现代科学技术与自然观的新发展.ppt

总体特点20世纪科学技术，发展迅速，发展更全面，注重整体，分析更深入；追求简单性?探索复杂性;关注本体,认识?联系道德,伦理,法律;研究无机界?研究生命、智能;兴趣、小科学?大科学、国家利益、国际合作;探索自然?第一生产力、经济效益、生活质量;自然、科学技术、经济和社会是相互联系的现代科学技术发展的自然观意义三大发现与新的物质观相对论的创立与新的时空观电子信息技术与赛博空间的出现量子力学与新的自然图景非线性科学与自然界的演化图景物理学新发现与新的物质观19世纪下半叶，牛顿力学在各个自然科学领域得到了广泛应用，机械自然观总体上仍然处于主导地位。“经典物理学大厦已经竣工完成”。在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只能做一些零碎的修补工作。两朵乌云：当时物理学家中的泰斗——开耳文勋爵在新年贺词中把物理学的19世纪发展和20世纪的前景比喻为“物理学一片晴朗天空，只有两朵小小乌云”，它们是：迈克尔逊—莫雷实验，证明了“以太”是不存在的；黑体辐射引出的“紫色灾难”。两朵乌云：（1）黑体辐射中的“紫外灾难” （2）迈克尔逊-莫雷所做的“以太漂移实验”理论拟合的曲线2L1光源运动方向以太理论拟合的曲线1黑体辐射中的“紫外灾难”实验曲线迈克尔逊-莫雷所做的“以太漂移实验”L2接收器三大发现1895年，伦琴（1845-1923）研究阴极射线时意外发现X射线；获得1901年诺贝尔物理学奖，是第一个获奖人。1896年，贝克勒耳（1852-1908）意外发现放射线，发现铀。1897年，汤姆逊证实了电子的存在。此外，居里夫妇发现放射线元素（钍、钋和镭）；证实元素的嬗变；促使元素嬗变理论建立（卢瑟福，1902年）01添加标题新物质的发现02添加标题打破了“原子不可分”、“元素不变”的神话，03添加标题打破了物理学已经发展成熟的看法。相对论的创立与新的时空观历史背景——理论与实验的矛盾以太之谜与洛伦兹的解释——旧理论体系的内在逻辑矛盾马赫、彭加勒相对论的创立及其基本内容1905年，爱因斯坦发表《运动物体中的电动力学》，从而创立了狭义相对论。两大假设：在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，所有的自然规律都是相同的；在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，光在真空中的速度都是不变的。五大推论：1同时性是相对的；2运动物体的长度在运动方向要收缩3运动时钟要变慢；4物体质量将随速度增加而增加；5物体的质量与能量可以相互转化。61916年爱因斯坦《广义相对论的基础》建立完整的广义相对论理论。添加标题两大假设与推论添加标题1907年爱因斯坦给出著名公式:E＝mc2；添加标题1919年广义相对论理论被验证。添加标题相对论的时空观——时间与空间的内在联系——空间和时间依赖于物质的运动过程——空间和时间依赖于运动着的物质本身科学意义经典力学实现了力学现象的综合，电磁学理论实现了磁、电、光现象的综合，狭义相对论的建立，使力学理论和电磁学理论在更高的层次上实现了综合。哲学意义从根本上否定了牛顿经典力学的绝对时空观。根据相对论，时间、空间与物质不可分割，随物质运动状态而改变。揭示了时间与空间的统一性。狭义相对论证明了时间与空间存在着内在的、本质的联系，把三维空间扩展到四维。达利：《永恒的记忆》，1931量子力学与新的自然图景创立过程单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要，字字珠玑，但信息却千丝万缕、错综复杂，需要用更多的文字来表述；但请您尽可能提炼思想的精髓，否则容易造成观者的阅读压力，适得其反。——量子论的诞生1900年普朗克（MaxPlank）提出能量子假说1905年爱因斯坦（AlbertEinstein）提出光量子假说和理论1913年玻尔（N.Bohr）建立(经典)量子论原子模型添加标题——量子力学的建立添加标题1926年薛定谔(E.Schrodinger)提出波动力学添加标题1923年德·布罗意（V.deBrolie）提出物质波假说添加标题1927年海森堡提出“测不准原理”，玻尔提出互补原理”。添加标题1925年海森堡(W.K.Heisenberg)提出矩阵力学添加标题爱因斯坦与玻尔（哥本哈根学派）长达30年的哲学争论几何光学01波动光学02经典力学03量子力学04薛定谔05海森堡06波动力学07矩阵力学08量子力学的自然图景——量子性——统计性——波粒两象性以三大发现、相对论与量子力学的创立为核心的物理学革命，最终克服了经典物理学