牛顿爱因斯坦.pptx

一、李四光生平年表一、李四光生平年表18891889年年 出生湖北黄冈出生湖北黄冈19021902年年 考入武昌高等小学考入武昌高等小学19041904年年 破格选送日本留学破格选送日本留学19051905年年 加入同盟会加入同盟会19071907年年 入大阪高等工业学校学习造船机械入大阪高等工业学校学习造船机械19101910年年 毕业回国毕业回国19131913年年 入英国伯明翰大学学习采矿，后改学地质入英国伯明翰大学学习采矿，后改学地质19201920年年 回国，北大地质系执教回国，北大地质系执教19261926年年 发表发表地球表面现象变迁的主因地球表面现象变迁的主因19281928年年 担任中央地质研究院地质研究所所长担任中央地质研究院地质研究所所长(南京南京)后任职中国地质学会会长后任职中国地质学会会长2020年年19451945年年 发表发表地质力学的基础与方法地质力学的基础与方法19481948年年 在伦敦第在伦敦第1818届国际地质科学大会上作届国际地质科学大会上作 新华夏海的起源新华夏海的起源的报告的报告19501950年年 回国，回国，任中国科学院副院长任中国科学院副院长6060年代初年代初 完成完成地质力学概论地质力学概论一书一书19711971年年 卒于北京卒于北京成为中国地质研究的领头成为中国地质研究的领头人之一，也逐渐成为世界人之一，也逐渐成为世界地质学界的权威！地质学界的权威！二、科学贡献二、科学贡献（一）第四纪冰川（一）第四纪冰川冰川冰川是发生在极地或高山地区是发生在极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体沿地面运动的巨大冰体，可，可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。分为大陆冰川和山岳冰川两大类。冰川的分布是研究地质构造冰川的分布是研究地质构造的重要依据的重要依据，它的出现对全球气候和生物发展的影响很大，它的出现对全球气候和生物发展的影响很大，特，特别是第四纪冰川，直接作用于人类的生存环境，研究和确认第别是第四纪冰川，直接作用于人类的生存环境，研究和确认第四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现时意义四纪冰川既有特殊的理论意义也有普遍的现时意义，因此一直，因此一直吸引着人们为此付出不懈的努力。吸引着人们为此付出不懈的努力。在我国，有些外国人进行考察后断言：在我国，有些外国人进行考察后断言：“中国没有第四纪中国没有第四纪冰川冰川”，这种结论被世界地质权威所公认。对此，李四光却提这种结论被世界地质权威所公认。对此，李四光却提出出“让事实说话让事实说话”。结果，。结果，李四光在李四光在19211921年即已在年即已在山西大同及山西大同及河北太行山东麓河北太行山东麓发现了冰川漂砾，识别出冰川流动形成的擦痕，发现了冰川漂砾，识别出冰川流动形成的擦痕，首次发现了第四纪冰川的遗迹。首次发现了第四纪冰川的遗迹。3030年代，他又在年代，他又在江西庐山江西庐山等地等地发现冰川遗迹，撰写了经典名著发现冰川遗迹，撰写了经典名著冰期之庐山冰期之庐山，为中国第四，为中国第四纪冰川学研究奠定了基础，对发展新中国的建设事业发挥了重纪冰川学研究奠定了基础，对发展新中国的建设事业发挥了重要作用。要作用。2 2、确立的地位及意义：、确立的地位及意义：1 1）是我国第四纪地质学和气候学研究上的一个重要里）是我国第四纪地质学和气候学研究上的一个重要里 程碑；程碑；2 2）对掌握地下的水文和构造、寻找地下水资源，对）对掌握地下的水文和构造、寻找地下水资源，对 发展建设事业起了十分重要的地位。发展建设事业起了十分重要的地位。（兴修水利、发展灌溉、防止水旱灾害、开垦荒地、兴修水利、发展灌溉、防止水旱灾害、开垦荒地、扩大耕地面积、发展山区经济、改良土壤、开展水土扩大耕地面积、发展山区经济、改良土壤、开展水土保持工作保持工作）第四纪冰川遗迹第四纪冰川遗迹二、科学贡献二、科学贡献（二）创立新理论（二）创立新理论“地质力学地质力学”1 1）萌芽：）萌芽：19261926年，发表年，发表地球表面形象变迁的主因地球表面形象变迁的主因（地质力学萌芽时期的代表作）（地质力学萌芽时期的代表作）2 2）正式提出：）正式提出：19451945年，年，地质力学之基础与方法地质力学之基础与方法（正式提出（正式提出“地质力学地质力学”名词）名词）3 3）载入史册：）载入史册：19481948年，在伦敦国际地质科学大会年，在伦敦国际地质科学大会上上 作作新华夏海的起源新华夏海的起源的报告的报告（地质力学正式载入史册）（地质力学正式载入史册）4 4）系统总结：）系统总结：6060年代初，年代初，地质力学概论地质力学概论（地质力学的代表作和里程碑）（地质力学的代表作和里程碑）1.1.创立过程创立过程“它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学它的一条腿站在地质学方面，另一条腿站在力学方面。反映地壳运动的一切现象是地质力学考察和方面。反映地壳运动的一切现象是地质力学考察和研究的对象研究的对象”2.2.什么是地质力学呢？什么是地质力学呢？即用力学原理研究地壳构造和地壳运动，即用力学原理研究地壳构造和地壳运动，探讨地壳运动与矿产分布的规律。探讨地壳运动与矿产分布的规律。3 3、作用：、作用：1 1）对矿产的分布规律、工程地质、地震地质等方面）对矿产的分布规律、工程地质、地震地质等方面问题的解决都有重要意义。问题的解决都有重要意义。2 2）为新中国建立后在中国大陆寻找大型油田打下）为新中国建立后在中国大陆寻找大型油田打下了理论基础。了理论基础。一战期间一战期间,为寻找石油为寻找石油,美国美国美孚美孚石油公司在中国西北打了石油公司在中国西北打了7 7口井，花了口井，花了几百万美元，因收获不大走掉了。几百万美元，因收获不大走掉了。19221922美国斯坦福大学教授断言：美国斯坦福大学教授断言：“中国中国东南部东南部找到石油的可能性不大；找到石油的可能性不大；西南部西南部找到石油的可能性更是遥远；找到石油的可能性更是遥远；西北部西北部不会成为一个重要的油田；不会成为一个重要的油田；东东北地区北地区不会有大量的石油。不会有大量的石油。”“中国贫油论中国贫油论”4.4.成功运用：成功运用：1 1）寻找石油资源，为我国经济建设提供能源保障；）寻找石油资源，为我国经济建设提供能源保障；甩掉贫油的帽子甩掉贫油的帽子 50 50年代后期至年代后期至6060年代，相继找到了大庆、胜利、大港、华年代，相继找到了大庆、胜利、大港、华北等大油田北等大油田2 2）寻找铀矿，发展核能事业；）寻找铀矿，发展核能事业；3 3）预测地震。）预测地震。胜利胜利大庆大庆华北华北大港大港中国的陆地一定有石油中国的陆地一定有石油!李四光李四光 确立中国第四纪冰川确立中国第四纪冰川甩掉甩掉“贫油贫油”帽子，为社会主义做贡献帽子，为社会主义做贡献 三、对李四光的评价三、对李四光的评价学术地位：我国杰出的地质学家、地质力学的创建者，学术地位：我国杰出的地质学家、地质力学的创建者，新中国地质事业的开拓者、奠基人新中国地质事业的开拓者、奠基人人格特征：他把一生都献给了科学事业，献给祖国和人格特征：他把一生都献给了科学事业，献给祖国和人民。有强烈的民族自尊心和自信心人民。有强烈的民族自尊心和自信心总体评价：以杰出的成就为中国科学者树立了光辉的总体评价：以杰出的成就为中国科学者树立了光辉的榜样，在中国科学发展史上有不可替代的位置榜样，在中国科学发展史上有不可替代的位置近近 代代 科科 学学 之之 父父牛顿牛顿 宇宙定理的发现者宇宙定理的发现者 Isaac Newton.(16421727)背背 景景政治：政治：英国资产阶级革命进行中英国资产阶级革命进行中经济：经济：资本主义经济发展资本主义经济发展思想：思想：文艺复兴解放了人们的思想文艺复兴解放了人们的思想自然科学：自然科学：出现伽利略等近代自然科学家出现伽利略等近代自然科学家幼童時期的牛顿早早产产、营养营养不足、衰弱多病。不足、衰弱多病。n父父亲亲在出生前病逝，在出生前病逝，3岁岁母母亲亲改嫁，由外婆改嫁，由外婆抚养长抚养长大。大。n家境一家境一贫贫如洗。如洗。n个个性孤僻、內向、害羞。性孤僻、內向、害羞。n小小学成绩学成绩不佳，常受同不佳，常受同学学嘲笑、欺嘲笑、欺负负牛顿的主要科学成就牛顿的主要科学成就 成就成就领域领域数学数学天文学天文学物物理理学学光光学学力力学学提出提出二项式定理和微积分二项式定理和微积分的新计算方法的新计算方法1 1）制作）制作反射望远镜反射望远镜，对太阳光进行反射实验，证明日，对太阳光进行反射实验，证明日光光由七色光组成由七色光组成，说明物体颜色的形成原理；，说明物体颜色的形成原理；2 2）在）在关于光和色的新理论关于光和色的新理论中提出了光的中提出了光的 “微粒说微粒说”。1 1）创立了）创立了物体运动三定律物体运动三定律和和万有引力定律万有引力定律；2 2）自然哲学中的数学原理自然哲学中的数学原理,标志着经典力学理论体标志着经典力学理论体系的建立。系的建立。制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了制作了世界上第一架反射望远镜考察行星运动，解释了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。填一填填一填牛顿获得巨大成就的原因牛顿获得巨大成就的原因1 1、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；、具有虚怀若谷、谦虚好学精神；2 2、勇于探索科学精神；、勇于探索科学精神；3 3、科学的研究方法；、科学的研究方法；4 4、甘于寂寞，献身科学的精神等；、甘于寂寞，献身科学的精神等；5 5、吸收前人的研究成果、吸收前人的研究成果；6 6、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级、有利的社会环境：启蒙运动、英国资产阶级革命的洗礼革命的洗礼 牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力牛顿是英国物理家、数学家和天文学家，是经典力学建立者。是近代科学之父。学建立者。是近代科学之父。他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天他创建了经典力学的理论体系，在光学、数学、天文学研究方面也做出划时代发明和发现，文学研究方面也做出划时代发明和发现，牛顿是牛顿是17C17C科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，科学革命中所涌现出来最伟大的科学家，也是人类历史上最伟大的科学家之一。也是人类历史上最伟大的科学家之一。谈谈你是怎样评价牛顿的？谈谈你是怎样评价牛顿的？虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度；神；严谨的科学研究态度；读一读读一读 牛顿说牛顿说 “我之所以能比别人看得我之所以能比别人看得远些，是因为我站在巨人们的肩上。远些，是因为我站在巨人们的肩上。”哥白尼、开普勒、伽利略哥白尼、开普勒、伽利略该定律后来成为天文学上的基础定律，推动了人们对该定律后来成为天文学上的基础定律，推动了人们对天体运动的研究天体运动的研究 牛顿在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨牛顿在发现万有引力定律的过程中，有哪些巨人的肩膀托起了牛顿？有什么意义？人的肩膀托起了牛顿？有什么意义？确定了解决万有确定了解决万有引力问题的物体运动引力问题的物体运动三大定律、阐明万有三大定律、阐明万有引力的概念并把它应引力的概念并把它应用到天文学中、解释用到天文学中、解释了潮汐现象、地球的了潮汐现象、地球的圆扁形状等问题。这圆扁形状等问题。这是一本重要的力学全是一本重要的力学全书书 居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子居于物理学的统治地位，直到爱因斯坦相对论和量子力学的建立才打破了这种绝对权威。力学的建立才打破了这种绝对权威。构成了完整的力学理论体系，标志经典力学体系的建立。构成了完整的力学理论体系，标志经典力学体系的建立。想一想想一想 有人将它誉为有人将它誉为“从古至今最伟大的科学巨著从古至今最伟大的科学巨著”，为什么呢？为什么呢？爱因斯坦 追寻空间和时间的本质成长历程成长历程 阿尔伯特阿尔伯特爱因斯坦爱因斯坦（1879187919551955）18791879年出生年出生于于德国德国小镇乌尔姆的一个小镇乌尔姆的一个犹太犹太人家庭人家庭。18951895年到瑞士，年到瑞士，18961896年考人瑞士苏黎世联邦工业大年考人瑞士苏黎世联邦工业大学师范系理论物理专业学习，学师范系理论物理专业学习，19001900年毕业。年毕业。1902190219091909年年在瑞士伯尔尼专利局任技术员，在瑞士伯尔尼专利局任技术员，创立狭义相对论。加入瑞士国创立狭义相对论。加入瑞士国籍。籍。19131913年任柏林大学教授。年任柏林大学教授。19151915年创立广义相对论。年创立广义相对论。19331933年年1010月迁居美国月迁居美国，19401940年加入年加入美国国籍，美国国籍，19551955年逝世于美国年逝世于美国普林斯顿。普林斯顿。主要贡献主要贡献1 1、狭义相对论的提出、狭义相对论的提出空间、时间、物体、和物体运动四者是统一的，空间、时间、物体、和物体运动四者是统一的，在运动中一切都会发生变化。在运动中一切都会发生变化。时间：时间：19051905年年标志：标志：论物体的电动力学论物体的电动力学基本原理：相对性；光速不变基本原理：相对性；光速不变意义意义:改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相对性，为原子能的利用奠定了理论基础，是量的相对性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域的一次伟大革命。近代物理学领域的一次伟大革命。爱因斯坦爱因斯坦19051905年提出的相对论，后来称作狭义相对年提出的相对论，后来称作狭义相对论，以论，以光速永不改变、相对性原则光速永不改变、相对性原则来推论，得到来推论，得到“时间时间”会因速度快慢而改变的结论。会因速度快慢而改变的结论。相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需相对论的例子：一卷录音带，如果在地面上播放需要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里要一个小时；在快速飞行的宇宙飞船里播放，宇宙飞船里的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在的人测定也是一个小时。但是由地面上的人员，来测定在宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是宇宙飞船中播放的时间呢？根据牛顿的理论，因为时间是绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应绝对的，所以也是一小时；但是爱因斯坦的理论则认为应该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度下测量该是一个多小时，因为时间是相对的，在不同速度下测量时间，长度是不一样的。时间，长度是不一样的。什么是狭义相对论？什么是狭义相对论？主要贡献主要贡献2 2、广义相对论、广义相对论标志标志-1916-1916年年广义相对论基础广义相对论基础基本原理：等效原理；广义相对性基本原理：等效原理；广义相对性意义：改变了人们对宇宙的认识，在广义相对论的意义：改变了人们对宇宙的认识，在广义相对论的指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前指引下，天体和宇宙演化的观测研究及理论探讨前所未有地蓬勃开展起来。所未有地蓬勃开展起来。广义相对论广义相对论（19151915年提出）年提出）19151915年，爱因斯坦发表了他的广义相对论。年，爱因斯坦发表了他的广义相对论。他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。他解释了引力作用和加速度作用没有差别的原因。他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的，他还解释了引力是如何和时空弯曲联系起来的，利用数学，爱因斯坦指出物体使周围空间、时间利用数学，爱因斯坦指出物体使周围空间、时间弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒弯曲，在物体具有很大的相对质量（例如一颗恒星）时，这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它星）时，这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物，即使是光线，改变路径事物，即使是光线，改变路径。由于相对论的观点与人们的日常经验不太由于相对论的观点与人们的日常经验不太一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始一致，甚至有着尖锐的冲突，相对论从一开始就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。就受到包括一些科学家在内的很多人的反对。19211921年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德年爱因斯坦获得了诺贝尔奖，当时不少德国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授国的诺贝尔奖获得者威胁说，如果给相对论授奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委奖，他们就要退回已获得的奖章，结果评选委员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立员会只好让爱因斯坦作为光电效应理论的建立者得奖，者得奖，相对论始终没有获得诺贝尔奖。相对论始终没有获得诺贝尔奖。但相但相对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。对论在物理学上却非常合理且为实验所证实。想一想想一想:上述现象说明了什么问题上述现象说明了什么问题?给我们什么启发给我们什么启发?说明：象许多事物一样，科学的发展道路也并说明：象许多事物一样，科学的发展道路也并非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。非一帆风顺，往往会遇到很多阻力。启示：要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使启示：要敢于怀疑常识，勇于创新，因为即使生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可生活中习以为常、看起来无懈可击的规律也可能是不科学的。能是不科学的。3 3、推动量子力学的发展、推动量子力学的发展 爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子力学现的现象及光的本质，进一步推动了量子力学的发展。的发展。19211921年因年因光电效应研究光电效应研究获诺贝尔物理学奖。获诺贝尔物理学奖。重要贡献重要贡献爱因斯坦的其它贡献爱因斯坦的其它贡献1 1、和平的坚定捍卫者、和平的坚定捍卫者一战时一战时:发起成立反战团体发起成立反战团体“新祖国同盟新祖国同盟”一战后：积极致力于恢复各国人民的相互谅解一战后：积极致力于恢复各国人民的相互谅解二战时二战时:建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹建议罗斯福抢在纳粹之前研制原子弹 痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害痛心原子弹爆炸引起的大量平民伤害冷战时冷战时:发表了反核战的发表了反核战的罗素罗素-爱因斯坦宣言爱因斯坦宣言2 2、伟大的人格力量、伟大的人格力量平凡简朴的生活作风平凡简朴的生活作风谦逊善良纯朴的伟大人格谦逊善良纯朴的伟大人格不崇拜偶像、漠视奖励的做人准则不崇拜偶像、漠视奖励的做人准则科学家科学家物理学贡献物理学贡献相对论相对论，改变了牛顿力学的绝对的静止的时空观念，改变了牛顿力学的绝对的静止的时空观念，揭露的物质合能量的相当性，为原子能的利用奠定揭露的物质合能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是近代物理学领域了理论基础，是近代物理学领域 的一次革命。的一次革命。光量子假说光量子假说，解决了经典物理学无法解释的，解决了经典物理学无法解释的光电效光电效应应问题，推动了量子力学的发展。问题，推动了量子力学的发展。社会活动社会活动家家为人类和平为人类和平进步而斗争进步而斗争社会责任感，历史使命感，无私奉献精神社会责任感，历史使命感，无私奉献精神科学精神科学精神你从这些科学家们的身上感受到了怎样的共同品质？、你从这些科学家们的身上感受到了怎样的共同品质？、1 1、挑战权威的创新精神挑战权威的创新精神：2 2、正确的科研方法：、正确的科研方法：3 3、淡泊名利的人生态度，科学的价值观。、淡泊名利的人生态度，科学的价值观。4 4、艰苦奋斗的精神。、艰苦奋斗的精神。虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思考虚怀若谷的谦虚态度；勤奋好学求知态度；善于思考善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；善于观察；正确科学研究方法；勤奋探索科学精神；严谨的科学研究态度严谨的科学研究态度