计算机在化学实验中得到了卓有成效 的应用,正逐步成为重要的化学实验手段。目前 出现的各种仪器的联机使用和自动化,不仅用于 电分析化学、谱学、微观反应动力学、平衡常数 的测定、分析仪器的控制、数据的存贮与处理、 以及化学文献检索等,而且还能使经典化学操作 达到控制的自动化。
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