第四节 物理学-人类进步的阶梯

第四节物理学--人类文明进步的阶梯粤教版第五章经典力学与物理学的革命粤教新课程第四节物理学--人类文明进步的阶梯物理学——研究物质、能量和物体之间相互作用的学科——是一项国际事业，物理学对人类未来的进步起着关键作用。它肩负着“探索自然、驱动技术、拯救生命”的历史使命。物理学是自然科学的基础之一，物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用。物理学的发展推动了科学技术的高速发展，几乎所有重大的新技术领域，都是在物理学中经过了长期的酝酿，在理论上和实验上取得突破，继而转化为技术成果的。物理学的基础性、技术性、思想性使之成为推动人类文明进步的重要力量。第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与化学从来就是并肩前进的，19世纪，科学家们应用物理热力学的理论和方法研究化工生产中的化学平衡、反应速度等问题，产生了化学热力学、化学动力学和催化理论，形成了物理化学这门应用物理学的原理和方法研究有关化学现象和过程的边缘学科。如图是化工厂里的电解车间。电解质在导电的过程中，同时发生化学京华，即发生电解现象。电解在工业上有广泛的应用。第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学的研究成果和研究方法向生物学渗透的结果，形成了生物物理学分子生物学等新学科，特别是遗传学的发展，敲开生命科学的大门给人类社会带来了极其深远的影响。物理学和生物学相互渗透，前途是不可限量。在两学科的交叉点上产生了一系列的重大成就，如DNA双螺旋结构的确定、耗散结构理论的建立等。21世纪将是物理学会面介入生命科学的世纪。如图为脱氧核酸（DNA）的双螺旋结构模型。第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学和天文学有着由来已久的血缘关系，特别是19世纪中叶以后，由于物理学的光度测量、光谱分析应用于天文学，使天文学家能够考察天体的分布、化学构成、物理结构和演化过程等，天文学从观察、研究天体的机械运动深入到探索天体的本质，由此产生了标志着天文学新的发展水平的天体物理学，使人类进入了认识宇宙的新阶段。如图是用哈勃望远镜拍摄的太空深处的星系第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与自然科学——人类文明进步的基石第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与自然科学——人类文明进步的基石如图是用哈勃望远镜拍摄的太空深处的星系现代社会生活中电子计算机的应用已随处可见，它对我们的生活产生了重要的影响，引发的信息革命被誉为第三次工业革命。电子信息技术的创立、发展及其硬件部分都是以物理学的成果为基础的。量子力学是孕育电计算机的理论基础，晶体管和集成电路的发明使电子计算机的诞生成为现实第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与现代技术——人类文明进步的推动力目前，许多国家都建起了核能发电站，核能发电已达到世界发电总量的30％。如果没有1909年物理的α粒子散笛射实验和爱因斯坦的质能方程，就不可能有今天核能的利用。如图是我国第一座核电站——秦山核电站第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与现代技术——人类文明进步的推动力当你聆听激光唱片发出的音色纯美的乐曲时，可曾想到：只有1917年爱因斯坦提出光的受激发辐射理论，才可能有1960年第一台激光器的诞生，迄今，激光技术已在基础得意洋洋这、军事、通信、医学、工业、生物工程、生产领域和日常生活等各方面起着重要面显著的作用。激光被誉为20世纪的“世纪之光”。第四节物理学——人类文明进步的阶梯物理学与现代技术——人类文明进步的推动力以物理学为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的文明进步，改变了人们的思维方式的生活、工作方式，创造了一个个新时代。18世纪得益于牛顿力学的热学的研究面发明的蒸汽机，带领人们进入了蒸汽机时代；19世纪以电机的发明和电力的应用为标志的电力技术革命，使人类社会全面进入了电气化时代；属于20世纪最伟大的科学成就之一的原子能技术，把人类带进了原子时代；20世纪后期，电子信息技术的通信技术双为人类创造了一个新时代——信息时代。21世纪，物理学将在极小的尺度上