一、经典物理学的危机
1.经典物理学的成就
(1)19世纪,科学的进步愈发显示出转化为生产力的巨大威力,日益受到欧美各国的重视,科学研究突飞猛进,孕育着新的突破。
(2)17世纪牛顿创立的经典力学,不断补充发展,日臻完善,被人们看做绝对权威的理论。
(3)19世纪物理学领域取得了长足的进步,把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
2.经典物理学的危机
(1)19世纪末,物理学上出现的一系列新的发现,无法用经典物理学来解释,这使得经典物理学陷入了危机,面临着挑战。
(2)物理学面临危机的同时,也迎来了一场伟大的革命。
二、爱因斯坦与相对论
1.提出:20世纪初,爱因斯坦提出的相对论为物理学的发展带来了革命性的变化,爱因斯坦成为继牛顿之后最伟大的科学家。
2.内容:相对性原理和光速不变原理:时间、空间、运动、质量不是绝对不变的,而是相对的,可以互相转化。
3.意义:相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。
(1)它在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,可以广泛地解释不同运动状态的物质,创立了一个全新的物理学世界,极大地扩展了物理学应用的领域。
(2)相对论打破了经典物理学绝对化的思维模式,为人们提供了辩证地看待世界的途径。
易混易错
相对论与牛顿经典力学的关系
爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观,并没有否定整个牛顿力学。牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。
三、量子理论中的微观世界
1.诞生:1900年,普朗克提出了量子假说。
2.发展
(1)爱因斯坦提出了光的量子理论。
(2)丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子理论。
3.影响
(1)量子理论是20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一,使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步。
(2)量子力学对化学、生物学、医学、考古学、古生物学和地质学等科学领域都产生了重大影响,带来了许多划时代的技术创新,这直接推动了社会生产力的发展,从根本上改变了人类的物质生活。
4.近代物理学兴起的意义
量子理论和相对论一起,构成了现代物理学的基础,弥补了经典物理学的不足,描绘了一个崭新的宏观宇宙世界和微观粒子世界,大大开阔了人们的视野,改变了人们看世界的角度和方式。它们不仅对物理科学本身,对自然科学,而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。
图解示意
近代物理学与现代物理学的关系