电子显微镜扫描电镜隧道扫描电镜绪论

大学物理毛俊雯jwmao@jwmao@/baomi/special/mjw/力学热力学电和磁光学近代物理基础绪论绪论一、什么是物理学?二、物理学和其他学科的关系物质和运动,及其相互影响物质和相互作用一、什么是物理学?物质:机械,热,粒子...运动:微观

—基本粒子宏观—宇观—宇宙—纳米介观团簇

引力作用,弱作用,电磁作用,强作用

相互作用:Electroweak弱电爱因斯坦:统一场论“IsThereaFifthFundamentalForce?”引力作用,弱作用,电

磁

作

用,强作用

相互作用:杨振宁弱电超对称GrandUnificationTheory大统一比起自然现象来，实验提供了更多的变化和机动。4.2K,nK!实验物理理论物理计算物理物理学物理学中的五大理论牛顿力学(经典力学)热力学电磁学相对论量子力学无一会被完全推翻.无一百分百正确.没有一个理论是唯一的。物理学是最基本的科学.物理学是最古老、发展最快的科学.物理学为科学研究提供最多基本手段.通过观察、实验、或计算机模拟得到事实和数据用已知的原理分析事实和数据形成假说以解释事实、预言其他事实用新的例证修正和更新假说正规的科学方法:非正规?直觉机遇、运气学习大学物理，除了学习事实、定律、方程和解题技巧以外还需:努力从整体上掌握物理学,体会基本物理定律的优美、简洁、和谐以及辉煌,欣赏其普适性,要了解各分支间的相互联系和了解其适用范围.

理论和应用,

物理思想和数学工具,

一般规律和特殊事实,

主要和次要效应,

传统的和现代的推理方式.要学会区别

物含妙理总堪寻(北京颐和园铜亭出口处对联下联)二、物理学和其他学科的关系天地有大美而不言,万物有成理而不说。夫圣人者原天地之美，而达万物之理。庄子，《知北游》细推物理须行乐

何用浮名绊此身

杜甫耳目之察，不足以分物理。《淮南子。览冥训》需要仪器观测和理论思维

物理学与生物学的相互促进由来已久电学和电生理学同时诞生C.A.deCoulomb,1785L.Galvani,1791医生R.J.Mayer(1842)：受动、静脉血色差别启发，第一个给出热功当量。物理学家J.P.Joule(1843)：热功当量。现役军医H.vonHelmholtz(1847)：把能量守恒从机械运动推广到热、电、磁乃至生命现象。（24年后任物理教授）生物学为物理学启示过能量守恒物理学为生物学提供过大量工具光学显微镜(~1590)：细胞(1665)细菌(AntonievanLeeuwenhoek,1683)(Muller确认细菌为一类生物,1773)X射线衍射晶体结构分析DNA双螺旋结构（JDWatson,FHCCrick,1953）肌红蛋白、血红蛋白晶体结构（1957,1959）电子显微镜、扫描电镜、隧道扫描电镜各种光谱方法、荧光标记中子衍射示踪原子、放射性标记核磁共振波谱质谱仪“化学”仪器：超速离心机、液相色谱分析、圆偏振二向色性分析、凝胶电泳物理学为生物学提供过大量工具生命科学对热力学的挑战：热力学适用于生命系统的各个层次，许多领域还有待开拓。热力学的基础─经典热力学基本定律─的表述不完善，在生命科学中的应用应能促进热力学的基础研究。生命过程的研究必须引入非平衡热力学，但其目前状态也不能令人满意。热力学（更广泛地说，热物理科学）与生命科学有内在联系，有同步发展的历史记录，今后也需要两个领域研究人员的交流与合作，与其它学科的交叉也是必要的。生命现象的众多层次系统生物学、生物复杂性、生态系统生物多样性、种群动力学动物行为科学个体、器官、组织细胞及其通信、信号传导免疫网络、调控网络、代谢网络复制、转录、剪接、翻译、运输生物大分子:蛋白质与核酸（DNA、RNA）小分子(糖、脂肪、核苷酸、氨基酸)、金属离子、水分子和原子的相互作用世界四个最大科学难题：当前世界上有四个最大的科学难题，全球各专业的科学家都在设法揭开大自然的这些秘密，如能解开这些谜团，那么人类的生活以及对世界的看法将发生根本的变化。一、人体基因结构二、宇宙中的黑暗物质三、受控核聚变四、生命起源数、理、化基础生物知识计算机和网络技能从那门学科开始并不重要，要兼容并蓄而不排它，不为自己设限大科学需要团队精神做好自己的工作、尊重别人的工作；适应不同的思维方式和研究风格学术界互相支持而不彼此拆台为新世纪培养“广谱”科学人才任何科学都来自对客观世界的反映数理科学：“放之宇宙而皆准”的普遍原理、逻辑和演绎的方法生命科学：小小地球上一定历史时期、一定空间和温度范围内的极其特殊的现象、归纳为主的方法唯其特殊、