經(jīng)典力學(xué)的局限性

第六章萬有引力與航天經(jīng)典力學(xué)的局限性自然和自然的法則在黑暗中隱藏；上帝說，讓牛頓去吧！于是一切都被照亮。魔鬼說，讓愛因斯坦去吧！于是一切又回到黑暗中。

17世紀牛頓力學(xué)構(gòu)成了體系?？梢哉f，這是物理學(xué)第一次偉大的綜合。牛頓建立了兩個定律:一個是運動定律,一個是萬有引力定律，并發(fā)展了變量數(shù)學(xué)微積分，具有解決實際問題的能力。他開拓了天體力學(xué)，海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)就充分顯示了這一點.(一)經(jīng)典時空觀(絕對時空觀)(1)同時的絕對性(2)時間間隔的絕對性(3)空間距離的絕對性

時間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運動無關(guān)。時間和空間是什么？牛頓力學(xué)能解釋影片中的時空問題么？1905年,出生于德國的美籍物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦(1879-1955)發(fā)表了狹義相對論。這個理論指出在宇宙中唯一不變的是光線在真空中的速度,其它任何事物──速度、長度、質(zhì)量和經(jīng)過的時間,都隨觀察者的參考系(特定觀察)而變化。

請同學(xué)分組上網(wǎng)查找愛因斯坦的生平，和光速不變。(二)相對論時空觀(1)不同慣性參考系,物理規(guī)律相同1、兩條基本假設(shè)(2)任何慣性系,光速不變不敢相信圖中的橫線是平行的,不過它就是平行的兩個位于中心的圓哪個大?其實一樣大的!(二)相對論時空觀(1)同時是相對的(3)動尺變短(4)運動的物體質(zhì)量變大2、狹義相對論結(jié)論(2)動鐘變慢

時間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運動有關(guān)。愛因斯坦相對質(zhì)量相對時間相對空間狹義相對論第二、經(jīng)典力學(xué)在分析宏觀與微觀的困難第二次革命的導(dǎo)火索是物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn):倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子、貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線,使物理學(xué)的研究從宏觀領(lǐng)域進入了微觀世界。人們發(fā)現(xiàn),微觀粒子所表現(xiàn)出的現(xiàn)象用經(jīng)典物理理論根本無法解釋。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線湯姆生發(fā)現(xiàn)電子貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線宏觀領(lǐng)域微觀世界第三、強引力作用下出現(xiàn)的問題

牛頓的萬有引力定律取得了巨大的成就,但在一些問題上也遇到了困難。例如:水星的公轉(zhuǎn)軌道在不斷旋進,其實際觀察值要比經(jīng)典力學(xué)的預(yù)言值多。1915年,愛因斯坦創(chuàng)立的廣義相對論對此則能作出很好的解釋,同時還預(yù)言光線經(jīng)過大質(zhì)量星體附近時會發(fā)生偏轉(zhuǎn),且已被觀測證實。

牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)已相當(dāng)完善,愛因斯坦為什么還要提出相對論？相對論是否全盤否定了牛頓的經(jīng)典力學(xué)理論?經(jīng)典力學(xué)的局限性和適用范圍?經(jīng)典力學(xué)難以解釋微觀粒子的運動:科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性,同時還具有波動性,它們的運動在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來說明。20世紀20年代量子力學(xué)的出現(xiàn),才很好地揭示了微觀世界的基本規(guī)律。經(jīng)典力學(xué)(牛頓運動定律)在宏觀世界中成立(適用),微觀世界不適用。普朗克創(chuàng)立量子力學(xué)總之

經(jīng)典力學(xué)只適用于低速、宏觀、弱引力的情況。當(dāng)物體的速度遠小于光速c時,相對論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)別。當(dāng)另一個重要的常數(shù)即"普朗克常量"可以忽略不計時,量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論