近代以來科學技術(shù)的輝煌

專題七近代以來科學技術(shù)的輝煌古代近代考察范圍研究方法科學與技術(shù)的關(guān)系近代自然科學的產(chǎn)生分門別類整體考察自然界科學實驗直觀感受，哲學思辨兩相分離密切結(jié)合1、標志：2、推動因素：

3、古代科學技術(shù)和近代科學技術(shù)的區(qū)別1543年哥白尼發(fā)表《天體運行論》資本主義生產(chǎn)方式產(chǎn)生，新航路開辟文藝復興、宗教改革、2專題七近代以來科學技術(shù)的輝煌科學線索（意）伽利略：自由落體定律——標志著物理學的真正開端。（英）牛頓：經(jīng)典力學體系——標志著近代物理學的形成。（德）普朗克的量子論、愛因斯坦的相對論——是物理學重大革命。以物理學革命為先導，帶動了化學、生物學、天文學、地理學等學科的理論革命性的突破。（英）達爾文：生物進化論——在科學界和思想界產(chǎn)生了巨大深遠震動。技術(shù)線索主要講了近代以來的三次科技革命。1、蒸汽時代（工業(yè)革命）：18世紀中期——19世紀中期2、電氣時代（第二次工業(yè)革命）：19世紀60、70年代——19世紀末20世紀初3、信息時代（第三次科技革命）：20世紀40、50年代——至今科學勃興進展輝煌轉(zhuǎn)化生產(chǎn)科技革命文藝復興思想解放經(jīng)典力學、相對論和量子論、進化論三次科學技術(shù)革命科技歷程近代物理學的奠基人和革命者課標要求了解經(jīng)典力學的主要內(nèi)容，認識其在近代自然科學理論發(fā)展中的歷史地位。知道相對論、量子論的主要內(nèi)容，認識其意義。伽利略：貢獻：①運用觀察、實驗和推理的研究方法，②創(chuàng)立自由落體定律，推翻了亞里士多德的學說一、近代物理學的奠基人是誰？為什么？（他有哪些貢獻？）6二、經(jīng)典力學的建立者是誰？理論內(nèi)容？代表著作？地位？（1）內(nèi)容①運動三定律：慣性定律、加速度定律作用力和反作用力定律，②萬有引力定律（2）代表著作：1687年，《自然哲學的數(shù)學原理》議一議：一、牛頓獲得巨大成就的原因蘋果是怎樣落地的呢？牛頓：“假如我有一點微小成就的話，沒有其它秘訣，唯有勤奮而已。”于是，牛頓去探索研究，進行了無數(shù)次的實驗，終于發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律1.個人因素：牛頓的勤奮、探索和創(chuàng)新精神我之所以能比別人看得遠些，是因為我站在巨人們的肩上。

——牛頓2.前人的基礎(chǔ)：伽利略、笛卡爾、開普勒3.社會環(huán)境（17世紀的經(jīng)濟、思想、政治）經(jīng)濟條件——資本主義進一步發(fā)展，

政治條件——英國資產(chǎn)階級革命的進行，資本主義制度的建立

思想條件——文藝復興、宗教改革、啟蒙運動等思想解放運動的進行

階級條件——新興資產(chǎn)階級在政治上經(jīng)濟上對自然科學的迫切需要1.理論：完成了人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合，使科學擺脫了神學束縛向前發(fā)展，標志近代科學的形成。4.為啟蒙運動和唯物主義哲學奠定科學基礎(chǔ)。

在瓦特研制蒸汽機之前的一個世紀里，正是歐洲歷史上一個科學鼎盛的時期。從17世紀中期開始，近代科學在一批巨人的推動下產(chǎn)生。在這批科學巨人當中排在最中心位置的是一位婦孺皆知的人，他就是牛頓。許多歷史學家認為，如果從近代科學的角度看，正是牛頓開啟了工業(yè)革命的大門?！洞髧绕?工業(yè)先聲》3.為英國工業(yè)革命提供科學理論。經(jīng)典力學體系的歷史地位三百年前，人類的思想還充斥著迷信和恐懼，水為什么往低處流？太陽為什么升起落下？這些今天看來簡單之極的問題，在當時卻是根本無法認識和把握的。直到牛頓出現(xiàn)，人類才終于結(jié)束了這種狀態(tài)?！洞髧绕稹方庹f詞2.實踐：算出地球的平均密度和扁平率，解釋了潮汐，預測海王星的存在（伏爾泰認為）牛頓以他對天地萬物的寥寥數(shù)條規(guī)律的精美絕倫的概括，彰顯了人的理性的偉大，暴露了宗教非理性主義的荒謬。

——《世界文明史》牛頓說：天體之所以會運動，是因為上帝創(chuàng)造了萬物以后，也設定了各種自然規(guī)律，比如運動定律等等。上帝先把它們一推，然后天體就按“動者恒動”的定律一直運動下去，事物都就按照自然規(guī)律和概率順其自然的發(fā)生。上帝不再作任何事情。墓志銘：NatureandNature'lawlayhidinnight;Godsaid,"LetNewtonbe,"andallwaslight。自然與自然的定律，都隱藏在黑暗之中；上帝說"讓牛頓來吧！"于是，一切變?yōu)楣饷?。英國西敏寺的牛頓墓質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學體系是最完美的物理學理論嗎？

19世紀末，面對經(jīng)典物理學近乎完美的發(fā)展，有的物理學家表示：“19世紀已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學家只是修飾和完美這座大廈?！?/p>

經(jīng)典物理學是以日常生活中常見的低速運動的物體為研究對象的，微觀物體運動或進入光速運動時，經(jīng)典物理學的某些結(jié)論就變得不準確19世紀末20世紀初，電子和放射性的發(fā)現(xiàn)，打開了原子的大門，使人們對物質(zhì)的認識深入到了原子內(nèi)部。大量的實驗表明，微觀粒子的運動不能用通常的宏觀物體的運動規(guī)律進行描述。三、量子論的建立-----普郎克標志人類對客觀規(guī)律的認識深入到微觀世界；間接影響第三次科技革命。背景：微觀粒子運動無法用經(jīng)典力學解釋。意義：量子力學是為描述遠離我們的日常生活經(jīng)驗的抽象原子世界而創(chuàng)立的，但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學就沒有全球經(jīng)濟可言，因為作為量子力學的產(chǎn)物的電子學革命將我們帶入了計算機時代。同時，光子學的革命也將我們帶入信息時代。量子物理的杰作改變了我們的世界。誕生與發(fā)展：四、相對論的建立--愛因斯坦狹義相對論打破經(jīng)典力學的絕對時空觀；為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)。理論建立標志：原理：意義：1905年《論動體的電動力學》時間和空間都與物質(zhì)的運動有關(guān)，隨著物質(zhì)運動速度的變化而變化。（E=mc2）探究：狹義相對論與牛頓力學的關(guān)系：否定？繼承和發(fā)展？牛頓力學：宏觀物體低速運動的客觀規(guī)律，狹義相對論：物體高速運動的客觀規(guī)律，牛頓力學是相對論的一種特例（物體低速運動狀態(tài)），包括在相對論體系中。相對論否定牛頓力學的絕對時空觀，但并非全盤否定牛頓力學相對論的建立--愛因斯坦廣義相對論第一次闡述了四維時空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想理論建立時間：原理：意義：1916年，發(fā)表《廣義相對論基礎(chǔ)》①物質(zhì)存在的現(xiàn)實空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場強度②空間、時間不是獨立的實在，它們是物質(zhì)存在的形式愛因斯坦關(guān)于相對論的比喻

為了對這一深奧的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風趣地對一名男青年說：“我打個比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時間你覺得哪一個更長？”男青年說：“當然坐在火爐上烤的時間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對論內(nèi)容?！睍r間和空間的相對性狹義相對論發(fā)表100周年，也許全世界只有幾十個人能完全理解他的真諦，但這并不能掩蓋相對論對人類生活的巨大改變。

思考：相對論的提出，有怎樣的歷史意義？（1）相對論的提出，是對近代物理學理論框架的重大突破；（深刻揭露了空間和時間的本質(zhì)屬性）（2）相對論的提出，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對整個自然科學和哲學都產(chǎn)生了極其深遠的影響。

相對論與量子理論共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的基本理論框架。

伽利略（1564——1642）牛頓（1642——1727）

普朗克（1858——1947）

愛因斯坦（1879——1955）物理學革命經(jīng)典力學體系近代自然科學的形成——相對論——量子論自由落體定律近代科學之父

（實驗科學）近代物理學的奠基人和革命者經(jīng)典力學奠基者（17世紀初）經(jīng)典力學建立者（17世紀晚期）從經(jīng)典力學發(fā)展到量子論、相對論（19世紀末～20世紀初）伽利略（意）牛頓（英）普朗克（德）愛因斯坦（德）近代物理學的發(fā)展過程1.(2015福建22）16、17世紀歐洲學者質(zhì)疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的知識?？茖W革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質(zhì)及其力量。在這里，對宇宙的性質(zhì)及其力量作出“革命”性描述的理論是A.進化論B.萬有引力定律C.量子論D.相對論2.（2015江蘇15）“科學革命引發(fā)了觀念形態(tài)的革命：宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角，傳統(tǒng)的權(quán)威受到撼動，人類第一次從對自然恐懼的陰影下走出來，重新審視自身的價值和能力?！贝颂帯翱茖W革命”的代表人物是A．牛頓B．達爾文C．愛因斯坦D．普朗克3.（2015，重慶10）1727年春，伏爾泰參加了牛頓的葬禮，隨后訪問了牛頓的外甥女凱瑟琳并聆聽了蘋果墜地的故事。該故事通過伏爾泰的著作迅速傳遍世界，成為家喻戶曉的科學佳話。這則材料可以用來說明A．科學團體推動了歐洲啟蒙運動的發(fā)展B．跨國文化交流促進了科學思想的傳播C．18世紀早期英國啟蒙運動已接近尾聲D．18世紀早期法國思想自由度遜于英國4.（2015四川卷11）1933年希特勒上臺后，猶太科學家愛因斯坦選擇移居美國，放棄愿意為他提供避難所的歐洲國家。悉知該消息時，法國物理學家保羅?朗之萬評價道：“這是一個重大事件，其重要程度就如同把梵蒂岡從羅馬搬到新大陸一樣?！痹诖耍手fA.譴責納粹德國迫害猶太科學家B.擔心歐洲大陸的戰(zhàn)爭威脅日益臨近C.意識到世界科學中心即將轉(zhuǎn)移D.覺察到科學家全球流動為大勢所趨7.（2015浙江39）材料一在“光榮革命”到來之前，一個