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1、20世纪物理学的两朵乌云 探索的魅力,王林,开尔文简介,Kelvin-William Thomson-Lord （18241907）,开尔文，英国著名物理学家、发明家，原名W.汤姆孙（William Thomson）。他是本世纪的最伟大的人物之一，是一个伟大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家，同时受到世界其他国家的赞赏。,两朵乌云,“There is nothing new to be discovered in physics now. All that remains is more and more precise measurement.”,“two small,
2、puzzling clouds remained on the horizon”,1900年4月27日，物理学报告会，开尔文说：,但是，,第一朵乌云,迈克耳逊莫雷实验 与“以太”说破灭,如果以太存在，且光速在以太中的传播，则当地球穿过以太绕太阳公转时，在地球通过以太运动的方向测量的光速（当我们对光源运动时）应该大于在与运动垂直方向测量的光速（当我们不对光源运动时）。 但，实验没有得到相应的结果。,第二朵乌云,黑体辐射与“紫外灾难”,黑体辐射,能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体。简称黑体,不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。研究黑体辐射的规律是了解一
3、般物体热辐射性质的基础。,黑体模型,第二朵乌云,紫外灾难，是指用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果和实验数据无法吻合的物理史事件。,紫外灾难,从瑞利金斯公式推出，在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可以无止境地增加，这和实验数据相差十万八千里，是根本不可能的。所以这个失败被埃伦菲斯特称为“紫外灾难”。,乌云下的探索,爱因斯坦与相对论,爱因斯坦吸取了洛仑兹变换的精髓，同时经过十年的努力，在数学家的帮助下，运用非欧几里得几何学，建立了广义相对论，最终统一了狭义相对论和引力理论，使之成为物理学的一场空前的革命。,乌云下的探索,普朗克与量子力学,M.Planck
4、 德国人 18581947,黑体辐射公式1900.10.19 普朗克在德国物理学会会议上提出一个黑体辐射公式：,1900年，普朗克根据当时的黑体辐射的精确的实验资料，找到了能够完满表示黑体辐射的新数学公式，即普朗克公式，并提出了量子的概念，竖起了对经典物理学进行革命的大旗，后来爱因斯坦接受了量子概念，并对其做了进一步的发展，赋予它强大的生命力，从此量子理论开始发展。,成功的启示,大师毕竟是大师，即便是最完美的杰作也能找到瑕疵，从而提出新的科学问题。科学问题的提出是科学研究的逻辑起点，正如爱因斯坦所指出：“提出一个问题往往比解决一个问题重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已，
5、而提出新的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”,不止的探索,太多的问题，太多的“乌云”，因此也就没有人能像开尔文爵士一样在纯净的天空中寻找乌云了。其实这个世界就是这样，你了解的东西越多，你就会发现未知的东西越多。科学巨人还是需要的，问题是能否产生 世界不是没有美，而是缺少一双发现美的眼睛。世界是美的，生活是美的，物理学也是美的，当我们不断的探索者这个世界，不断去发现这个世界的各种美丽奇迹，将纷繁复杂的物理世界总结为简单易懂的数学公式，将抽象模糊的物理现象转化为浅显易知的物理模型。那时我们会真正的感慨世间万事万物都是那么的美丽，那么的多姿多彩。,仰望星空,探索世界，探索生活，探索人生。让我们怀揣着自己的梦想，时常仰望星空，去感知宇宙的浩瀚，去探索世界的奥秘，去实现人生的理想。若干年以后的蓦然回首，一路走来虽然有磕磕绊绊，但是，我们发现了真理，我们拥有了真理！,谢谢欣赏,2012年6月3日,
