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1、第第 6 章 经典力学与现代物理章 经典力学与现代物理 6.1 经典力学的巨大成就和局限性 教学建议 1.怎样介绍原理的产生背景、内容?怎样对原理进行评价?教材中安排了原 理这部分内容,目的是让学生了解在当时的社会背景、知识背景下,牛顿等科学家是怎 样得到对整个物理学产生巨大影响(包括运动三定律)的物理规律的。教学中应该把重 点放在让学生感受前人坚韧不拔的探索精神、科学严谨的思维方法和谦虚的态度,不要 过多地介绍原理中的其他内容,对一些感兴趣的学生可以推荐其通过阅览室、互联 网查阅更多的相关资料。 2.对经典力学的巨大成就的教学,不能变成知识的总结和规律的整理,应该把重点放 在让学生知道经典力
2、学的重要地位、对人类社会进步产生的积极影响,他们的方法论对 自然科学甚至社会科学都有重大的意义。 3.经典力学局限性的教学,应该在充分肯定经典力学的重要地位的前提下,从认识论 的角度去引导学生,注意通过教学活动以达到培养学生科学的思想方法、正确的世界观 的目的。 4.教学中可以结合牛顿、伽利略的杰出贡献,从他们超人的智慧、坚强的毅力的角 度适时、适当地介绍一点物理学史。 5.建议认真组织并评价课后作业,如:撰写一篇题为“关于伽利略、牛顿的科学研究 方法对物理学发展的意义”的小论文,鼓励学生通过各种渠道获取相关的信息。 参考资料 奥伯斯佯谬 1826 年,德国天文学家 H.W.M.奥伯斯指出,一
3、个静止、均匀、无限的宇宙模型会导 致如下结论:黑夜与白天一样亮。但实际上夜空却是黑的。理论同观测的这种矛盾称为 奥伯斯佯谬。采用天体之间有吸光物质、天体寿命有限或天体有演化、引力常数随距 离而变化等都难以解决奥伯斯佯谬。在现代的膨胀宇宙模型里,奥伯斯佯谬不存在。这 个矛盾是从观测和理论相联系的角度考虑宇宙的大尺度性质时提出来的。它标志着科 学的宇宙学的萌芽。 静态宇宙的观念是如此之强,以致于那些意识到引力理论导致宇宙不可能静态的科 学家们也没有提出宇宙在膨胀,而是试图去修正他们的理论。甚至爱因斯坦于 1915年 发表其广义相对论时还非常肯定宇宙是静态的。因此他不得不在他的方程中引进一个 所谓的宇宙常数来进行修正。他引入一个“反引力”,这个力是无源的,是空间时间结构 所固有的。他宣称空间时间内在膨胀的趋势,刚好可以平衡宇宙间各物质的相互吸引, 结果形成了静态的宇宙。这个理论在以后被爱因斯坦称为是“一生中最不可原谅的错 误”。