改变世界的物理学家.pptx

小组成员：信安1001王建强软件1001夏承亮1、牛顿艾萨克牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学家、数学家和哲学家, 他在1687年7月5日发表的不朽著作自然哲学的数学原理里用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则万有引力定律和三大运动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。牛顿的伟大贡献l力学方面的贡献：发现了牛顿三定律。l牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。l创建了微积分：微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。l热血方面的贡献：牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。l天文学方面的贡献：牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。l二项式定理：在一六六五年，刚好二十二岁的牛顿发现了二项式定理，这对于微积分的充分发展是必不可少的一步。二项式定理在组合理论、开高次方、高阶等差数列求和，以及差分法中有广泛的应用。l光学方面的贡献：1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。l后人对牛顿的评价：1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。此赞语最恰当不过的了。2、爱因斯坦爱因斯坦（18791955），美籍德国犹太人。他创立了代表现代科学的相对论，并为核能开发奠定了理论基础，在现代科学技术和他的深刻影响及广泛应用方面开创了现代科学新纪元，被公认为自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、思想家。1921年诺贝尔物理学奖获得者。现代物理学的开创者和奠基人，相对论“质能关系”的提出者，“决定论量子力学诠释”的捍卫者（振动的粒子）不掷骰子的上帝。 1999年12月26日，爱因斯坦被美国时代周刊评选为“世纪伟人”。l爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师。1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉格德国大学理论物理学教授，1914年，应马克斯普朗克和瓦尔特能斯特的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林洪堡大学教授，直到1933年。1920年应亨德里克洛伦兹和保罗埃伦费斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。第一次世界大战爆发后，他投入公开和地下的反战活动。平生事迹平生事迹l1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场要弯曲的预言，于1919年由英国天文学家亚瑟斯坦利爱丁顿的日全蚀观测结果所证实。1916年他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶毒攻击。l1917年爱因斯坦在论辐射的量子性一文中提出了受激辐射理论，成为激光的理论基础。l爱因斯坦因在光电效应方面的研究，被授予1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中并未提及相对论，原因是认为相对论还有争议。l1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家利奥西拉德推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争和反对美国国内右翼极端分子的运动进行了不懈的斗争。l爱因斯坦不仅在科学方面的造诣很高，他的音乐天分也不错，尤其擅长拉小提琴，在爱因斯坦的成长过程中，音乐始终伴随其一生，特别是在青少年时代的丰富多彩的音乐生活，如同学间、周末家庭式的音乐聚会，募捐音乐会等等，良好的音乐环境大大扩展了他的右脑思维能力，也构成了其左右脑思维的均衡性。研究者们经过大量的调查研究，证明爱因斯坦和多数诺贝尔奖金获得者一样，为右脑发达型科学家。3、居里夫人l玛丽居里（1867.11.71934.7.4）。世界著名科学家，研究放射性现象，发现镭和钋（p）两种天然放射性元素，一生两度获诺贝尔奖（第一次获得诺贝尔物理奖，第二次获得诺贝尔化学奖）。用了好几年在研究镭的过程中，作为杰出科学家，居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱，她的典范激励了很多人。居里夫人的一生：l 简朴的生活：1895年，居里夫人和皮埃尔居里结婚时，新房里只有两把椅子，正好两人各一把。皮埃尔居里觉得椅子太少，建议多添几把，以免客人来了没地方坐，居里夫人却说：“有椅子是好的，可是，客人坐下来就不走啦。为了多一点时间搞研究，还是算了吧！” 居里夫人的年薪虽然已增至4万法郎，但她照样不“大方”。她每次从国外回来，总要带回一些宴会上的菜单，因为这些菜单都是很厚很好的纸片，在背面写字很方便。难怪有人说居里夫人一直到死都“像一个匆忙的贫穷妇人”。 l坚忍不拔的意志：为了从一吨工业废渣中提炼出镭，居里夫人要将废渣一锅一锅地煮沸、一刻不停地搅拌；一瓶瓶地倒进倒出、一丁点一丁点地结晶。她每天穿着沾满灰尘和酸液染渍的工作服，站在大锅旁，烟熏火燎，眼睛流泪，喉咙刺痒就这样，她整整奋斗了35年，这是多么繁重的劳动，需要何等坚韧不拔的毅力啊！她既是世界闻名的学者，又是名副其实的工人，还是 家庭主妇。l淡泊名利：居里夫人闻名天下，但她既不求名也不求利。她一生获得10项奖金，16种奖章，107个名誉头衔，但她却毫不在意。她本来可以躺在任何一项大奖或任何一个荣誉上尽情地享受，但是，她视名利如粪土，她将奖金捐赠给科研事业和战争中的法国，而将那些奖章送给6岁的小女儿当玩具。居里夫人的名言弱者坐待时机，强者制造时机。如果能随理想而生活，本着正直自由的精神，勇敢直前的毅力，诚实不自欺的思想而行，一定能臻于至美至善的境地。 在成名的道路上，科学家流的不是汗水而是鲜血，他们的名字不是用笔，而是用生命写成的。我们不得不饮食、睡眠、浏览、恋爱，也就是说，我们不得不接触生活中最甜蜜的事情，不过我们必须不屈服于这些事物。4、伽利略l意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测，以及支持哥白尼的日心说。当时，人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。今天，史蒂芬霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。”l伽利略伽利雷（Galileo Galilei，1564年2月25日-16421）世界知名科学家，他既是物理学家、天文学家、哲学家又是发明家，他发明了温度计和天文望远镜。是近代实验物理学的开拓者，被誉为 “近代科学之父”。 l1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个球同时落地”的著名试验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。l1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用来观测天体。他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。5、阿基米德l阿基米德（公元前287年公元前212年），古希腊哲学家、数学家、物理学家。出生于西西里岛的叙拉古。阿基米德到过亚历山大里亚，据说他住在亚历山大里亚时期发明了阿基米德式螺旋抽水机。后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有“力学之父”的美称。阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。l浮力原理的发现：关于浮力原理的发现，有这样一个故事： 相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后，国王疑心工匠做的金冠并非全金，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重。工匠到底有没有私吞黄金呢？既想检验真假， 阿基米德发现浮力又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。经一大臣建议，国王请来阿基米德检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而却无计可施。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”。(Eureka，意思是“我知道了”。Greek:?)。 他经过了进一步的实验以后，便来到了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同，所以证明了王冠里掺进了其他金属。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律（阿基米德原理）：物体在液体中所获得的浮力，等于他所排出液体的重量。一直到现代，人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。l杠杆原理：阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城求学时期。有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步，看到农民提水浇地相当费力，经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用在水管里旋转而把水 杠杆原理吸上来的工具，后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”，埃及一直到二千年后的现在，还有人使用这种器械。这个工具成了后来螺旋推进器的先祖。当时的欧洲，在工程和日常生活中，经常使用一些简单机械，譬如：螺丝、滑车、杠杆、齿轮等，阿基米德花了许多时间去研究，发现了“杠杆原理”和“力矩”的观念，对于经常使用工具制作机械的阿基米德而言，将理论运用到实际的生活上是轻而易举的。他自己曾说：“给我一个支点和一根足够长的杠杆，我就能撬动整个地球。”6、麦克斯韦l詹姆斯克拉克麦克斯韦，英国物理学家、数学家。科学史上，称牛顿把天上和地上的运动规律统一起来，是实现第一次大综合，麦克斯韦把电、光统一起来，是实现第二次大综合，因此应与牛顿齐名。1873年出版的论电和磁，也被尊为继牛顿自然哲学的数学原理之后的一部最重要的物理学经典。没有电磁学就没有现代电工学，也就不可能有现代文明。l电磁理论：他建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他预言了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术，就是以电磁场理论为基础发展起来的。l麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学，在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后，坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望，决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。他在前人成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全面的研究，凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文：论法拉第的力线（1855年12月至1856年2月）；论物理的力线（1861至1862年）；电磁场的动力学理论（1864年12月8日）。对前人和他自己的工作进行了综合概括，将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来，经后人整理和改写，成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此，1865年他预言了电磁波的存在，电磁波只可能是横波，并计算了电磁波的传播速度等于光速，同时得出结论：光是电磁波的一种形式，揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。麦克斯韦方程组：l麦克斯韦方程的最大优点在于它的通用性，它在任何情况下都可以应用。在此以前所有的电磁定律都可由麦克斯韦方程推导出来，许多从前没能解决的未知数也能从方程推导过程中寻出答案。 7、卡文迪许l亨利卡文迪许 (Henry Cavendish,1731.10.10.1810.3.10.)英国化学家、物理学家。公元1731年10月10日生于法国尼斯。17421748年他在伦敦附近的海克纳学校读书。17491753年期间在剑桥彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达50年之久。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。 公元1810年3月10日，卡文迪许在伦敦逝世，终身未婚。l化学领域的成就：1784年左右，卡文迪许研究了空气的组成，发现普通空气中氮占五分之四，氧占五分之一。他确定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。他还发现了硝酸。l物理领域的成就：卡文迪许生前在物理学方面发表的论文为数极少，一直到麦克斯韦审阅整理并出版了他的手稿后，人们才知道他在电学方面作出了很多重要发现。他发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比，这就是后来库仑导出的库仑定律内容的一部分；他提出每个带电体的周围有“电气”，与电场理论很接近；卡文迪许演示了电容器的电容与插入平板中的物质有关；电势的概念也是卡文迪许首先提出的，这对静电理论的发展起了重要作用；他还提出了导体上的电势与通过电流成正比的关系。l卡文迪许在热学理论、计温学、气象学、大地磁学等方面都有研究。1798年他完成最后的实验时，已年近七十。在物理学上他最主要的成就是通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律，确定了引力常数和地球平均密度。l在牛顿发现万有引力定律之后，他是测出引力常量的科学家。8、开普勒l开普勒（1571-1630）是德国著名的天体物理学家、数学家、哲学家。他首先把力学的概念引进天文学，他还是现代光学的奠基人，制作了著名的开普勒望远镜。他发现了行星运动三大定律，为哥白尼创立的“太阳中心说”提供了最为有力的证据。他被后世誉为“天空的立法者”。l著名的成就：开普勒三定律。l1600年，开普勒出版了梦一书，这是一部纯幻想作品，说的是人类与月亮人的交往。书中谈到了许多不可思议的东西，像喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇宙服等等，人们至今不明白，近400年前的开普勒，他是根据什么想象出这些高科技成果的。尽管开普勒的书是纯幻想作品，但它一定有一些背景来源，比如像毕达哥拉斯的话或古希腊神话。谢谢观看！The end