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课件网) 第六章 万有引力与航天 经典力学的局限性 自然和自然的法则在黑暗中隐藏；上帝说，让牛顿去吧！于是一切都被照亮。魔鬼说，让爱因斯坦去吧！于是一切又回到黑暗中。 力学 热学 光学 经典物理 声学 电磁学 一、经典物理模块分类： 17世纪前在观察与哲学的猜测上对天文、力、热、声、光有了一定认识。 17世纪初—19世纪末是经典物理学体系建立的关键时期 静力学（描述静止物体） 运动学（描述物体运动） 动力学（描述物体受力作 用下的运动） 经典力学 （牛顿力学） 二、经典力学模块分类： 牛顿 万有引力定律 变量数学微积分 牛顿三定律 三、牛顿主要贡献 亚里士多德 伽利略 笛卡尔 牛顿 经验主义：必须有力作用在物体上物体才能运动 理想实验（斜面）：物体保持运动不需要力维持 如果运动中物体没受到力。将以同一速度沿以直线运动。 牛顿定律（惯性定律，加速度定律，作用反作用定律） 哥白尼：日心说 第谷：20年精心观测数据 开普勒研究第谷数据得三个定律 胡克、哈雷进一步认识 牛顿解决椭圆并延伸到万物间有力 万有引力定律 牛顿 伽利略、第谷 哥白尼、亚里士多德 笛卡尔、胡克、哈雷等 牛顿所说：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。” 经典力学金字塔的建立 开普勒 经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更确立了牛顿的地位，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，经受实践检验。著名物理学家杨振宁赞颂到：“如果一定要举出某个人、某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那天。” 第一部分包括：“定义和注释”和“运动的基本定理或定律”。这部分虽然篇幅不大，却极为重要。 第二部分是这些基本定律的作用，包括三篇：第一篇是研究万有引力的；第二篇是讨论介质对物体运动的影响；第三篇是“论宇宙系统” 。 低速世界(经典力学) 高速世界（相对论） 四、经典力学的困境： 在宏观低速的世界：一切都理所当然？ 宏观物体低速运动（远小于光速），经典力学完全适用。 时间和空间没有联系，相互独立，与物体及其运动状态都没有关系。 当一些问题(如微观领域的深入)牛顿解释不了时，它就只好用上帝的万能来解释，为此牛顿花费了后半生的心血，这正是牛顿的悲剧。 物体的相关物理量（位移、质量、大小等）与物体的运动状态都无关。 例如：船在水中流，水速2m/s，船相对于水顺流而下1m/s，则船相对于岸3m/s. 例如：空间如大房间，提供运动舞台，但不干扰演出，独立于物体及其运动存在。 例如：生活经验：时间如长河，均匀流逝，任何都影响不了它，时间也是独立的。 所以：不管选什么参考系，不管物体怎么运动，物体的位移、时间、长度、质量等等的测量结果肯定是一样的，这是天经地义的。 静止看光速和与光速一起运动算得的光速不一样,物体的速度甚至可以超过光速 高速世界（接近光速） 随着物体线性运动速度的加快，时间会变慢。将一个钟表留在地面上，而携带另一个以很快速度移动，随后进行比较，地上的钟表总比快速移动的快。 物体以接近光线运行的火箭所表现出的长度会比它静止时更短，尽管乘坐火箭的人看来并没有什么两样。爱因斯坦指出，任何物体以光速运动时，其长度将会缩短为零。 物体的质量随速度的增大而增大 1905年，爱因斯坦提出，物体高速时（接近光速），物体所占空间（如长度），物理、化学过程，生命持续时间，都与运动状态有关，时空都与运动相关联了--狭义相对论 不管你处于什么样的物理状态，你手里做实验得到的结果应该都是一样的。 不管你怎么运动，随便取得一束光来测量速度其结果应该都是一样的 ，不可能超过光速。无论你坐在飞驰的火车里还是静 ... ...
