中学生文化物理选读.ppt

第一章 造化无限 妙理堪寻 人类生存于地球 二、物理学的起源 斯诺（C.P. Snow，1905-1980），物理学家出身，后来从文，作过政府顾问，一生丰富多彩，犹喜论战。 两种文化 人文文化 文学知识分子 科学文化 科学家 矛盾 敌意 为什么要开设“文化物理”？ 斯诺说：“人文学者对于不读莎士比亚的科学家嗤之以鼻，但是，不懂“热力学第二定律”的艺术家和文学家自己不是常常伊于胡底？” 二、物理学的起源 In effect, that their lack of knowledge of the second law of thermodynamics was equivalent to scientists not ever reading a work of Shakespeare . 人文文化——是关于精神世界的，主要是满足精神世界与社会需要的终极关怀，主要是求善，追求具有普适价值观的人文精神。 科学文化——是关于客观世界的，追求的目标是以科学的方法认知自然界及其本质与规律，科学的求真精神贯穿科学文化始终。 共同基础： 同源于实践，同源于人脑 二、物理学的起源 源于实践，生于大脑；形成经验，凝成知识，差于形态，异于功能；通于思维，补于方法，融于精神，升于境界；浑成整体，不可分割，互动互融，止于至善。 * 中学生文化物理选读 李林 《雾海上的漫游者》（弗里德里希，1818） 太平洋中一片浮叶上的蚂蚁 但是，人类需要理解自然，得到自然的法则，以我们发明的方式表达出来，并应用于自然，这正是物理学的范式。 费因曼（Feynman 1918－1988） 思想最空灵潇洒的物理学家 我想知道这是为什么。我想知道这是为什么。 我想知道为什么我想知道这是为什么。 我想知道究竟为什么我非要知道 我为什么想知道这是为什么！ ――费因曼 一个玩物理的人. 一个杰出的教育家, 最好的大学物理教材. 一个表演艺术家. 一个在Topless酒吧做物理的诺贝尔奖获得者 一个开锁专家. 一个空前绝后的卡片机操作员. 一个特别会算积分的非数学家. 一个特别会捉弄数学家的狡辩者. 最后的辉煌 永远的传奇, We love you, Dick. Seminar at Caltech Richard Feynman lecturing at Caltech Seminar Day 1978 Physics. §1.1 物理学的意义 我们在宇宙中的位置 物理学的起源 物理简史 一、我们在宇宙中的位置 科学的基本问题是： 宇宙是怎样起源的？ 生命是怎样起源的？ 人类的未来会怎样？ “世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。” —— 康德 康德（I. Kant，1724-1804） 地球周长大约为4万公里 地-月距离大约为38万公里，光走1秒，目前测量误差不超过8厘米 我们是如何知道的？ 一、我们在宇宙中的位置 物理学有史以来最美丽的十大实验： “最美丽”的科学之魂： 最简单的仪器和设备，发现了最根本的科学准则。 一、我们在宇宙中的位置 厄拉多塞（ Eratosthenes ）在公元前三世纪估算地球周长 (276-194 B.C. a librarian in Alexandria) 地球周长 = 40000 公里 （实际：40076公里） ? = 7°14’ (1/50 of 360°) 两城市间距离 = 800 公里 实验测量决定一切，是物理学基本原则。 一、我们在宇宙中的位置 太阳据地球一亿五千万公里，光从太阳到地球要走8分多钟。 月蚀 日蚀 惟有科学才能破除迷信 一、我们在宇宙中的位置 太阳、地球、月亮三者在空间上的关系，导致了许多奇妙的自然现象 潮汐现象 地 日 月 月 地 日 大潮 小潮 一、我们在宇宙中的位置 一、我们在宇宙中的位置 太阳系 这被评为最好的太阳系照片：构图和这些行星的颜色都恰到好处。红色的火星、绿色天王星和天蓝色海王星。该图还显示了这些行星的相对大小：金星跟地球一样大，但是它处于近地点时，看起来显然比更加遥远的土星更大。更令人不可思议的是，所有这些照片都是在同一天晚上拍摄的。摄影师的创造力，持之以恒的态度和显而易见的激情共同成就了这幅作品。 光年：光年是