一、近代物理学的奠基人和革命者——(b)
1.牛顿和经典力学
(1)内容:牛顿运动三定律;万有引力定律。
(2)代表作:1687年,出版《自然哲学的数学原理》,总结了他的力学体系。
(3)意义:经典力学是近代自然科学理论体系中最先成熟和完善的核心理论体系,是近代自然科学诞生的标志。
2.量子理论
(1)提出和发展:1900年,德国物理学家普朗克提出“量子”概念,《关于正常光谱能量分布定律的理论》的发表标志着量子理论的诞生;1905年,德国科学家爱因斯坦把量子理论推广到光学中,成功解释了光电效应,成为反映自然界基本规律的理论体系。
(2)影响:从根本上改变了近代物理学的传统观念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革。
3.爱因斯坦和相对论
(1)内容:1905年,创立狭义相对论,1916年,建立广义相对论。
(2)意义
①是对近代物理学理论框架的重大突破,揭示了空间、时间的可变性,时空的变化和时空结构同物质的运动和状态密不可分。
②是人类思想发展史中的一次根本性变革,对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。
③相对论和量子理论一起构成了现代物理学的基本理论框架。
西方近代科学的两大特点:实验性和数学表达式。实验性就是可以用实验的方法反复再现科技发明成果,数学表达就是可以用代数式来说明成果的内容。这与中国古代传统科学技术的特点截然不同。
二、追寻生命的起源——(b)
达尔文、赫胥黎及其进化论观点
(1)达尔文
①代表作:1859年出版《物种起源》。
②主要观点:自然界进化的规则是“物竞天择,适者生存”。他还提出人类起源于古猿的观点。
③意义:给宗教神学世界观以致命一击。
(2)赫胥黎:1863年,发表《人类在自然界中的位置》,通过比较解剖学的研究,进一步确立了人猿同祖论,促进了进化论的传播。
探究点一 经典力学的影响
【史料研读】
史料 牛顿力学体系花了五十年左右的时间,获得了普及,导致一种伟大的智力自满,对人的能力从未有过那么高的信心。启蒙思想家们相信,如果牛顿可以发现主宰物质世界的自然法则的话,那么用他的方法,他们也可以发现主宰人类社会的自然法则。
——(美)R·R·帕尔默《现代世界史》
探究:牛顿的经典力学体系对社会发展产生了哪些影响?
[提示] 其科学成就不仅推动了近代科学的形成和发展,也极大地增强了人类的自信心,鼓舞了欧洲启蒙思想家去探索和设计人类社会未来发展的蓝图。
牛顿经典力学的历史地位
(1)为力学学科确定了基本概念和基本定律,使力学形成系统化和理论化的知识体系而达到成熟和完善,并带动了其他学科的发展。
(2)把天上和地上的运动统一起来,实现了人类对自然界认识的第一次大综合。经典力学把万有引力定律和运动三定律视为宇宙间一切机械运动的普遍规律,从力学上证明了自然界的统一性,从而把人类对整个自然界的认识推进到一个新阶段。
(3)把人们对机械运动的认识从运动学的水平提高到动力学的水平。经典力学不仅描述了物体运动的图景,而且揭示了运动的原因,使人们既了解物体怎样运动,又能说明为什么这样运动,这标志着人类对自然界的认识更深化了一步。
(4)把对物体运动状态结果的描述提高到对变化过程的认识。
探究点二 相对论和量子论的影响
【史料研读】
史料 量子论和相对论是现代物理学的两大支柱,量子论的形成标志着人类对于客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学,指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
探究:根据史料信息,简要指出量子论和相对论产生的巨大影响。
[提示] 量子论和相对论不仅把近代物理学发展到现代物理学,极大地拓宽了人类科学研究的视野,而且推动了新科技领域的产生和发展。
经典力学、相对论、量子论三者之间的关系
(1)经典力学的创立为相对论的提出奠定了基础。
(2)相对论是对经典力学的继承和发展,它否定了经典力学的绝对时空观,推动物理学发展到一个新的高度。
(3)量子论和相对论的提出,使人们对物质世界的认识深入到微观领域和宏观宇宙世界,弥补了经典物理学的缺点。量子论和相对论一起,构成了现代物理学的基本理论框架,开阔了人们的视野,改变了人们认识世界的角度和方式。
(4)三者是继承与发展的关系,一起推