第六單元現(xiàn)代世界的科技與文化 第25課現(xiàn)代科學(xué)革命 知識點一知識點二知識點三經(jīng)典物理學(xué)的危機1.牛頓的經(jīng)典力學(xué)體系長時間被看作絕對權(quán)威的理論。2.19世紀(jì)末,物理學(xué)上出現(xiàn)了一系列新的發(fā)現(xiàn),無法用經(jīng)典物理學(xué)解釋。 知識點一知識點二知識點三現(xiàn)代物理學(xué)的新發(fā)展 知識點一知識點二知識點三 知識點一知識點二知識點三現(xiàn)代物理學(xué)興起的意義1.量子理論和相對論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ),彌補了經(jīng)典物理學(xué)在宏觀的宇宙世界和微觀的粒子世界的理論空缺,開闊了人們的視野。2.對整個人類的思維產(chǎn)生了重大影響。自主思考20世紀(jì),物理學(xué)的發(fā)展取得的兩項最重大的成就是什么?它們與經(jīng)典物理學(xué)的關(guān)系是什么?提示:量子理論和相對論。它們發(fā)展了經(jīng)典物理學(xué),彌補了經(jīng)典物理學(xué)在宏觀 宇宙世界和微觀粒子世界研究中的不足,為人類描繪了一個嶄新的世界。 探究點 相對論與經(jīng)典力學(xué)的關(guān)系史料導(dǎo)入阿爾伯特愛因斯坦的相對論產(chǎn)生了重大影響,該理論表明宇宙有一個空間和時間的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這一理論,將時間和空間說成是絕對的是沒有意義的,因為對這兩種范疇的測量通常隨著觀察者的運動而改變。也就是說,對于測量者來說,空間和時間是相對的。對于門外漢來說,這些觀點通常用不能理解的數(shù)學(xué)公式解釋表明科學(xué)已經(jīng)達(dá)到了能夠被人類所知的界限。美杰里本特利、赫伯特齊格勒新全球史互動探究(1)根據(jù)史料,概括指出愛因斯坦相對論的主要內(nèi)容及其在科學(xué)發(fā)展史上的地位。 (2)根據(jù)史料并結(jié)合所學(xué)知識,指出愛因斯坦的理論與牛頓力學(xué)理論最明顯的區(qū)別。(3)根據(jù)史料并結(jié)合所學(xué)知識,說明愛因斯坦相對論與牛頓力學(xué)體系的關(guān)系。 提示:(1)主要內(nèi)容:時間和空間是相對的。地位:科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到被人類所知的高度。(2)牛頓力學(xué)理論的時空觀是絕對的,愛因斯坦的時空觀是相對的。(3)相對論一方面否定了牛頓力學(xué)的絕對時空觀,揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性;另一方面也發(fā)展了牛頓力學(xué),將其概括在相對論力學(xué)之中,把物理學(xué)推進到一個新的高度。 名師精講牛頓力學(xué)與愛因斯坦相對論的關(guān)系(1)愛因斯坦的相對論否定了牛頓經(jīng)典力學(xué)的絕對時空論,從本質(zhì)上修正了由狹隘經(jīng)驗建立起來的時空觀,深刻地揭示了時間和空間的本質(zhì)屬性。(2)相對論同時也發(fā)展了牛頓力學(xué),把牛頓力學(xué)概括在相對論力學(xué)之中,牛頓力學(xué)只是相對論力學(xué)在低速運動狀態(tài)時的一個特例。狹義相對論反映的是物體高速運動的客觀規(guī)律,是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展。因此,不能據(jù)此認(rèn)為,相對論的建立就一筆勾銷了牛頓的歷史功績,廣義相對論則使牛頓力學(xué)體系中的“空虛空間”這個概念失去了它的意義。 【例題】 中國科學(xué)院任定成教授認(rèn)為科學(xué)理論的發(fā)展是一種累積式的發(fā)展,即不拋棄舊理論,并將其歸化入更全面的理論當(dāng)中。下列史實符合任教授觀點的是()A.神創(chuàng)論與進化論B.相對論與量子論C.經(jīng)典力學(xué)與相對論D.經(jīng)典力學(xué)與量子論解析:材料關(guān)鍵信息“不拋棄舊理論,并將其歸化入更全面的理論當(dāng)中”指的是一種繼承與發(fā)展的關(guān)系。由此分析,進化論否定了神創(chuàng)論,A項不符合題意;相對論是宏觀高速運動,量子論是微觀高速運動,兩者不具有繼承與發(fā)展的關(guān)系,排除B項;經(jīng)典力學(xué)是宏觀低速運動的科學(xué)理論,而相對論否定經(jīng)典力學(xué)中的絕對時空觀,由低 速運動發(fā)展到高速運動,C項符合;經(jīng)典力學(xué)是宏觀世界的低速運動,量子論是微觀高速運動,排除D項。答案:C 2 3 4 511.諾貝爾物理學(xué)獎獲得者楊振寧曾高度贊揚過一位科學(xué)家,指出他的“新眼光改變了基礎(chǔ)物理的發(fā)展進程”,其理論“宏偉,美妙,廣邃,催生了令人敬畏的宇宙學(xué)”楊振寧所贊揚的科學(xué)家是()A.牛頓B.瓦特C.普朗克D.愛因斯坦解析:抓住題干提供的關(guān)鍵信息“宏偉”“宇宙”,揭示宏觀宇宙的是愛因斯坦的相對論。 答案:D 2 3 4 512.19世紀(jì)末20世紀(jì)初,科學(xué)家們認(rèn)為“人們距離可知世界的邊界已經(jīng)不遙遠(yuǎn)”。打破這種認(rèn)識的是()A.經(jīng)典力學(xué)B.生物進化論C.相對論和量子理論D.電力的發(fā)明解析:相對論和量子理論沖破了原有的科學(xué)理論束縛,打開了人類認(rèn)識世界的新視角。 答案:C 2 3 4 513.德國物理學(xué)家普朗克被授予諾貝爾物理學(xué)獎時的評語是:“他使人類克服了經(jīng)典物理學(xué)的危機,對微觀世界的基本認(rèn)識有了革命性的進展。”這是基于()A.經(jīng)典力學(xué)體系的建立B.進化論的提出C.相對論的提出D.量子論的提出解析:經(jīng)典物理學(xué)研究的是宏觀世界,量子理論研究的是微觀世界。答案:D 2 3 4 514.經(jīng)典物理學(xué)所面臨的危機,終于在20世紀(jì)初被物理學(xué)發(fā)展史上的兩場偉大的革命所解決。這兩場革命使人類 ()A.擁有了研究宏觀世界和微觀世界的理論體系B.放棄了經(jīng)典物理學(xué)的思想方法和科學(xué)理論C.否定了此前物理學(xué)取得的一系列成果D.轉(zhuǎn)變了人們的思維方式和社交方式解析:材料中的“兩場革命”是指量子理論和相對論的提出。相對論研究的是宏觀世界,量子理論研究的是微觀世界,故A項正確。相對論是對牛頓力學(xué)的繼承和發(fā)展,故B、C兩項不正確。相對論提出了相對的時空觀,但并沒有改變?nèi)藗兊纳缃?和思維方式。答案:A 2 3 4 515.圖文探究:愛因斯坦既是偉大的科學(xué)家,更是杰出的思想家和有著高度社會責(zé)任感的人。當(dāng)原子彈從潘多拉魔匣里跳出來后,愛因斯坦陷入了巨大的后悔與痛苦之中,自認(rèn)一生中最大的錯誤就是建議研制原子彈。他痛心地說:“早知如此,我寧可當(dāng)個修表 匠!”愛因斯坦就核武器問題的懊悔,代表了人類高度的良知,是人類良心發(fā)出的最強音。解讀圖文信息,從愛因斯坦的話中我們可以得出,應(yīng)如何認(rèn)識科學(xué)的發(fā)展? 2 3 4 51參考答案:科學(xué)理論對科學(xué)的發(fā)展有巨大的推動作用,但科學(xué)技術(shù)本身是一把雙刃劍?？萍寄茉旄Ｈ祟?推動生產(chǎn)力水平的提高,但如果運用不當(dāng),也會危害人類。