【正文】 第一章 經(jīng)典物理學(xué)產(chǎn)生的背景 第一節(jié) 近代科學(xué)產(chǎn)生的搖籃 — 文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng) 一、近代科學(xué)產(chǎn)生的社會(huì)條件 ? 好象資本主義生產(chǎn)的發(fā)展僅僅對(duì)科學(xué)技術(shù)提出了需要和科學(xué)研究的課題。實(shí)際上，資本主義生產(chǎn)的發(fā)展不僅提供了大量的科學(xué)發(fā)展所需要的材料，而且也創(chuàng)造了制作實(shí)驗(yàn)儀器的物質(zhì)和技術(shù)條件。實(shí)驗(yàn)儀器隨著生產(chǎn)的發(fā)展而提高和完善，這就給科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)系統(tǒng)性和廣泛性，并形成了實(shí)驗(yàn)科學(xué)。 二、文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)的興起 ? 文藝復(fù)興 ， 實(shí)質(zhì)就是資產(chǎn)階級(jí)新文化運(yùn)動(dòng) 。 ? 新興的資產(chǎn)階級(jí)發(fā)現(xiàn)在古代希臘、羅馬文化中，可以找到用來(lái)反對(duì)封建統(tǒng)治和封建文化的武器，這就是自然哲學(xué)及以人為中心的文學(xué)藝術(shù)。 ? 隨著資產(chǎn)階級(jí)政治活動(dòng)開(kāi)展，竟然掀起了一個(gè)反對(duì)封建思想統(tǒng)治和束縛的強(qiáng)大運(yùn)動(dòng)，這就是以恢復(fù)古代文化面目出現(xiàn)的“文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)”。 列奧那多 達(dá) 芬奇物理學(xué)的研究方面 ? 用虛速度原理，證明了杠桿原理；他第一次企圖測(cè)定摩擦系數(shù)；他在分析鳥(niǎo)類(lèi)飛行時(shí)，描述過(guò)合力的平行四邊形，也曾將重物沿斜面的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分量。他對(duì)流體力學(xué)的研究很多，例如，他發(fā)現(xiàn)下部連通的諸容器中的靜止液體有同一表面高度。 ? 他所設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置和發(fā)明據(jù)說(shuō)有上千項(xiàng)。 ? 隨身攜帶的筆記手稿現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的約有 7000頁(yè)。 三、文藝復(fù)興精神的代表 —— 列奧那多 ? 意大利人列奧那多 達(dá) 芬奇（公元 1452－1519年） ? 他蔑視教會(huì)的權(quán)利，敢于觸犯教會(huì)的禁令。教會(huì)規(guī)定人死了不允許解剖，可是達(dá) 芬奇不管這些，弄到了許多尸體，一一進(jìn)行解剖。他認(rèn)為，只有進(jìn)行解剖，才能探查人體的機(jī)器運(yùn)行的奧秘。 ? 力求成為“認(rèn)識(shí)自然和模仿（改造）自然的巨匠”。 達(dá) 芬奇的座右銘 ?列奧那多 達(dá) 芬奇非常重視觀察和實(shí)驗(yàn)的方法，他把觀察和實(shí)驗(yàn)當(dāng)作科學(xué)研究獨(dú)一無(wú)二的真正方法。 ?“實(shí)驗(yàn)是我的老師”；“理智是實(shí)驗(yàn)的女兒”。 ?同樣重視數(shù)學(xué)和理論的作用。 第二節(jié) 近代科學(xué)的宣言 日心說(shuō) ? 哥白尼日心體系的新學(xué)說(shuō) ， 是自然科學(xué)向神學(xué)的第一次嚴(yán)正挑戰(zhàn) ， 標(biāo)志著自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來(lái)的一次革命 。 恩格斯稱(chēng)它為 “ 自然科學(xué)的獨(dú)立宣言 ” 。 一、哥白尼的生平與他創(chuàng)立的日心說(shuō) ? 著名的天文學(xué)家尼古拉 哥白尼（公元1473－ 1543年）于 1473年 2月 9日生于波蘭托倫城的一個(gè)商人家庭。 ? 哥白尼的偉大著作《天體運(yùn)行論》 ? 哥白尼是這個(gè)時(shí)代的真正英雄 。 ? 天文學(xué)是觀察和記載天象、描述天體運(yùn)動(dòng)、探索規(guī)律并預(yù)測(cè)其位置以便于制定歷法、辨明方位的一門(mén)最早的科學(xué)。 哥白尼的基本思想 ? ①太陽(yáng)是宇宙的中心，行星都圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。②地球是運(yùn)動(dòng)的，它是繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的普通行星，它本身還在自轉(zhuǎn)。③月亮是地球的衛(wèi)星，一個(gè)月繞地球一周，就象衛(wèi)士一樣，地球帶著月亮一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。 哥白尼的基本思想 ? ④行星在太陽(yáng)系中排列的順序是：離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的是土星，三十年繞太陽(yáng)一周；其次是木星，十二年繞太陽(yáng)一周；然后是火星，兩年繞太陽(yáng)一周；第四是地球和月亮，一年繞太陽(yáng)一周；第五是金星，九個(gè)月繞太陽(yáng)一周，離太陽(yáng)最近的是水星，八十天繞太陽(yáng)一周。恒星在遠(yuǎn)離太陽(yáng)的一個(gè)天球面上靜止不動(dòng)。 哥白尼是怎樣創(chuàng)立“日心體系”說(shuō)的呢？ ? 在《天體運(yùn)行論》的第一卷中，哥白尼明確地把地球從宇宙中心位置推除開(kāi)去，把它降為普通行星的一員。他斷言，地球自身有三種運(yùn)動(dòng)：第一種是“地球自西向東繞軸晝夜自轉(zhuǎn)”；第二種是“地心同地球上的一切的周年旋轉(zhuǎn)，在金星與火星軌道間的黃道上從西向東運(yùn)行”；第三種是“傾斜面的運(yùn)動(dòng)”，即赤道面或自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于日 —— 地聯(lián)線的運(yùn)動(dòng)。 哥白尼學(xué)說(shuō)影響之深遠(yuǎn) ? 恩格斯稱(chēng)它為“自然科學(xué)的獨(dú)立宣言”就可想而知了。哥德說(shuō)：“哥白尼學(xué)說(shuō)撼動(dòng)人類(lèi)意識(shí)之深，自古以來(lái)無(wú)一種創(chuàng)見(jiàn)、無(wú)一種發(fā)明可與倫比，當(dāng)大地是球形被哥倫布證明以后不久，地球?yàn)橛钪嬷髟鬃鹛?hào)也被剝奪了，自古以來(lái)沒(méi)有這樣天翻地覆地把人類(lèi)意識(shí)倒轉(zhuǎn)來(lái)過(guò)，如果地球不是宇宙中心，無(wú)數(shù)古人相信的事將成為一場(chǎng)空事，誰(shuí)還相信伊甸的樂(lè)園、贊美詩(shī)的頌歌和宗教的故事呢？” 二、天文學(xué)的新成就 —— 開(kāi)普勒三定律 ? 第谷把天文觀測(cè)精確度提高到一個(gè)新的水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)前人的幾十倍到幾百倍，并積累了大量的觀察數(shù)據(jù)資料。開(kāi)普勒從這些浩若煙海的據(jù)數(shù)中總結(jié)出規(guī)律，提出了開(kāi)普勒三定律。 第谷 布拉赫 ? 第谷 布拉赫（公元 1546－ 1601年）是丹麥天文學(xué)家，天文觀測(cè)的大師。第谷出身于一個(gè)貴族家庭，少年時(shí)代就對(duì)天文的精確觀測(cè)產(chǎn)生了濃厚的興趣和愛(ài)好。 ? 第谷成了當(dāng)時(shí)罕見(jiàn)的天文觀測(cè)家。 ? 有“星學(xué)之王”的美稱(chēng)。 ? 第谷善于觀測(cè)而不善于思索，開(kāi)普勒則善思索而不善于觀測(cè)，他們各有所長(zhǎng)各有所短，結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，就導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)的重大突破。 約翰 開(kāi)普勒 ? 約翰 開(kāi)普勒（公元 1571—— 1630年）是德國(guó)偉大的天文學(xué)家。 ? 天文學(xué)上兩大傳統(tǒng)觀念：一是地球位于宇宙中心 。二是天體必然是球形的，它的運(yùn)動(dòng)軌道必然也是圓的 。哥白尼推翻了前一個(gè)傳統(tǒng)觀念，但是他始終堅(jiān)持后一個(gè)傳統(tǒng)觀念，開(kāi)普勒卻大膽地沖破了這后一個(gè)傳統(tǒng)觀念。 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三定律 ? 1609年開(kāi)普勒在 《 新天文學(xué) 》 一書(shū)中 ， 正式提出了行星運(yùn)動(dòng)的兩條定律： ? 第一定律是 “ 軌道定律 ” ；行星沿橢圓軌道繞日運(yùn)行 ， 太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上； 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三定律 ? 第二定律是 “ 面積定律 ” ：行星與太陽(yáng)之間所聯(lián)直線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)橢圓的面積相等 。 這就是說(shuō)行星在近日點(diǎn)附近的速度要快一些 。 ? 過(guò)了九年 ， 開(kāi)普勒又發(fā)現(xiàn)了第三定律 ， 即“ 周期定律 ” ：行星繞日一周所需時(shí)間（ 公轉(zhuǎn)周期 ） 的平方 ， 與其和太陽(yáng)平均距離的立方成正比 。 開(kāi)普勒的發(fā)現(xiàn)的偉大價(jià)值 ? 開(kāi)普勒的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)天文學(xué)的發(fā)展有著重大意義，而且對(duì)自然科學(xué)的發(fā)展也有它偉大價(jià)值。開(kāi)普勒從第谷的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)出發(fā)，否定了主觀的幾何模式和托氏地心體系。他的第一定律否定了圓形軌道論；第二定律否定了勻速運(yùn)動(dòng)；第三定律建立了各行星之間的聯(lián)系。 愛(ài)國(guó)斯坦的評(píng)價(jià) “開(kāi)普勒的驚人成就，是證實(shí)下面這條真理的一個(gè)特別美妙的例子，這條真理是：知識(shí)不能單從經(jīng)驗(yàn)得出，而只能從理智的發(fā)明同觀察到的事實(shí)兩者的比較中得出