内容正文:
物理学与人类文明
祝贺同学们升入高中阶段学习。我很高兴能教你们的物理课,我愿意和大家一起努力,为实现你们的理想目标而同甘共苦。
一 、生活中的几个实例
(一)物理学
二、物理学的特点、研究领域和地位
1、物理学是一门自然科学,起始于伽利略和牛顿时代。
物理学又是一门实验科学,是一门崇尚理性、重视逻辑推理的科学。
2、研究领域
时间上,物理学前溯到宇宙起源,后推到宇宙的归宿;
空间上,小到基本粒子,大到宇宙天体,近乎无所不在,无所不管。
物理学研究物质存在的基本形式,以及他们的性质和运动基本规律。
(二)物理学的分支结构
物理学
力学
热学
电磁学
光学
统计物理学
量子力学
原子和原子核物理学
凝聚态(固态和液态)物理学
粒子物理学(高能物理)
(三)物质世界的时间尺度
从时间尺度看,宇宙年龄以秒为单位的数量级约为1018S,而某种粒子的寿命以秒为单位的数量级约为10-25S,两者相比,共跨越了43—44个数量级
应用哈勃太空望远镜,可以探测宇宙的信息。
应用我国自制的北京正负电子对撞机可以探测微观粒子的运动规律
(四)物质世界的空间尺度
物理学向我们展示了一个大到总星系、星系团、银河系、太阳系、地球、月球,小到分子、原子、原子核、粒子的丰富多彩的结构层次。
从时间尺度看,物理学的最小研究对象数量级约为10-15 m的微观粒子,最大研究对象是数量级约为(1026-1027 )m的宇宙大小,共跨越了42—43个数量级。
物质世界的空间尺度图
宏观世界
为研究方便,常将物质分为微观、宏观、宇观等领域
宇观世界
微观世界
(五)物理学对推动社会发展的重要作用
物理学作为科学技术的基础,对人类社会的发展起着十分重要的作用,历史上许多与物理学直接有关的重要技术发明,推动了人类社会的发展。
蒸汽机的改进和广泛应用得益于热学的发研究。蒸汽机的广泛使用,促进了手工生产向机械化大生产的转变,并使陆上和海上大规模长途运输成为可能,这大大推动了社会发展。
19世纪后半叶,在电磁学研究的基础发展起来的电力的开发与利用,给生产和生活带来深刻的影响,使人类社会进入了电的时代。现在人类已经时刻离不开电了。
这是浙江秦山核电站,也是
我国最早的核电站之一。
本世纪原子核物理的发展,向人类展示了新的能源。目前许多国家