物理學(xué)科教資筆試：談?wù)勁ｎD前面的那些巨人們

https://jiaoshi.huatu.com 2021-10-28 09:46 中國教師資格網(wǎng) [您的教師考試網(wǎng)]

偉大的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家牛頓曾說過：“如果說我看得遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人們的肩上”，這并不是什么謙虛之詞，它真實反映了物理學(xué)不斷向前發(fā)展的艱辛過程，任何一個物理規(guī)律、定理都不是一蹴而就的，牛頓不可能因為一個蘋果砸到腦袋上就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，今天就讓我們談一談牛頓前面的那些巨人們。

首先，我們從大約1900年前，也就是公元100年說起，這一年，有個叫克羅狄斯·托勒密，就是大家都熟知的托勒密，相傳他生于埃及的一個希臘化城市赫勒熱斯蒂克，他是那個時代的佼佼者：羅馬帝國統(tǒng)治下的著名的天文學(xué)家、地理學(xué)家、占星學(xué)家和光學(xué)家。托勒密是“地心說”的集大成者，他認(rèn)為地球居于宇宙的中心，日、月、行星和恒星圍繞著它運行。

直到1513年，藝復(fù)興時期的波蘭天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、教會法博士、神父哥白尼，在其40歲時提出了日心說，否定了教會的權(quán)威，改變了人類對自然對自身的看法。當(dāng)時羅馬天主教廷認(rèn)為他的日心說違反《圣經(jīng)》，哥白尼仍堅信日心說，并認(rèn)為日心說與其并無矛盾，并經(jīng)過長年的觀察和計算完成他的偉大著作《天體運行論》。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，可直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日哥白尼去世的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。

當(dāng)時間軸來到了17世紀(jì)初即1609年，伽利略創(chuàng)制了天文望遠(yuǎn)鏡(后被稱為伽利略望遠(yuǎn)鏡)，并用來觀測天體。他發(fā)現(xiàn)了月球表面的凹凸不平，并親手繪制了第一幅月球表面圖。1610年1月7日，伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，為哥白尼學(xué)說找到了確鑿的證據(jù)，標(biāo)志著哥白尼學(xué)說開始走向勝利。伽利略是近代物理開始進(jìn)入快速發(fā)展的奠基人，他把邏輯推理和實驗緊密聯(lián)系在一起，被稱為“近代力學(xué)之父”、“現(xiàn)代科學(xué)之父”。

伽利略在學(xué)術(shù)上建樹頗豐。1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的著名試驗，從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說，糾正了這個持續(xù)了2000年之久的錯誤結(jié)論。但是伽利略在比薩斜塔做試驗的說法后來被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了。盡管如此，來自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這座古塔看做伽利略的紀(jì)念碑。伽利略為了研究自由落體運動的特點，利用斜面加上合理外推的方法，得到了落體運動實際上是一種勻變速直線運動，同時也是他引入了加速度、速度、瞬時速度的概念。伽利略設(shè)計的理想現(xiàn)象斜面實驗，推翻了亞里士多德的觀點，為牛頓第一定律的提出奠定了堅實的基礎(chǔ)。

第谷·布拉赫曾提出一種介于地心說和日心說之間的宇宙結(jié)構(gòu)體系，十七世紀(jì)初傳入我國后曾一度被接受。第谷所做的觀測精度之高，是他同時代的人望塵莫及的。第谷編制的一部恒星表相當(dāng)準(zhǔn)確，至今仍然有價值。

第谷于1601年去世，沒趕上伽利略發(fā)明望遠(yuǎn)鏡的好時代，但這也不妨礙第谷長為以為偉大的天文學(xué)家，實際上第谷是最后一位也是最偉大的一位用肉眼觀測的天文學(xué)家。1599年開普勒來到第谷身邊以后，師徒倆朝夕相處，形影不離，結(jié)成了忘年交。第谷不但把才華出眾的開普勒推薦給國王，而且把自己幾十年辛勤工作積累下來的觀測資料和手稿，全部交給開普勒使用。開普勒根據(jù)第谷的資料發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大定律，分別是軌道定律、面積定律和周期定律。這三大定律最終使他贏得了“天空立法者”的美名。同時他對光學(xué)、數(shù)學(xué)也做出了重要的貢獻(xiàn)，他是現(xiàn)代實驗光學(xué)的奠基人。