内容正文:
§6.6 经典力学的局限性
经典力学的基础是牛顿运动定律,万有引力定律更是树立了人们对牛顿物理学的尊敬。
著名物理学家杨振宁曾赞颂到:“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年出版的那一天。”
像一切科学一样,它没有也不会穷尽一切真理,它也有自己的局限性。它像一切科学理论一样,是一部“未完成的交响曲”。那么经典力学在什么范围内适用呢?又有怎样的局限性呢?
一.经典力学的发展历程
重 大 成 就 时 间
阿基米德发现浮力定律 公元前三世纪
开普勒发现行星运动定律 1609,1619
伽利略阐明了运动的相对性原理 1632
伽利略发现了自由落体运动规律、惯性原理 1638
帕斯卡发现帕斯卡原理 1653
马德堡半球实验:验证大气压力 1663
发现胡克定律——弹簧弹力和形变的关系 1678
牛顿发表《自然哲学的数学原理》,阐明了运动定律和万有引力定律 1687
亚里士多德 伽利略 笛卡尔 惠更斯 牛 顿
主要科学研究方法
力学方面的主要成就
1. 请分析比较下列科学家对经典力学的贡献
观察、思维、推理
观察实验、假设、数学推理三者相结合
两个反面结论:①力是维持物体运动的原因 ②重物体比轻物体下落得快
①自由落体运动规律
②力学相对性原理
实验观察、数学推理
惯性定律
实验、数学推理
①制成了世界上第一架计时摆钟
②测量出重力加速度的值
归纳与演绎、综合与分析、实验观察
①三大运动定律 ②万有引力定律
17 世纪牛顿力学构成了体系。可以说,这是物理学第一次伟大的综合。牛顿建立了两个定律,一个是运动定律,一个是万有引力定律,并发展了变量数学微积分,具有解决实际问题的能力。他开拓了天体力学这一科学,海王星和冥王星的发现就充分显示了这一点 。
经典力学
力
动量
能量
生物力学
热弹性力学
磁流体力学
化学流体动力学
等离子体动力学
地质力学
天体力学
塑性力学
流体力学
弹性力学
刚体力学
(1) 实现了人类对自然界认识的第一次理论大综合。
(2) 确定了自然科学应有的基本特征。
(3) 将“实验和数学”相结合的方法推广到物理学的各个分支,形成了完整的经典力学体系。
2.经典力学的成就
经典时空观 狭义相对论时空观
光速
同时
时间与空间