第25课现代科学革命现代科学革命一、物理学革命的背景：——经典物理学的危机1、17—19世纪牛顿经典力学日趋完善、成熟。那么,牛顿经典物理学有哪些内容?2、19世纪末以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释物理学的新发现而陷入危机(相对论和量子理论出现的背景)二、爱因斯坦与相对论生平简介爱因斯坦（AlbertEinstein，1879-1955），1879年生于德国，是举世闻名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦1900年毕业于苏黎士工业大学，1909年开始在大学任教，1914年任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。1933年受希特勒迫害离开德国移居美国,爱因斯坦在物理学的许多领域都有贡献，比如建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子概念，并以量子理论解释光电效应、辐射过程、固体比热等。1921年获诺贝尔物理学奖。二、爱因斯坦与相对论（宇宙世界）1、相对论的提出1905年提出匀速运动体系的狭义相对论；1916年提出加速运动体系的广义相对论。2、主要内容：（1）相对性原理和光速不变原理。（2）时间、空间、运动、质量是相对的，可以相互转化相对论的两个基本原理:相对性原理和光速不变原理狭义相对论和广义相对论统称相对论。如何理解相对论？如何理解相对论？在相对性原理中，爱因斯坦认为时间、空间、运动、质量不是绝对的，而是相对的。较典型的现象是运动的物体长度变短（尺缩效应）、运动的钟比静止的钟走得慢（钟慢效应）、运动的物体重量变大。光速不变原理则认为光的传播速度在任何条件下都是不变的。相对论分为狭义相对论和广义相对论。狭义相对论：1.否定了牛顿的绝对空间和绝对时间观念，指出时间、空间和物质运动不是各自孤立存在的，时间和空间是随着物质运动而变化的，物质的质量也是随运动速度的变化而变化的，揭示了空间、时间、物质运动之间的本质上的统一性，从而建立一个既适用于宏观低速又适用于微观高速的运动理论。2.质量和能量之间有密切的关系，从而推导出著名的质能关系式E＝mc2。广义相对论：进一步揭示了时空结构同物质分布的关系，指出物质间存在的万有引力是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀而引起的。相对论的提出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是天体物理学和宇宙学的基础。•这就提醒人们甚至要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律都有可能是不科学的。由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。1921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。这说明了一个什么问题?可以给我们什么启发?说一说:•3、相对论的意义：（1）解决了经典物理学的危机，构成现代物理学的支柱；（2）打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证看待世界的途径。三、量子理论中的微观世界1.提出：德国物理学家普朗克普朗克（1858—1947年），德国物理学家、哲学家，量子理论的奠基人，1879年在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教授。1888年任柏林大学理论物理研究所所长。他在物理学上最大的贡献是1900年提出辐射量子假说。并因此获得1918年诺贝尔物理学奖。加热到不同温度的物体发出不同颜色的光•1900年，普朗克创立了量子假说。他认为，物质的辐射能不是连续的，而是以最小的、不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的。•随后英国物理学家卢瑟福和丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，证实原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成。电子在不同轨道上围绕着原子核运动，当电子从外层轨道跳到内层轨道时就放出相应波长的电磁波。玻尔在此基础上创立了原子结构的理论。••爱因斯坦利用原子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。•量子论使人类对于微观世界认识有了革...
