經(jīng)典力學(xué)的局限性,閱讀思考：,1、經(jīng)典力學(xué)取得了哪些輝煌的成就？ 2、經(jīng)典力學(xué)在哪些領(lǐng)域不能適用？能說(shuō)出為什么嗎？ 3、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍是什么？ 4、相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)是否否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)？應(yīng)該怎樣認(rèn)識(shí)？,17世紀(jì)牛頓力學(xué)構(gòu)成了體系?？梢哉f(shuō)，這是物理學(xué)第一次偉大的綜合。牛頓建立了兩個(gè)定律:一個(gè)是運(yùn)動(dòng)定律,一個(gè)是萬(wàn)有引力定律，并發(fā)展了變量數(shù)學(xué)微積分，具有解決實(shí)際問(wèn)題的能力。他開(kāi)拓了天體力學(xué)，海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)就充分顯示了這一點(diǎn) .,一、經(jīng)典力學(xué)的成就,1、牛頓力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀 伽利略和牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀認(rèn)為,同一物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和長(zhǎng)度(位移)在不同的參考系中,測(cè)量結(jié)果是相同的.,2、牛頓的局限 當(dāng)一些問(wèn)題牛頓解釋不了時(shí)，他就只好用上帝的萬(wàn)能來(lái)解釋，為此牛頓花費(fèi)了后半生的心血，這正是牛頓的悲劇。,二、經(jīng)典力學(xué)的局限性,經(jīng)典力學(xué)在非慣性系不再適用,經(jīng)典力學(xué)在高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域不再適用,對(duì)于強(qiáng)引力，經(jīng)典的引力理論也是不適用的,經(jīng)典力學(xué)在微觀領(lǐng)域不再適用,經(jīng)典物理對(duì)物理學(xué)思想和科學(xué)方法作出總結(jié)， 它只適用于宏觀、低速、弱引力的物體,1905年，愛(ài)因斯坦（18791955）發(fā)表了狹義相對(duì)論:在宇宙中唯一不變的是光在真空中的速度，其它任何事物速度、長(zhǎng)度、質(zhì)量和經(jīng)過(guò)的時(shí)間，都隨觀察者的參考系（特定觀察）而變化。,三、經(jīng)典力學(xué)與狹義相對(duì)論,相對(duì)時(shí)間 狹義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間不是絕對(duì)的即不是固定不變的。愛(ài)因斯坦指出，隨著物體（觀察者所見(jiàn)到的）線性運(yùn)動(dòng)速度的加快，時(shí)間會(huì)變慢。使用同步原子鐘已證實(shí)了這個(gè)結(jié)論的正確性，將一個(gè)鐘表留在地面上，而攜帶另一個(gè)以很快速度移動(dòng)（如在噴氣式飛機(jī)上），隨后進(jìn)行比較，靜止的鐘表總比另一個(gè)稍微快一點(diǎn)。-鐘慢效應(yīng),相對(duì)長(zhǎng)度 愛(ài)爾蘭物理學(xué)家喬治佛茲杰拉德（18511901）提出，物質(zhì)會(huì)在運(yùn)動(dòng)的方向上收縮（縮?。?，這意味著根據(jù)一個(gè)靜止觀察者的觀點(diǎn)，一枚以接近光速運(yùn)行的火箭所表現(xiàn)出的長(zhǎng)度會(huì)比它靜止時(shí)更短，盡管乘坐火箭的人看來(lái)并沒(méi)有什么兩樣。愛(ài)因斯坦指出，任何物體以光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其長(zhǎng)度將會(huì)縮短為零。 -尺縮效應(yīng),相對(duì)質(zhì)量,物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量與靜止質(zhì)量的關(guān)系 -質(zhì)速效應(yīng),量子論則適用于微觀高速粒子的運(yùn)動(dòng)。 廣義相對(duì)論的引力場(chǎng)理論適用于強(qiáng)引力作用。 當(dāng)物體的速度遠(yuǎn)小于光速c時(shí)，相對(duì)論與經(jīng)典理論的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別；當(dāng)另一個(gè)重要常數(shù)即“普朗克常數(shù)”h(66310-34Js)可以忽略不計(jì)時(shí)量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別相對(duì)論和量子力學(xué)都沒(méi)有否定過(guò)去的科學(xué)，而只認(rèn)為過(guò)去 的科學(xué)是自己在一定條件下的特殊情形。,“照亮我的道路,并不斷給我新的勇氣去愉快地正視生活理想的是善、是美、是真”。,Einstein 對(duì)相對(duì)論的解釋:,當(dāng)你和一個(gè)漂亮姑娘在一起坐一小時(shí),你感覺(jué)只坐了一分鐘,當(dāng)你坐在火爐旁一分鐘,就好象坐了一小時(shí),這就是相對(duì)論。,“ 科學(xué)的頭腦就是去懷疑,去證實(shí),去發(fā)現(xiàn)的精神! ”,相對(duì)論好像是：“光彩奪目的火箭，它在黑暗的夜空，突然劃出一道道十分強(qiáng)烈的光輝，照亮了廣闊的未知領(lǐng)域?！?德布羅意,課堂小結(jié),一、經(jīng)典力學(xué)規(guī)律只能用于： 宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)、弱引力。,【例題】牛頓定律能適用于下列哪些情況？ A、研究原子中電子的運(yùn)動(dòng) B、研究“神州”五號(hào)的高速發(fā)射 C、研究地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng) D、研究飛機(jī)從深圳飛往北京的航線,二、相對(duì)論的基本原理,1、相對(duì)性原理,（1）相對(duì)時(shí)間,（2）相對(duì)長(zhǎng)度,（3）相對(duì)質(zhì)量,2、光速不變?cè)?據(jù)美國(guó)海軍部記載，在第二次世界大戰(zhàn)期間的太平洋戰(zhàn)役中，美國(guó)的“印第安納堡利斯 ”號(hào)軍艦被日本潛艇擊沉。當(dāng)時(shí)美國(guó)海軍部收到艦上有25名官兵乘救生艇逃離了軍艦的求救信號(hào)。但美國(guó)海軍部多次派出營(yíng)救艦隊(duì)和飛機(jī)去尋找，均一無(wú)所獲，最后只好宣告他們已葬身海底。 然而，1991年7月的一天，一隊(duì)菲律賓漁船在菲律賓群島以南的西比斯海域上，竟然發(fā)現(xiàn)了這只救生艇。,小艇上的25名船員雖然如驚弓之鳥、一片惶恐不安的樣子，但他們?nèi)匀徊皇贻p力壯的風(fēng)貌。這一發(fā)現(xiàn)，便得美國(guó)當(dāng)局感到萬(wàn)分驚愕。 當(dāng)然，更使他們感到大惑不解的是，“印第安納堡利斯”號(hào)軍艦是1945年7月30日被擊沉的，時(shí)隔46年后，他們的模樣竟和被擊沉?xí)r一模一樣，連胡子和頭發(fā)都沒(méi)有一點(diǎn)變化。這25名獲救的人員一致認(rèn)為他們?cè)诤Ｉ蟽H僅漂流了1天時(shí)間。 46年如一日，怎么說(shuō)?天文學(xué)家森梅西堅(jiān)斯博士認(rèn)為，他們有可能闖入了一個(gè)“時(shí)空隧道”，幾十年后復(fù)出人間，卻全然不知道已經(jīng)過(guò)了那么久時(shí)間。,