1、大學(xué)物理 復(fù)習(xí),1.1.1 人類在空間中的位置,1.1 物理學(xué)的意義,1、速率法,距離=速率時間,空間長度測量方法介紹,本法只適用于短距離長度測量.,埃拉托色尼 (Eratosthenes) 公元前三世紀(jì)估算地球周長 (276-194 B.C. a librarian in Alexandria),2、反射法,運(yùn)用雷達(dá)技術(shù)測量太陽系內(nèi)天體距離,3、三角視差法,太陽系以外的恒星,僅適用近星的測量，50pc范圍內(nèi)比較準(zhǔn)確。,1.1.2 人類在時間中的位置,二、天然計(jì)時器,放射性物質(zhì)的原子放射出射線經(jīng)過衰變成為另外一種元素的原子。,時間的自然單位：秒，分，時，日，年；,文字記載的歷史大約為5000年

2、；,一、時間的間接估算,地貌年齡以百萬年來計(jì)算,1、推斷地球的年齡？,不可能大大超過1010年！,否則自然放射性就不會存在了！,地球的物質(zhì)年齡大概也就50100億年！,放射性是地球起源的見證！,2、地質(zhì)大事發(fā)生年代的測定,利用鉀和鈾的放射性,三、隕石計(jì)測太陽系年齡,測定隕石中的放射性物質(zhì)及其衰變產(chǎn)物含量,結(jié)論：太陽系中行星已經(jīng)歷了45億年,根據(jù)推算，星的年齡以幾十億年計(jì)。,星群的年齡大概上百億年。,哈勃定理：星系不斷的離我們而去，且星系離我們越遠(yuǎn)，走的越快。,四、利用光推算星體年齡,宇宙爆炸理論伽莫夫,最終問題：宇宙從何而來？,實(shí)驗(yàn)證據(jù)：宇宙背景輻射,科學(xué)研究方法。,經(jīng)典的力學(xué)，電磁圖像,相對

3、論，量子論, 1.1.3 物理學(xué)發(fā)展史簡介,江山代有才人出，各領(lǐng)風(fēng)騷一百年。,畢達(dá)哥拉斯（Pythagoras，584-497 BC ）: “數(shù)即萬物” 宇宙的本質(zhì)可以通過數(shù)字和純幾何形式來揭示 自然是和諧的,1.2 時空與萬物,公元前3世紀(jì)，歐幾里得（公元前330？前275？）創(chuàng)立了作為整個科學(xué)基礎(chǔ)的歐氏幾何學(xué)，即幾何原本。,組成宇宙物質(zhì)的五個基本物體,柏拉圖(Plato, 427-347 BC)完美的幾何形體,結(jié)論：自然界的物質(zhì)存在不是隨意的，其存在的可能性由某種規(guī)律決定 。,自然力的平衡結(jié)果,推論：自然力的數(shù)目有限 。,什么是力？簡單地說，力將驅(qū)動宇宙間物體，改變它們的運(yùn)動。,只有四種自

4、然力控制整個宇宙：,原子核內(nèi)10-15米,宏觀,宏觀,相對強(qiáng)度,1,10-3,原子核內(nèi)10-15米,10-38,10-2,什么是黑洞（Black hole）？,天體質(zhì)量增加，或半徑減少，逃逸速度增加。 如果逃逸速度大于光速 c, 則光也無法逃逸。,黑洞,經(jīng)典定義：,卡文迪許：G 6.75410-11 牛頓米2/千克2,卡文迪許（H. Cavendish, 1731-1810） 的創(chuàng)新： 一面小鏡子,1.3 自然的描述,宇宙存在40個數(shù)量級的“臺階”，是什么決定著物質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次？,普適的物理常數(shù),三個最重要的基本常數(shù),萬有引力常數(shù)： G = 6.67421011米3/千克秒2,真空光速： c = 2.9979108米/秒,普朗克常數(shù)： h = 6.62611034焦耳秒,牛頓力學(xué)的輝煌（1600年1800年）,電磁時代（1800年1900年）的標(biāo)識物，開啟了狹義相對論的大門,量子時代的標(biāo)志（1900年）,質(zhì)點(diǎn)的四種典型運(yùn)動：,1、直線運(yùn)動,運(yùn)動方向在一條直線上,2、圓周運(yùn)動,具有向心加速度,3、簡諧振動,圍繞平衡點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動,4、碰撞,瞬間相互作用,波動是指波形