三大实验发现诱发了经典物理学危机三大实验发现打开了经典物理学的缺口原来认为原子是不可分割的最小质点,现在从原子里发现了电子、X射线和γ射线;原来认为元素是固定不变的,但放射现象表明一种元素可蜕变为另一种元素;原来认为物质的质量与运动无关,现今电子的质量随运动速度变化而变化,质量似乎不守恒了;原来认为能量守恒只存在于机械能、热能和电能相互转化之中,现在一块静止的放射物质本身就是热源,即便没有外力作用,能量也源源不断地向外界释放,能量好像也不守恒了;原来认为质量和能量不搭界,现在放射性物质因能量不断释放,质量也不断减小。
三大实验发现猛烈地冲击着牛顿力学的物质质量、能量、动量等基本概念,经典物理学中质量守恒、能量守恒、运动定律等基本定律也面临严峻考验。
面对物理学危机,一些抱残守缺的物理学家悲观失望,唯心主义趁虚而入。
相对论:演绎法的典范✓从一般到特殊的逻辑过程。
✓从一般的原理推知某个从属于该类事物的特殊事物的新知。
✓相对论的基本原理是从更高层次的基本理念出发的假设,是在极少量的实验事实的启发下,依据其对世界、宇宙的认识理念(如世界的可认识性、客观规律的简单性、对称性或美学原则等)得出的物理学是所有自然科学的基础应用物理学✓已发现的规律->应用物理->开发->工程✓力学->机械学、结构学(建筑,桥梁设计)✓电学->电工学->电气化✓光学->应用光学->光学工程✓电子学->电子工程->信息科学✓量子论,相对论->核物理->原子弹、核能的利用交叉作用、发展原子核物理学的新发现与核工程技术◆对核结构和质量的研究,使人们认识到原子核结合能随原子量变化的规律:一个重核分裂成两个中等质量的核时,会释放能量;某些轻核聚合成一个较重的核时,会释放能量;●E= ΔMC2 ΔM----质量亏损,●一次核聚变时放出的能量要比核裂变时大四倍以上。
◆原子核物理的发现,奠定了裂变核能与聚变核能应用的基础。
◆核能应用的实现还必须进一步解决一系列应用物理学和工程技术上的问题。
激光技术与工程的迅速发展及其深刻影响激光器的输出水平不断提高\四十多年来,激光器的品种迅速增加:☐输出激光的频率覆盖着越来越广的范围:输出激光的光束质量,好的可达近衍射极限激光应用的开创性表现在:①激光光谱技术比传统的分辨率提高了百万倍,灵敏度提高了百亿倍;②激光为信息技术开拓了丰富的频率资源;③激光可在很小的区域上聚焦很高的功率密度:④激光技术开辟了崭新的军事应用,物理学为宇航奠定理论基础宇航学的开端与物理学的进展密不可分。
正是物理学的基础和现代技术的发展才使“嫦娥奔月”的佳话和“万户”航天的理想得以变为现实。
物理学与工程技术的结合具有普遍性◆基本粒子物理学与大型加速器工程相伴发展,低温物理的一个光辉篇章是超导体的研究。
超导技术的应用纳米科技1895年11月10日,德国物理学家伦琴(Rontgen,1854-1923)在做阴极射线实验时,偶然发现了一种新的辐射,它能轻易穿透一些如纸张之类不透明的物质。
伦琴把它叫做X射线。
伦琴发现的X射线引起法国物理学家贝克勒尔(A.H. Becquerel, 1852 -1908)的兴趣。
因为伦琴是通过荧光材料所发出的荧光而发现X射线的,所以贝克勒尔想知道是否有荧光材料放出X射线。
居里夫人在1898年把这种现象命名为放射性居里夫人钋和镭的发现J.J.汤姆生(J.J.Thomson)•直接测阴极射线携带的电荷•使阴极射线受静电偏转•用不同方法测阴极射线的荷质比•证明电子存在的普遍性①力学伽利略是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。
他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。
不久又写了论文《论重力》,第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式,因此声名大振。
伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。
尤其是加速度概念的提出,在力学史上是一个里程碑。
有了加速度的概念,力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上,而在伽利略之前,只有静力学部分有定量的描述。
力学、微积分、物质组成思想、光学实验发现和理论、万有引力定律、运动三定律、低速流体阻力定律、彗星理论、潮汐理论和宇宙系统论等都在各学科的历史上留下了划时代的和奠基性的巨大贡献。
牛顿科学思想的核心是粒子和力,物理上的贡献:运动三定律,万有引力定律商朝有了世界上最早的日食、月食纪录。
春秋鲁国天文学家留下了世界上关于哈雷慧星的最早纪录。
战国甘德、石申的《甘石星经》是世界上最早的天文学著。
编写于公元前1世纪以前的《周髀算经》比西方早500年提出勾股定理。
西汉《九章算术》有些内容是世界上最先进的。
在世界上最早发明了造纸术。
张衡的地动仪是世界上最早测定地震方位的仪器。
华佗在世界上最早采用全身麻醉方法。
祖冲之在世界上第一次把圆周率准确到小数点以后的七位数。
赵州桥是现存世界上最古老的石拱桥。
《金刚经》卷子是现存世界上最早有确切日期的雕版印刷品。
僧一行在世界上第一次测量子午线。
唐太宗时创办了分科较细的医学校,比西方早200年。
《唐本草》是世界上第一部由国家编定和颁布的药典。
毕升发明活字印刷术。
指南针,北宋时应用于航海。
唐宋时期发明了火药和火药武器。
沈括的“十二气历”比英国早800多年。
郭守敬的《授时历》比现行公历的确立早300年。
“张悟本现象”是钻了法律的空子健康教育是人人都可以参与的,但关键的是必须对所宣传的内容负责任。
目前我们的法律在这方面还不够健全,没有形成法律上的制约和威慑作用。
张悟本的走红是钻了法律的空子,我们现在找不到依据来处罚他,张悟本的“成功”让很多人看到利用人们的追求健康心理来赚钱得太容易了,如果不从法律上根本阻止,一定会有很多人跟风钻空子。
当务之急是应该立法补上这个空子,启动突发公共卫生事件应急机制,启动紧急立法程序,完善现有法律保障公众健康的框架。
张悟本著的《把吃出来的病吃回去》一书的走火已经形成了一种文化现象,我们可以称之为“张悟本现象”。
随着他那句经典的“把吃出来的病再吃回去”的绿豆、茄子养生法,华夏大地一时豆贵张悟本现象”的积极意义就在于,政府、主流媒体和医学专家这次能及时站出来,对“张氏保健养生逻辑”说“不”,表明对于满天飞的保健信息的市场监管正在发力,社会正在回归理性,张悟本是一个利用大众养生健康意识增强,但又不辨真假,不懂科学、盲目崇拜的从重心里,大把赚钱,没有社会责任感的明星科学骗子科学精神与人文素养的关系科学精神与人文精神是两个系列的价值观念,是人类精神的两个维度,为人类社会的发展提供了两种精神指向。
科学精神与人文精神的契合以及两者的相互作用对于人及人类社会的健康发展是不可或缺的,二者的关系不是割裂而是契合。
由于认识上的原因,人们以往一直没有在两种精神中间找到一个恰当的契合点。
因而,两者并没有得到很好地协调发展,没有整合出合理而系统的科学人文精神或人文科学精神。
科学和人文各自被片面地发展,并在很长时期内出现了科学主义和人文主义的冲撞。
这种冲撞给社会、文化以及人自身的发展带来了消极影响甚至是灾难。
第一节科学与技术的基本概念一、什么是科学(一)科学的含义辞海解释:关于自然、社会和思维的知识体系。
看成是知识、知识发展和知识运用过程的统一。
(二)科学的特征1 它是一种知识形态的理论、概念或原理、学说。
2 它是一种不以人的意志为转移的客观存在,具有重复性、再现性和可比性的特点(检验科学的三性的基本原则,符合三性――真科学、否则假科学)。
3 它具有连续性、深入性和创造性的特点。
4 它的发展变化没有止境。
二、什么是技术(一)技术的含义愿意:是指个人所掌握的技巧、手艺等技能或本领。
表现形式:知识形态和物质形态两个方面。
根本目的:在于对自然界的控制和利用。
价值标准:在于是否实用和带来何种经济效益。
(二)技术的特征1 综合性与集成性 2 通用性与适用性3 依存性和连锁性4 先进性与经济性5 技术具有自然和社会双重属性6 个性化(三)技术的本质为实现预期结果而重复进行的优化操作。
三、科学与技术的关系(一)两者的区别1、职能性质上的区别科学的根本职能是认识世界,揭示客观事物的本质和运动规律,着重回答“是什么”、“为什么”的问题;技术的根本职能是改造世界,实现对客观世界的控制、利用和保护,着重回答“做什么”、“怎么做”的问题。
科学――精神财富,技术――物质财富。
成果表现:科学――新现象、新规律、新法则的发现,技术――新工具、新设备、新方法、新工艺的发明。
2、发生地的区别科学以大学为中心,技术以企业为主体(企业是技术发明与技术开发的主体)(二)两者的联系相辅相成科学中有技术、技术中有科学,在科学转化为生产力的过程中,技术是中间环节,技术是科学原理的物化和应用,技术是科学的延伸,科学是技术的升华。
(三)两者关系发展的新趋势科学的技术化是现代科学发展的重要特点,技术的科学化是现代技术生命力所在。
第二节科学技术系统一现代自然科学的分类与结构(一)科学技术——自然科学-科学研究经历的三个阶段:基础性研究、应用性研究、开发性研究。
三个层次:基础科学、技术科学及应用科学(二)现代自然科学的四大门类——理、工、农、医四大门类(理-基础科学、工-工程科学、农-农业科学、医-医学科学)(三)现代科学的网状结构1、边缘科学,2、横断科学,3、综合科学(四)关于软科学人们把研究解决如何管理科技、经济与其他社会课题的学科,如科学学、管理学、决策科学、领导科学、系统科学、技术经济学、人才学以及各种政策研究和发展战略研究等,统称为软科学。
研究自然科学某一领域的各个学科,如基础科学各学科及工、农、医等应用科学,统称为硬科学。
二现代技术分类三大类:实验技术、基本技术、产业技术三当代科技发展的特点和趋势1、科学技术加速发展,呈现知识爆炸的状态,科学的发展按指数级增长。
2、科学技术创新的速度日益加快,科学成采商品化周期大大缩短。
3、科学技术领域相互渗透、交叉和融合,科学交叉点往往是发展前沿。
4、科学技术与人文、社会科学密切结合。
5、科学技术研究与开发的国际化趋势明显加快。
6、科学技术特别是高技术已经成为经济和社会发展的主要力量。
7、大科学时代,科技研究方式和组织方式将发生很大的变化。
8、原始性创新成为科技竞争的制高点。
四21世纪科技发展趋势1、科学与技术结构中心发生转化。
2、高度数学科学化。
3、跨门类科学与技术整合化。
4、科学与技术一体化5、科学技术高度社会化、社会高度科学技术化。
6、向人与自然环境相协调的方向发展。
五人文社会科学1、人文科学与社会科学的含义人文科学:是关于人的自身的学说或者理论体系,是对人的存在、本质、价值和发展等问题,对人的自然属性、社会属性、特别是精神文化属性进行探研的学问。