大学物理绪论精品课件tchgqx.ppt

参考书 1。郝柏林、刘寄星主编，《理论物理与生命科学》，上海科学技术出版社，1997，1999。 2。邹承鲁，《生物学在召唤》，上海科技教育出版社，1999。 * * * 世界四个最大科学难题 当前世界上有四个最大的科学难题，全球各专业的科学家都在设法揭开 大自然的这些秘 密，如能解开这些谜团，那么人类的生活以及对世界 的看法将发生根本的变化。 一、人体基因结构 人的基因存储在一个螺旋形的大分子中。现在科学 家希望能准确地知道在哪一种基因中 存储哪些信息，因为每种基因由 约３万个信息构成，要一个一个地检查，现在才查明约 １０万种基因 中的１００种。日前，科学家们已解出一个志愿者的全部基因密码，如 能 揭开全部基因的秘密，那么由 于基因受损而引起的癌症、糖尿病以 及其它迄今已知的４０００多种遗传疾病都可以通 过修复基因来根治 。 二、宇宙中的黑暗物质 根据新的计算，宇宙间存在的物质比现在天文 学家看见的要多九倍，宇宙爆炸论才能 成立。然而这些物质在哪里， 是什么成分，是否还能发现大量的黑暗物质，完全是个未 知数。 三、受控核聚变 三、受控核聚变 用７克氢核燃料能够产生６吨煤的能 量，而且氢核燃料是从水中提取的，用之不尽， 对人类和环境的危害 也只是现在能源的１％。现在理论问题虽然解决了，实际问题还没 解 决。氢核聚变的前提是１亿度高温，如何建造能承受如此高温的熔炉。 四、生命起源 美国科学家米勒仿造出４０亿年前地球上的条件，结果 在此条件下产生出氨基酸——— 生命的组成部分。但是如何演变成生 命仍然是个谜，现在计算机科学家编制出人工生物 的程序，在计算机 世界中观察“生命”起源，他们认为，这是理解生命结构的第一步， 未来的目标要模拟出生命的形 大学物理 毛俊雯 jwmao@ jwmao@ /baomi/special/mjw/ * 力学 热力学 电和磁 光学 近代物理基础 绪论 * 绪 论 一、什么是物理学? 二、物理学和其他学科的关系 * 物质和运动, 及其相互影响 物质和相互作用 一、什么是物理学? * 物质: 机械, 热,粒子 ... 运动: 微观 —基本粒子 宏观 — 宇观 — 宇宙 — 纳米 介观 团簇 * 引力作用, 弱作用, 电磁作用, 强作用 相互作用: Electroweak 弱电 爱因斯坦: 统一场论 “Is There a Fifth Fundamental Force?” * 引 力 作 用, 弱 作 用, 电 磁 作 用, 强作用 相互作用: 杨振宁 弱电 超 对 称 Grand Unification Theory 大 统 一 * * 比起自然现象来，实验提供了更多的变化和机动。4.2K, nK! 实验物理 理论物理 计算物理 物理学 * 物理学中的五大理论 牛顿力学 (经典力学) 热力学 电磁学 相对论 量子力学 无一会被完全推翻. 无一百分百正确. 没有一个理论是唯一的。 * 物理学是最基本的科学. 物理学是最古老、发展最快的科学. 物理学为科学研究提供最多基本手段. * 通过观察、实验、或计算机模拟得到事实和数据 用已知的原理分析事实和数据 形成假说以解释事实、预言其他事实 用新的例证修正和更新假说 正规的科学方法: 非正规? 直觉 机遇、运气 * 学习大学物理， 除了学习事实、定律、方程和解题技巧以外还需: 努力从整体上掌握物理学 , 体会基本物理定律的优美、简洁、和谐以及辉煌 , 欣赏其普适性, 要了解各分支间的相互联系和了解其适用范围 . * 理论和应用 , 物理思想和数学工具 , 一般规律和特殊事实 , 主要和次要效应 , 传统的和现代的推理方式 . 要学会区别 * 物含妙理总堪寻 (北京颐和园铜亭出口处对联下联) 二、物理学和其他学科的关系 * 天地有大美而不言,万物有成理而不说。夫圣人者原天地之美，而达万物之理。 庄子，《知北游》 * 细推物理须行乐何用浮名绊此身 杜甫 耳目之察，不足以分物理。 《淮南子。览冥训》 需要仪器观测和理论思维 * 物理学与生物学的相互促进由来已久 电学和电生理学同时诞生 C. A. de Coulomb, 1785 L. Galvani, 1791 * 医生R. J. Mayer (1842)：受动、静脉血色差别启发，第一个给出热功当量。 物理学家J. P. Joule (1843)：热功当量。 现役军医H. von Helmholtz (1847)：把能量守恒从机械运动推广到热、电、磁乃至生命现象。（24年后任物理教授） 生物学为物理学启