1、物理學的奠基人和革命者主要從三個領域介紹主要從三個領域介紹物理學物理學領域的重大進展；領域的重大進展；生物學生物學關于人類生命的起源關于人類生命的起源三次科技革命三次科技革命的成果及對社會發展的影響。的成果及對社會發展的影響。物理學的奠基人和革命者第一節第一節 近代物理學的奠基近代物理學的奠基人的革命者人的革命者下落的蘋果下落的蘋果升空的升空的“神五神五”判天地之美，析萬物之理。判天地之美，析萬物之理。 莊子莊子物理學的奠基人和革命者探究：探究：他們分別是什么人？有什么貢獻？他們分別是什么人？有什么貢獻？物理學的奠基人和革命者閱讀課本并回答問題：1、與中世紀亞里士多德的力學學說相比，伽利略的主

2、要貢獻在哪里？2、牛頓對前人科學理論做了哪些發展？為什么經典力學體系的建立是人類認識史上的飛躍？閱讀第二框回答：3、量子論是何時誕生的？為什么量子力學的出現是驅走烏云的太陽？物理學的奠基人和革命者4、愛因斯坦的相對論建立有何重大意義？物理學的奠基人和革命者 一經典力學（1）文藝復興運動的影響）文藝復興運動的影響（2）伽利略的貢獻及作用）伽利略的貢獻及作用物理學的奠基人和革命者伽利略伽利略（1564156416421642），），偉大的意大利物理學家和天偉大的意大利物理學家和天文學家，他開創了以實驗事文學家，他開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體實為根據并具有嚴密邏輯體系和數學表述形式的近代科

3、系和數學表述形式的近代科學，被譽為學，被譽為“近代科學之近代科學之父父”。他第一個把望遠鏡對。他第一個把望遠鏡對準天空進行觀測，出版了準天空進行觀測，出版了星空使者星空使者一書。一書。16321632年，年，他出版了他出版了關于托勒密和哥關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話白尼兩大世界體系的對話，把哥白尼的學說推到了最終把哥白尼的學說推到了最終勝利的階段。勝利的階段。物理學的奠基人和革命者 伽利略出生于比薩一個沒落貴族伽利略出生于比薩一個沒落貴族家庭。家庭。1717歲進比薩大學學醫，但他對物歲進比薩大學學醫，但他對物理和數學很有興趣。他做了大量的實驗理和數學很有興趣。他做了大量的實驗和研究工作

4、，和研究工作，首次用自制的天文望遠鏡首次用自制的天文望遠鏡細心地觀察了天體，宣告了和哥白尼學細心地觀察了天體，宣告了和哥白尼學說完全相符的結論說完全相符的結論。伽利略把他在望遠。伽利略把他在望遠鏡中所觀察到的壯麗景象，到處宣傳，鏡中所觀察到的壯麗景象，到處宣傳，并用觀察到的事實和力學原理作了嚴密并用觀察到的事實和力學原理作了嚴密的論證，進一步維護和發展了哥白尼的的論證，進一步維護和發展了哥白尼的體系。體系。物理學的奠基人和革命者 教會向伽利略發出多次警告，但是他教會向伽利略發出多次警告，但是他無視這一警告，發表了無視這一警告，發表了關于托勒密和哥關于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話白尼兩大世界

5、體系的對話的巨著，從實的巨著，從實踐和理論的高度批駁了地球中心說。伽利踐和理論的高度批駁了地球中心說。伽利略的略的“異端異端”活動引起了教會的恐慌，羅活動引起了教會的恐慌，羅馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴，于是馬教皇向宗教裁判所帶頭提出控訴，于是這位體弱抱病的科學家被送進了監牢，遭這位體弱抱病的科學家被送進了監牢，遭到審訊，以至被終身軟禁。軟禁期間，他到審訊，以至被終身軟禁。軟禁期間，他繼續研究物理學，寫出繼續研究物理學，寫出關于兩門新科學關于兩門新科學的談話和數學證明的談話和數學證明。物理學的奠基人和革命者物理學的奠基人和革命者 一經典力學（1）文藝復興運動的影響）文藝復興運動的影響（2）伽

6、利略的貢獻及作用）伽利略的貢獻及作用貢獻貢獻:認識到認識到觀察和實驗觀察和實驗 實驗證實外力實驗證實外力原因原因 發現自由落體定律等發現自由落體定律等 制作天文望遠鏡，觀察天體，證明制作天文望遠鏡，觀察天體，證明日心說的正確性日心說的正確性作用作用:開創開創,為為奠定基礎奠定基礎物理學的奠基人和革命者 一經典力學物理學的奠基人和革命者牛頓牛頓出生于英國的林出生于英國的林肯郡，肯郡，16651665年畢業于著年畢業于著名的劍橋大學三一學院，名的劍橋大學三一學院，獲得學士學位。三年后獲得學士學位。三年后又獲得文學碩士學位。又獲得文學碩士學位。牛頓曾經長期擔任英國牛頓曾經長期擔任英國皇家學會會長，他

7、還擔皇家學會會長，他還擔任過英國議會議員，授任過英國議會議員，授予爵士稱號。予爵士稱號。17271727年，年，他病逝，被安葬于威斯他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，這是一種敏斯特教堂，這是一種極高的榮譽。極高的榮譽。牛頓牛頓（ 1642164217271727）物理學的奠基人和革命者 牛頓是生活在地球上的影響最大的科學家之一。他是牛頓是生活在地球上的影響最大的科學家之一。他是遺腹子，生于伽利略逝世的那一天。牛頓的背景為天才如遺腹子，生于伽利略逝世的那一天。牛頓的背景為天才如何能在逆境中出人頭地提供了一個客觀范例。何能在逆境中出人頭地提供了一個客觀范例。 牛頓少年時代即表現出手工制作精巧機械的才

8、能。雖牛頓少年時代即表現出手工制作精巧機械的才能。雖然他是個聰明伶俐的孩子，但并未引起他的老師們的注意。然他是個聰明伶俐的孩子，但并未引起他的老師們的注意。他在學校的他在學校的成績不好，他體弱多病，性格靦腆。學習成績成績不好，他體弱多病，性格靦腆。學習成績是班上倒數幾名，還經常受頑皮學生的欺侮是班上倒數幾名，還經常受頑皮學生的欺侮。直到有一次。直到有一次跟同學打架。據說那個男孩在牛頓的肚于上踹了一腳，于跟同學打架。據說那個男孩在牛頓的肚于上踹了一腳，于是牛頓把他狠狠地揍了一頓，并把他的鼻于摁在教堂的墻是牛頓把他狠狠地揍了一頓，并把他的鼻于摁在教堂的墻上蹭來蹭去。從此之后，牛頓便開始在班里嶄露頭

9、角，尤上蹭來蹭去。從此之后，牛頓便開始在班里嶄露頭角，尤其在制作模型上表現出心靈手巧其在制作模型上表現出心靈手巧 。成年時，母親令其退學，因為希望兒子成為一名出色的農成年時，母親令其退學，因為希望兒子成為一名出色的農夫。十分幸運的是他的主要天賦不滿足于他在農業方面發夫。十分幸運的是他的主要天賦不滿足于他在農業方面發揮。揮。他被證明不是一個好農夫，干活漫不經心，而且脾氣急他被證明不是一個好農夫，干活漫不經心，而且脾氣急躁。于是他又被送回學校，躁。于是他又被送回學校， 18歲那年他進入了劍橋大學，極歲那年他進入了劍橋大學，極快地通曉了當時已知的自然與數學知識，之后轉入個人的專快地通曉了當時已知的自

10、然與數學知識，之后轉入個人的專門研究。門研究。物理學的奠基人和革命者牛頓牛頓（1642-1727）著作著作：自然哲學自然哲學的數學原理的數學原理（1687）他提出了他提出了物體機械運動的三物體機械運動的三大定律和萬有引力大定律和萬有引力定律，創建牛頓力定律，創建牛頓力學體系。學體系。物理學的奠基人和革命者 一經典力學（1）基礎）基礎: 伽利略的研究成果伽利略的研究成果（2）創立）創立: 1687,自然哲學的數學原理自然哲學的數學原理: 物體運動三大定律和萬有引力定律物體運動三大定律和萬有引力定律（3）意義）意義: 對解釋和預見物理現象，有決定意義對解釋和預見物理現象，有決定意義物理學的奠基人和

11、革命者 二相對論的創立經典力學無法解釋一些新問題經典力學無法解釋一些新問題物理學的奠基人和革命者 過去的物理學都以牛頓的理論為基礎，認為過去的物理學都以牛頓的理論為基礎，認為時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系時間和空間是絕對的，兩者是沒有任何直接聯系的。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，的。似乎宇宙間存在著一個永遠走動著的大鐘，在任何情況下，它的速率永遠都是相同的，世界在任何情況下，它的速率永遠都是相同的，世界上的一切運動在時間上都以它為度量標準。上的一切運動在時間上都以它為度量標準。 經典物理學是以日常生活中經典物理學是以日常生活中常見的低速運動常見的低速運動的物質的物質為研究對

12、象的，在這里，時間和空間被認為研究對象的，在這里，時間和空間被認為是絕對的，是與物質運動無關的因素。因此，為是絕對的，是與物質運動無關的因素。因此，一旦物理學研究的一旦物理學研究的這種基礎這種基礎發生變化，如所研究發生變化，如所研究的物質是以光速或接近光速運動時，經典物理學的物質是以光速或接近光速運動時，經典物理學的某些結論就變得不準確。的某些結論就變得不準確。物理學的奠基人和革命者 二相對論的創立經典力學無法解釋一些新問題經典力學無法解釋一些新問題20C初，愛因斯坦初，愛因斯坦物理學的奠基人和革命者 （1879187919551955），），18791879年年3 3月月1414日日烏爾姆的

13、一個猶太人家中。烏爾姆的一個猶太人家中。18941894年年舉家遷居意大利米蘭。舉家遷居意大利米蘭。19001900年畢業于瑞士蘇黎世年畢業于瑞士蘇黎世工業大學。工業大學。；19141914年任柏林大學年任柏林大學教授，教授，19331933年因受納粹迫害而移居美國，年因受納粹迫害而移居美國，19551955年年4 4月月1818日逝世。日逝世。 愛因斯坦被認為是愛因斯坦被認為是最富于創造力的科學家最富于創造力的科學家，他不但創立了相對論，還提出了光量子的概念，得他不但創立了相對論，還提出了光量子的概念，得出了光電效應的基本定律，并揭示了光的波粒二重出了光電效應的基本定律，并揭示了光的波粒二重

14、性本質，為量子力學的建立奠定了基礎。為此榮獲性本質，為量子力學的建立奠定了基礎。為此榮獲19211921年度的諾貝爾物理學獎。同時，他還證明了熱年度的諾貝爾物理學獎。同時，他還證明了熱的分子運動論，提出了測定分子大小的新方法。的分子運動論，提出了測定分子大小的新方法。物理學的奠基人和革命者 然而就是這樣一位光彩奪目的人物，然而就是這樣一位光彩奪目的人物，愛因斯坦愛因斯坦年幼時也未顯出智力超群年幼時也未顯出智力超群，相反，到了四歲多還，相反，到了四歲多還不會說話，家里人甚至擔心他是個低能兒。在整不會說話，家里人甚至擔心他是個低能兒。在整個中小學時代卻常常個中小學時代卻常常被斥為被斥為“生性孤僻、

15、智力遲生性孤僻、智力遲鈍鈍”，“心不在焉，想入非非心不在焉，想入非非”。中學畢業前夕，中學畢業前夕，校方甚至斷言他未來將校方甚至斷言他未來將“一事無成一事無成”，勒令他退，勒令他退了學。了學。16歲那年，他以同等學歷報考大學，盡管歲那年，他以同等學歷報考大學，盡管物理。數學成績很好，但由于需要死記硬背的科物理。數學成績很好，但由于需要死記硬背的科目考砸了鍋，只得名落孫山。第二年進入大學后，目考砸了鍋，只得名落孫山。第二年進入大學后，他擅自他擅自“刷掉了刷掉了”很多課程，只以很多課程，只以“極大的興趣極大的興趣”去聽某些課和在家里自學。曾被數學教授稱為去聽某些課和在家里自學。曾被數學教授稱為“懶

16、狗懶狗”，曾因做實驗出事故受到處分，還曾被，曾因做實驗出事故受到處分，還曾被物理教授認為不適宜學物理而應當改行。物理教授認為不適宜學物理而應當改行。物理學的奠基人和革命者 大學畢業時幾位同窗好友都留校當了助教，大學畢業時幾位同窗好友都留校當了助教，他卻因得不到教授們的賞識而遭到了他卻因得不到教授們的賞識而遭到了“畢業即畢業即失業失業”的命運。這種種親身經歷，使愛因斯坦的命運。這種種親身經歷，使愛因斯坦對教育的總體印象一直不佳。正因為如此，成對教育的總體印象一直不佳。正因為如此，成名后的愛因斯坦通過自身的體驗和長期的觀察，名后的愛因斯坦通過自身的體驗和長期的觀察，形成了一種與眾不同的教育觀點。形

17、成了一種與眾不同的教育觀點。 “知識是死的；而學校卻要為活人服務。知識是死的；而學校卻要為活人服務。”這是愛因斯坦對于學校教育的基本看法。他反這是愛因斯坦對于學校教育的基本看法。他反對把學校僅僅看做是傳授知識的工具，更反對對把學校僅僅看做是傳授知識的工具，更反對把學生把學生“當作死的工具來對待當作死的工具來對待”。他認為。他認為：“學校的目的始終應當是：青年人在離開學校學校的目的始終應當是：青年人在離開學校時，是作為一個和諧的人，而不是作為一個專時，是作為一個和諧的人，而不是作為一個專家。家。” 物理學的奠基人和革命者成功的秘訣 一個愛說廢話而不愛用功的青年，整天一個愛說廢話而不愛用功的青年，

18、整天纏著大科學家愛因斯坦，要他公開成功的纏著大科學家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一 個公式個公式給他：給他：Axyz 愛因斯坦解釋道：愛因斯坦解釋道：“A代表成功，代表成功，x代表艱苦的勞動，代表艱苦的勞動，y代表代表正確的方法正確的方法” “z代表什么？代表什么？”青年迫青年迫不及待地問。不及待地問。“代表少說廢話。代表少說廢話。”愛因斯愛因斯坦說坦說物理學的奠基人和革命者作為科學家的愛因斯坦，他是作為科學家的愛因斯坦，他是窺見上帝秘密的人；作為思想窺見上帝秘密的人；作為思想家的愛因斯坦，他是窺見人間家的愛因斯坦，他是窺見人間秘密的人。秘

19、密的人。物理學的奠基人和革命者有高度社會責任感的人，通常是具有良心的智有高度社會責任感的人，通常是具有良心的智識者識者。讓我們輕輕地伸出我們的手，撫摸一下讓我們輕輕地伸出我們的手，撫摸一下愛因斯坦的滾燙的良心：愛因斯坦的滾燙的良心：1939年年8月月2日，愛因日，愛因斯坦出于對人類命運的極大關注，寫信給羅斯斯坦出于對人類命運的極大關注，寫信給羅斯福總統建議美國務必搶在法西斯德國之前制造福總統建議美國務必搶在法西斯德國之前制造出原子彈；后來，當原子彈真的從潘多拉魔盒出原子彈；后來，當原子彈真的從潘多拉魔盒里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛里跳出來后，愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中，自認

20、一生最大錯誤就是建議研制原子苦之中，自認一生最大錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說，彈。他痛心地說，“早知如此，我寧可當個修早知如此，我寧可當個修表匠！表匠！”愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表愛因斯坦就核武器問題的懊悔，代表了人類良知的高度，是人類良心發出的最強音。了人類良知的高度，是人類良心發出的最強音。聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之聽愛因斯坦的自責之聲，我們明白人類良知之寶貴寶貴請記住愛因斯坦的話吧：請記住愛因斯坦的話吧：“沒有能獨沒有能獨立思考和獨立判斷的有創造性的個人，立思考和獨立判斷的有創造性的個人，社會的向上發展是不可想象的。社會的向上發展是不可想象的。”物理學的奠基人和

21、革命者在世紀思在世紀思想家的畫廊中，想家的畫廊中，愛因斯坦，就愛因斯坦，就是公正、善良、是公正、善良、真理的化身。真理的化身。他的品格與天他的品格與天地日月相爭輝，地日月相爭輝，他的科學貢獻，他的科學貢獻，人類將萬世景人類將萬世景仰仰。NoImage物理學的奠基人和革命者19551955年年 4 4月月1818日因主動脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺日因主動脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發訃告，不舉行公開葬禮，不建墳墓，不立紀念碑。火囑，不發訃告，不舉行公開葬禮，不建墳墓，不立紀念碑。火化時按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。化時按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以

22、及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。骨灰撒在永遠對人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執行者用歌德悼念席勒的詩結束了那樸素的葬禮：遺囑執行者用歌德悼念席勒的詩結束了那樸素的葬禮： 我們全都獲益不淺，我們全都獲益不淺， 全世界都感謝他的教誨；全世界都感謝他的教誨； 那專屬他個人的東西，那專屬他個人的東西， 早已傳遍廣大人群。早已傳遍廣大人群。 他像行將隕滅的彗星，他像行將隕滅的彗星， 光華四射，光華四射， 把無限的光芒同他的光把無限的光芒同他的光 芒永相連結。芒永相連結。他的主治醫生賀維博士認為如此偉大的大腦，應該進行研究，他的主治醫生賀維博士認為如

23、此偉大的大腦，應該進行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200200片帶走。片帶走。但至今沒有結論。但至今沒有結論。 物理學的奠基人和革命者NoImage愛因斯坦愛因斯坦（1879-19551879-1955）提出了相對論，提出了相對論，發展了牛頓力學。發展了牛頓力學。物理學的奠基人和革命者 二相對論的創立經典力學無法解釋一些新問題經典力學無法解釋一些新問題狹義相對論，廣義相對論狹義相對論，廣義相對論（1）是）是重大革命重大革命（2）否定了）否定了20C初，愛因斯坦初，愛因斯坦（3）發展了）發展了（4）推動了）推動了物理學的奠基人和革命者

24、物理學的奠基人和革命者 三量子論的誕生與發展（1）19C末末-20C初初,深入到原子內部深入到原子內部（2）微觀的粒子運動不能用經典力學來解釋）微觀的粒子運動不能用經典力學來解釋1900,德國物理學家普朗克德國物理學家普朗克（1）愛因斯坦利用量子論成功解釋了光電效應）愛因斯坦利用量子論成功解釋了光電效應（2）丹麥玻爾提出有關原子的量子理論）丹麥玻爾提出有關原子的量子理論物理學的奠基人和革命者 三量子論的誕生與發展1900,德國物理學家普朗克德國物理學家普朗克（1）使人類以微觀世界的基本認識取得革命性進步）使人類以微觀世界的基本認識取得革命性進步（2）與相對論一起）與相對論一起,構成現代物理學的

25、基礎構成現代物理學的基礎（3）相對論和量子論彌補了經典力學）相對論和量子論彌補了經典力學（4）不僅）不僅而且而且物理學的奠基人和革命者物理學發展的過程物理學發展的過程經典力學奠經典力學奠基者基者（17世紀初）世紀初）經典力學建經典力學建立者立者（17世紀晚世紀晚期）期）從經典力學發展到相對論、從經典力學發展到相對論、量子論量子論（19世紀末世紀末20世紀初）世紀初）伽利略（意）伽利略（意） 牛頓（英）牛頓（英）愛因斯坦（德）愛因斯坦（德）普朗克（德）普朗克（德）物理學的奠基人和革命者課堂練習課堂練習 1、愛因斯坦相對論的提出是物理學領域的一場愛因斯坦相對論的提出是物理學領域的一場重大革命，主要是因為否定了經典力學的絕重大革命，主要是因為否定了經典力學的絕對時空觀對時空觀 揭示了時間、空間并非絕對不變揭示了時間、空間并非絕對不變的本質屬性的本質屬性 打破