大学物理绪论2要点.ppt

1 五彩缤纷、美妙神奇的物理世界 暗能量是表现为排斥力，即反引力的物质，学界普遍认为它是造成宇宙加速膨胀的原因。 暗能量基本上不成团，不会有成块结构，而是均匀分布于整个宇宙空间。 暗能量减少了星系的相互碰撞的几率，遏制了星系团的成长。 四.学习要求与考核说明 按时上课，提前预习，认真听讲,及时复习，独立完成课后思考题和作业; * * * We have answered the questions, “ What is the world made of? and “ What holds it together? “ The world is made of six quarks and six leptons. Everything we see is a conglomeration of quarks and leptons. There are four fundamental forces.(有四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用) 绪 论 世界由什么构成？它们是如何聚集的？ 20世纪60年代，美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——夸克(quark)组成的，很多中国物理学家称其为“层子”。它们具有分数电荷，是电子电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。 轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用，而不 参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种，包括 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子 中微子。电子、μ子和τ子是带电的，所有的中微子 都不带电；τ子是1975年发现的重要粒子，不参与强 作用，属于轻子，但是它的质量很重，是电子的 3600倍，质子的1.8倍，因此又叫重轻子。 分子 原子 原子核 质子 光子 物质存在的基本形式 实物 场 中子 电子 夸克 （轻子） （规范粒子）：光子，W,Z玻色子，胶子（引力子？） 这些粒子对应的规范场，可以传递各种相互作用。 光子，电磁作用；W,Z 弱作用； 胶子，强相互作用； 引力子， 引力作用（引力子是否存在未知）。 一.为什么非物理专业的学生也需要学习物理 “科学乃是统一的整体，它被分为不同领域，与其说是由事物本身性质决定的,还不如说是由于人类认识能力的局限性造成的”。 普朗克(1858―1947)德意志帝国物理学家，量子物理学的开创者和奠基人，1918年诺贝尔物理学奖金的获得者。 （1）各门科学是统一的整体 教育的目的是克服狭隘，开阔眼界。 （2）人类社会及个人自身可持续发展的需要 可持续发展是既要满足现代人的需求，又要不损害后代人满足需求的能力。换句话说，就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展。 原子、人、汽车、太阳甚至银河等 质点 通过学习物理，可以培养学生科学素质和创新精神，掌握科学研究的一般方法，为学好专业打下良好的数理基础。例如：物理学自身发展过程中处处体现出实用的方法论，其中最基础的方法就是抽象和模型。 美丽的北极光 滴水 （3）物理学与其他科学的相互渗透和协调 ?物理学是最基础的、包罗万象的学科，它对整个科学的发展有过深远的影响。众多其他科学，如数学、化学、天文学、生物学、医学、机械、建筑学，甚至其他社会学科，如哲学、经济学等等，都包含着物理过程和物理现象，不能和物理规律相矛盾。 比如： 生物学以显微镜作为基本研究工具;而能量守恒定律却是物理学三大守恒定律之一。 二.物理学的研究对象 ?物理学是研究自然界物质最基本、最普遍的运动形式和物质相互作用以及物质结构的科学。 ?物理学是一门实验科学，实验是理论正确与否的唯一仲裁者。 如：电磁波的预言、物质波的预言、宇宙大爆炸模型 ?英文“Physics”源于希腊文“Фνσικα”一词， 意思是“自然”。 ☆自然界的物质 实物 场 世界是物质的 物质是运动的 运动是永恒的 ☆物质运动形式 机械运动 热运动 电磁运动 微观运动 粒子 原子核 原子 最小的细胞 DNA的长度 太阳 太阳系 最近的恒星 银河系 超星系团 星系团 哈勃半径 人 山 宇宙四十二阶梯 “核天相连” 空间尺度（米） 实物 1027 宇宙引力半径 1023 星系团 1020 地球到银河系中心的距离 1016 地球到最近恒星的距离 1011 地球到太阳的距离 109 太阳的半径 108 地球到月亮的距离 106 地球半径 103 地球上高山 100 人的身高 10-5 细菌 10-8 大分子 10-10 原子 10