绪论2014.2.24.ppt

重的快！ 一样快！ 跨越时空的对话 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642) 逻辑的力量 v1=8 v2=4 v128 4v128 伽利略认为： 重物与轻物应该下落得同样快。 传说中的比萨斜塔实验 伽利略科学思想方法的核心： 把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。 伽利略科学思想的成就 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 ——爱因斯坦 * （3） 科学假设法 物质的运动具有复杂性，而人类的认识又具有局限性，为了达到认识事物的目的，人们会提出一些推测性的理论，称为假说。 很多理论往往是通过多次假说(原子模型)，依据新的实验事实逐渐修正得到的。如能量子假说（黑体辐射）、光量子理论 斜面实验（力是维持运动的原因）；伽利略落体运动的规律 * （4） 类比推理法 电磁理论 万有引力-库仑定律 （5） 分析综合法 四、 物理学的最高追求 与其他学科(如化学、生物学等等)不同,物理学没有为自己的研究领域规定时空限制. 1、物质存在与空间尺度 基本粒子10-17 微观 (可分？) 人m 宏观 宇宙半径1026 宇观（无限？有界？）~43个数量级 * 宇宙的宏观与微观的蛇形图 * 2 物质之间存在相互作用 ?万有引力----宏观物体 ?电磁力---带电物体之间 ?强相互作用力---强子之间（质子、中子及各种 介子之间）。力程10-15m ?弱相互作用力---轻子与轻子之间，轻子与强子 之间。 力程10-17m. * 四种基本相互作用 ＊ 以距源 处强相互作用的力强度为 1 力的种类 相互作用的粒子 力的强度 力程 万有引力 一切质点 无限远 弱力 大多数粒子 小于 电磁力 电荷 无限远 强力 核子、介子等 ＊ * 温伯格 萨拉姆 格拉肖 弱相互作用 电磁相互作用 电弱相互 作用理论 三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖 . 鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互作用， 1984年获诺贝尔奖 . 电弱相互作用 强相互作用 万有引力作用 “大统一”（尚待实现） * 3、物理学的最高追求 建立起将四种基本相互作用都统一起来的“超大统一理论”。 霍金“活着的爱因斯坦” * * * * * * 常州市田家炳实验中学高一物理备课组 绪论 * 大学物理 主讲人 门艳彬 Email：physics_men@163.com Code: menyanbin 绪论（introduction） 什么是物理学？ 为什么要学习物理学？ 如何学习物理学？ 物理学的最高追求是什么？ * * 一、 什么是物理学？ 物理——万物之理 探索物质结构(“物”)及其运动的基本规律(“理”)的科学. （1）物质包括“实物”和“场”，而场更基本。 （2）世界是物质的,物质是永恒不断地运动着的. + * 物质的运动形式多种多样，它们既服从共同的普遍的规律，又有其独特的规律，对各种不同的物质运动形式的研究形成了自然科学的各个分科。物理学研究的是物质运动最基本最普遍的形式，包括：机械运动、电磁运动、分子热运动、原子及原子核的运动等。总之，与其他学科相比，物理学更着重寻找物质世界普遍而基本的规律。 物理学理论分为 经典物理学：力学、热、光、电磁 原子物理 近代物理学：量子力学和相对论 （1） 经典物理学的形成 17世纪. 牛顿在伽利略、 开普勒工作的基础上建立了完整的经典力学理论，这是现代意义下 的物理学的开端。 * 18--19世纪，卡诺、焦耳、克劳修斯建立了宏观的热力学理论和说明热现象的分子运动论。 18--19世纪，库伦、法拉第、麦克斯韦建立了电磁学理论。 至此，经典物理学理论体系的大厦巍然耸立起来。 物理上的两朵乌云 * 20世纪初，在一些新实验事实基础之上，普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔等人的努力下，建立了量子理论和相对论。奠定了近代物理学的理论基础。 二、 为什么要学物理？ 1. 物理学的发展为科学技术发展奠定基础； 没有物理学，便不会有当今的科学技术！ 物理学提供了物质世界的最基本的规律，任何自然科学都不能违反物理的规律 ---学习自然科学的基础理论 。 * 开普勒 18世纪下半叶第一次技术革命, 蒸汽机为标志, 牛顿力学和热力学的结果； * 19世纪第二次技术革命，以电力的应用和无线电通