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(共15张PPT)
7.5 经典力学的局限性
牛顿
爱因斯坦
胡克
伽利略
笛卡尔
牛顿
——《自然哲学的数学原理》
经典力学的发展历程
托勒密
开普勒
亚里士多德
阿基米德
……
“如果我所见到的比笛卡尔要远些，是因为我站在巨人的肩上。”
——牛顿
经典力学
牛顿运动定律
万有引力定律
二、经典力学的巨大成就
1.在宏观、低速、弱引力领域，包括天体力学的研究中，经受了实践的检验。
2.生活中应用及其广泛:从地面物体运动到天体运动，从大气流动到地壳变动，从拦河筑坝到桥梁修建乃至各种机械，交通工具的迭代更新，航天器的发射……
"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。“——杨振宁
牛顿力学的绝对时空观:
伽利略和牛顿的绝对时空观认为,同一物体运动的时间和长度(位移)在不同的参考系中,测量结果是相同的。
1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论:
在宇宙中唯一不变的是光在真空中的速度，其它任何事物─速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系而变化。
二、绝对时空观与相对论时空观
惯性系，适用
非惯性系，不适用
光滑
匀速
F=0
静止
加速
光滑
F=0？
牛顿定律
1、经典力学受参考系限制
拖动小车进行讲解
......
经典力学的局限性
像一切科学一样，经典力学是一部“未完成的交响曲”
由v=at可知只要时间足够长速度可以无限增大，但实际上目前已知的最大速度是光速，即速度有极限，为什么呢？
1
从低速到高速
速度远小于光速的运动，经典力学完全适用。
但物体接近光速运动时，经典力学理论会遇到困境。
爱因斯坦
“狭义相对论”
2、经典力学受速度限制
经典力学的局限性
2
从宏观到微观
构成物质的微观微粒：电子、质子、中子等既有粒子性又有波动性，
其运动规律无法用经典力学说明。
量子理论的出现
微观不适用
2、经典力学受微观限制
2、经典力学受微观限制
光的衍射现象
光的干涉现象
量子理论的出现
光具有波粒二象性
物质波
经典力学的局限性
3
从弱引力到强引力
水星轨道的旋进
经典力学无法解释的天文运动现象：
爱因斯坦
“广义相对论”
强引力不适用
光线经过大质量
天体附近时会偏转
时空弯曲
4、经典力学受强引力限制
经典力学的局限性
高速不适用
微观不适用
强引力不适用
经典力学的适用范围：
宏观、低速、弱引力作用下。
讨论与交流
量子力学和相对论的出现，是不是表示经典力学已经失去了意义？
未完待续……
相对论和量子力学是哪一种更广泛理论的特殊情形呢？我们现在还不知道……
回家作业
利用网络、媒体查阅相关资料，了解
物理学体系形成的历程，了解物理学体系形成过程中人们对客观世界认识的逐步加深过程。

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