近代物理学的发展过程

伽利略（意）
牛顿（英）
普朗克（德） 爱因斯坦（德）
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。
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）。
近代以来科学技术的辉煌
科学——指运用范畴、定理、定律等思维形式 反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体 系。 技术——泛指根据生产实践经验和自然科学原 理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
基础知识：
物理学的重大进展 近代科学的发展 生物学的发展 近代技术的发展 及科技的结合
三次工业革命
探究：他们分别是什么人？有什么贡献？
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。
我好像是一个在海边玩耍的孩子，不 时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的 贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完 全未探明的真理之海。 ——牛顿
你知道牛顿捡到了哪些“光滑的石子”和 “美丽的贝壳”？
近代科学的形成——牛顿的贡献
• 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
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。
（3）体现了自然科学惊人的预见力和巨 三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么 大的理论指导意义。 往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看来简单之极的
问题，在当时却是根本无法认识和把握的。直到牛顿出现， 人类才终于结束了这种状态。
——《大国崛起》解说词
海王星和冥王星的发现
ห้องสมุดไป่ตู้
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，
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。 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。
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。
伽利略（1564——1642）
近代科学之父→实验科学
牛顿（1642——1727）
经典力学体系→近代自然科学的形成
普朗克（1858——1947）
——量子论
爱因斯坦（1879——1955）
——相对论
物理学革命
近代物理学的发展过程
经典力学奠基者 经典力学建立者 （17世纪初） （17世纪晚期）
从经典力学发展到 量子论、相对论 （19世纪末～20世纪初）
万有引力 定律
• 牛顿的贡献
牛顿力学体系及数学、 经典力学体系的建立标志着近代科学 天文学方面的研究成果记 的形成 载在他的科学巨著《自然 哲学的数学原理》中。
经典力学体系的历史地位
英国著名的哲学家休谟曾说：“我们被放在这有如戏院 的世界上，每个事件的起源和缘由却完全隐瞒不让我们知道， 我们既没有足够的智慧预见未来，也没有能力防止那些使我 （ 1）标志着近代科学的诞生； 们不断受伤害的不幸事件发生。我们被悬挂在永恒的疑惧之 （ 2 ）完成了人类对自然界认识上的 中 ……” ——《大国崛起》解说词 第一次理论大综合；