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课件网) 序———物理学：物质及其运动规律的科学 神奇的物理世界 洞天察地，万物之理 ———物理学概述 当人类之足驻足非洲的莽荒仰望静谧的苍穹，当主张宣夜说的先哲们凝视着深邃的星海，当倒悬的十字架造型出神圣的几何，当哥白尼点燃了日心说的炽热精诚的焰火，当伽利略用第一个天文望远镜刺破宗教的天幕，当第谷-布拉赫在无数个夜晚重复着观测，当开普勒沉潜在汗牛充栋般的数据里为天空立法，当牛顿以万有引力为宇宙奏响第一幕奏鸣曲，当爱因斯坦用广义相对论建立起平稳的宇宙…… 纵观人类文明史，无论是对生命的静天极光的敬畏，还是对科学的栉风沐雨的追求，每一次文明的巨大飞越，都伴随着对物理学的认知的发展。 观察现象，揭示本质 ———物理学研究的特点 庄子在《内篇·养生主第三》中写道：“吾生也有涯，而知也无涯。以有涯随无涯，殆已！已而为知者，殆而已矣！“这里，第一个“殆”意思为“不自信”或者“疲惫”，第二个“殆”则为有害。或许对于人类而言，直到光芒将我们带走那天，我们也未能发现宇宙的终极答案，但是这又何妨呢？ 世间万般学说与一切思索，都离不开试错，对于一位物理学的研究者而言，以有涯随无涯，反倒是无尽的欣慰，因为在我们永远有筚路蓝缕，以启山林的挑战。因此，只要胸怀宇宙，就不会因为斯芬克斯的问题未战先怯，也不会因为盲目自信而反受其害。 物理学是以实验为本的科学，实验是人类有目的地变革自然的过程中认识自然的一种手段，是人类发挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 物理理论是在生产实践和科学实验的基础上发展起来的，实验可以检验物理科学理论的正确与否，而实验的开展也离不开物理理论和思想的指导。 通过物理学的学习，可以充分认识实验在物理学发展中的作用，端正对实验的认识。 数学是物理学家的思维工具，物理规律只有通过数学的形式才能完美地表达。 没有对数，就难于建立开普勒三定律；没有微积分，牛顿得不出万有引力定律；没有统计学，无法发展分子运动论；没有黎曼张量，爱因斯坦的广义相对论就不能完善。 总之，物理学的发展离不开数学，而数学的发展也和物理学密切相关。毕达哥拉斯曾说“万物皆数”，而物理被誉为“万物之理”，数理是人类智力训练和科学发展的一个重要组成。 学以致知，客观理性 ———物理学背后的科学精神 科学的道路是不平坦的,科学家成功之路是艰险的,要准备付出比常人更多的精力和代价,必须有热爱科学、献身科学的精神,要善于继承又勇于创新,才有可能取得成功。 牛顿怎样站在巨人的肩上、爱因斯坦十年的追光思考、居里一家的艰难困苦、卢瑟福长期研究阿尔发射线以及量子理论早期发展所经历的曲折和磨难。从伽利略、牛顿到法拉第、爱因斯坦,从外国科学家到中国科学家,他们的奋斗历程,他们的创造过程.物理学发展史中每一次飞跃,经过了多少准备,又遇到那些矛盾。 揭示自然，造福人类 ———物理学的应用 物理学的发展与技术密切相关，如果没有真空技术、低温技术和电子技术，就不会有现代物理学。同样许多技术的革新和发展，需要物理学家的合作。既不要鄙视技术工作，也不要低估物理学的作用。如：激光技术、晶体管技术、超导技术、同位素技术、红外技术、生物工程技术等等。 物质技术的发展：物质是基础，没有经济基础做保障，就没有技术的发展和进步，许多实验工作就无法开展。 意识形态的进步：观念的变化，思想解放永远是科学突破的先决条件。 前景广阔，充满挑战 ———物理学的未来 正如物理学家戴森所说，现代物理学在未来的物理学家眼中，将会与亚里士多德在我们眼中一样古老。 随着暗能量巡天（DSE）、宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）、韦伯太空望远镜（JWST）、 ... ...
