湖南省長沙市長郡雨花外國語學(xué)校九年級歷史上冊 第22課 科學(xué)和思想的力量參考資料 新人教版

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1、第22課 科學(xué)和思想的力量 伏爾泰： 1694年，出生在巴黎一個資產(chǎn)階級家庭里，他是一位多產(chǎn)的作家、劇作家，詩人、哲學(xué)家、史學(xué)家和政治宣傳家。 他的作品和演說以尖刻和激昂地反對封建制度和教會而著稱。堅持不懈的揭露和嘲諷教會的貪婪，和教權(quán)主義的罪惡，天主教會的黑暗統(tǒng)治。他把教皇比作“兩只腳的禽獸”，把教士稱作“文明的惡棍”，說天主教是“一些狡猾的人布置的一個最可恥的騙人羅網(wǎng)”。他號召“每個人都按照自己的方式同駭人聽聞的宗教狂熱作斗爭，一些人咬住他的耳朵；另一些人踩住他的肚子，還有一些人從遠(yuǎn)處痛罵他。”因而觸犯了教會和貴族，曾經(jīng)兩次被關(guān)進(jìn)巴士底獄，后被驅(qū)逐出國。 后來他寫了大量的著作。伏爾

2、泰一向是宗教信仰自由的堅信者，但是當(dāng)他接近古稀之年時，法國發(fā)生幾起驚人聽聞的迫害新教徒事件。在激怒之下，他致力于對宗教狂熱主義進(jìn)行的一場智識討伐。他寫了許多本政治小冊子，抨擊宗教上不容異說的言行。他還喜歡在他的每封親筆信上用“Erasez I'infame”作為結(jié)束語，意思是消滅臭名昭著的東西?！皩Ψ鼱柼﹣碚f，這個臭名昭著的東西就是宗教的偏執(zhí)和狂熱。 1778年，八十三歲高齡的伏爾泰返回巴黎，在那里參加了他的新劇《和平女神》的首次公演。許多觀眾為他喝彩，呼之為法國啟蒙運(yùn)動的“偉大老人”。數(shù)以百計的敬慕者其中包括本杰明?富蘭克林都曾登門拜訪。但是伏爾泰的生命不久就完結(jié)了，他于1778年5月30

3、日在巴黎逝世。由于他直言不諱地反對教權(quán)主義，因而不能在巴黎舉行基督教葬禮。但是十三年后，勝利的法國革命者挖掘出他的遺體，重新安葬在巴黎偉人祠。 伏爾泰的小說詩歌文學(xué)作品如此之多，以致用一篇短文都很難列出他的主要著作。但是更重要的是他在一生中所提出的基本思想。他的最堅定的信念之一就是必須得實(shí)行言論和出版自由。有一句話常被人們認(rèn)為是他說的：“我不贊成你的話，但是我要誓死捍衛(wèi)你說它的權(quán)力”。雖然伏爾泰實(shí)際上從未有過這樣的明確聲言，但是這肯定反映了他的態(tài)度。 伏爾泰的另一個原則是他對宗教自由的信念。他一生始終不渝地反對宗教不自由和宗教迫害。 被譽(yù)為啟蒙運(yùn)動的領(lǐng)袖和導(dǎo)師。 孟德斯鳩：

4、少年時期接受教會的古典教育，后潛心研究法律，十九歲獲得法學(xué)學(xué)位，成為律師，后成為波爾多法院院長和男爵，踏入仕途的孟德斯鳩，對朝政的腐敗和貴族的墮落深惡痛絕。波爾多是著名的海港，資本主義比較發(fā)達(dá)，而他本人也從事葡萄酒貿(mào)易，切身感受到專制制度對制造業(yè)和商業(yè)的阻礙，于是賣掉了波爾多法院院長一職，前往巴黎，專心研究改變這一狀況的出路，苦心研究三十年，建立三權(quán)分立的政治學(xué)說：為實(shí)現(xiàn)民主和法制，國家機(jī)構(gòu)必須分權(quán)。君主雖享有行政權(quán)，但不能超越立法和司法權(quán)，三權(quán)分立，互相制約，為的就是要保障公民的自由。——》被資產(chǎn)階級政治家奉為經(jīng)典。法國大革命過程中產(chǎn)生的一些憲法都體現(xiàn)了他的理論。 盧梭： 生活在社會

5、最低層的人，出生在日內(nèi)瓦的一個鐘表匠家庭，十歲便失去雙親，開始過流浪生活，從事過各種卑賤的工作，仆人、學(xué)徒。后結(jié)識了狄德羅等啟蒙學(xué)家。這樣特殊的經(jīng)歷使他的思想較為激進(jìn)。 啟蒙運(yùn)動與文藝復(fù)興比較： 從字面上講，啟蒙運(yùn)動就是啟迪蒙昧，反對愚昧主義，提倡普及文化教育的運(yùn)動。但就其精神實(shí)質(zhì)上看，它是宣揚(yáng)資產(chǎn)階級政治思想體系的運(yùn)動，并非單純是文學(xué)運(yùn)動。它是文藝復(fù)興時期資產(chǎn)階級反封建、反禁欲、反教會斗爭的繼續(xù)和發(fā)展，直接為一七八九年的法國大革命奠定了思想基礎(chǔ)。啟蒙思想家們從人文主義者手里進(jìn)一步從理論上證明封建制度的不合理，從而提出一整套哲學(xué)理論，政治綱領(lǐng)和社會改革方案，要求建立一個以"理性"為基礎(chǔ)

6、的社會。他們用政治自由對抗專制暴政，用信仰自由對抗宗教壓迫，用自然神論和無神淪來摧毀天主教權(quán)威和宗教偶像，"天賦人權(quán)"的口號來反對"君權(quán)神授"的觀點(diǎn)，用"人人在法律面前平等"來反對貴族的等級特權(quán)。進(jìn)而建立資產(chǎn)階級的政權(quán)．啟蒙運(yùn)動，既是文藝復(fù)興時期新興資產(chǎn)階級反封建、反教會斗爭的繼續(xù)和深化，也是資產(chǎn)階級政治革命的理論準(zhǔn)備階段。如果將它同文藝復(fù)興運(yùn)動作一比較，那就更為清楚了。 首先，從反封建方面說，文藝復(fù)興運(yùn)動的反封建，主要是反對封建領(lǐng)主的割據(jù)狀態(tài)，要求建立民族統(tǒng)一的君主專制政體，以便在王權(quán)保護(hù)下發(fā)展資本主義經(jīng)濟(jì)。而在啟蒙運(yùn)動中，資產(chǎn)階級已完成資本原始積累的過程，進(jìn)一步提出要求獲得政權(quán)，建立資本

7、主義政治制度。文藝復(fù)興時代的反封建側(cè)重于思想意識、倫理道德的范疇；而啟蒙運(yùn)動側(cè)重于政治制度和政權(quán)性質(zhì)方面。 其次，從反教會方面說，文藝復(fù)興時期主要是揭露中世紀(jì)天主教會的貪污腐化，譴責(zé)修道院戕害人性的罪惡，要求進(jìn)行宗教改革，廢除煩瑣的宗教儀式，提倡比較簡便的禮儀。在啟蒙運(yùn)動時，由于唯物論和自然科學(xué)的發(fā)展，因此在反教會方面就比文藝復(fù)興時期更為徹底，它已把反教會提高到自然神論和無神論的高度。 再次，從人文主義思想的內(nèi)涵上說，文藝復(fù)興時代強(qiáng)調(diào)的是反禁欲主義，要求個性解放，執(zhí)著塵世，面向現(xiàn)實(shí)。到了十八世紀(jì)啟蒙時代，人文主義思想的重點(diǎn)，就轉(zhuǎn)移到提倡"自由、平等、博愛"等政治原則方面來。由于啟蒙運(yùn)動具有

8、政治思想革命運(yùn)動的性質(zhì)，因此啟蒙運(yùn)動的參加者決不限于文學(xué)家。除法國的孟德斯鳩、伏爾泰、狄德羅、盧梭等四大啟蒙作家外，英國的哲學(xué)家洛克，科學(xué)家牛頓，德國的美學(xué)家萊辛和海爾德爾，荷蘭的哲學(xué)家斯賓諾莎,德意志的康德等等，均屬啟蒙思想家的行列。 還有，從文藝的風(fēng)格和方法上說，啟蒙時期的現(xiàn)實(shí)主義，是文藝復(fù)興時期現(xiàn)實(shí)主義的繼續(xù)，但又有新的發(fā)展。它的特征不在于情節(jié)的生動性和豐富性，不在于刻畫人物的性格，而在于具有更多的政論性，作家們都有意識地把他們自己的政治思想貫穿在文學(xué)作品之中。這些啟蒙著作，成了資產(chǎn)階級與封建階級爭奪政權(quán)的精神武器，是傳播資產(chǎn)階級世界觀的"百科全書"。作品中的語言不是詩化，而是流暢的雄

9、辯的政論性散文，富有邏輯性，啟發(fā)性和戰(zhàn)斗性。有些作品，由于哲學(xué)意義的深刻、強(qiáng)烈，使它們變成小說化了的哲學(xué)淪文。啟蒙作家的作品都具有純理性的特點(diǎn)。 17～19世紀(jì)初在歐洲各地先后興起的反對宗教蒙昧主義，反對封建專制制度的思潮。啟蒙運(yùn)動中的思想家認(rèn)為，社會之所以不進(jìn)步，人民之所以愚昧，主要是由于宗教勢力對人民精神的統(tǒng)治與束縛，為了改變這種狀況，必須樹立理性和科學(xué)的權(quán)威。他們認(rèn)為，人的理性是衡量一切的尺度，不合乎人的理性的東西就沒有存在的權(quán)利。他們主張傳播科學(xué)知識以啟迪人們的頭腦，破除宗教迷信，從而增強(qiáng)人類的福利。他們反對封建專制制度，宣揚(yáng)自由、平等和民主。在他們看來，封建專制制度扼殺自由思想

10、，造成社會上的不平等和文化經(jīng)濟(jì)上的落后。 因此，他們大力宣揚(yáng)“天賦人權(quán)”，主張人民參與政治，法律面前人人平等。啟蒙運(yùn)動，特別是18世紀(jì)啟蒙運(yùn)動所宣揚(yáng)的自由、平等和民主思想，對北美的獨(dú)立戰(zhàn)爭和法國大革命都產(chǎn)生了直接而深遠(yuǎn)的影響。 啟蒙運(yùn)動在英國發(fā)起，在法國盛行。 文藝復(fù)興和啟蒙運(yùn)動的不同點(diǎn)： 文藝復(fù)興和啟蒙運(yùn)動同為歐洲資產(chǎn)階級思想解放運(yùn)動，都對人類社會歷史的變革產(chǎn)生了重大的影響，兩者之間有著不可分割的的聯(lián)系，但也存在著很大的不同。 1、時間上，文藝復(fù)興發(fā)生在14－17世紀(jì)資本主義萌芽時期，啟蒙運(yùn)動發(fā)生在17－18世紀(jì)資本主義經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的時期。 2、地區(qū)和中心：文藝復(fù)興首先從意

11、大利開始，然后向歐洲擴(kuò)展，啟蒙運(yùn)動最早在英國出現(xiàn)，隨后發(fā)展到歐洲大陸；前者的中心在意大利，后者的中心在法國。 3、思想主張：文藝復(fù)興把斗爭的矛頭主要指向天主教會，宣傳資產(chǎn)階級的人性論和人道主義，強(qiáng)調(diào)人性；啟蒙運(yùn)動把斗爭的矛頭不僅指向天主教會，抨擊天主教會的教權(quán)主義，而且全面指向封建制度，批判專制主義和等級制度，提出“天賦人權(quán)”的學(xué)說，強(qiáng)調(diào)理性，所以，啟蒙思想家的反封建主張比人文主義者的思想主張更系統(tǒng)、更全面。 4、影響：文藝復(fù)興把人以及人性從宗教束縛中解放出來，對后來的啟蒙運(yùn)動有著直接的影響，推動了人們的思想解放和科學(xué)文化事業(yè)的發(fā)展；啟蒙運(yùn)動有力的沖擊了封建專制制度及其精神支柱──天主教會

12、，為18世紀(jì)歐美各國的資產(chǎn)階級革命作了思想上、理論上的準(zhǔn)備；文藝復(fù)興發(fā)生在資本主義剛剛產(chǎn)生之后，資產(chǎn)階級力量還比較弱小，啟蒙運(yùn)動發(fā)生在資產(chǎn)階級力量開始壯大，人們思想已經(jīng)初步解放，資產(chǎn)階級反封建的斗爭更加猛烈。 啟蒙運(yùn)動的歷史作用： 首先，它的矛頭是封建制度及其精神支柱天主教會為對象的，因此為即將到來的法國大革命作了充分的思想準(zhǔn)備。 其次，啟蒙思想家宣揚(yáng)天賦人權(quán)，三權(quán)分立，體察功能自由、博愛、平等，而且這些思想迅速在歐美傳播，對歐美的資產(chǎn)階級革命起了影響和推動的作用，促進(jìn)了歐洲社會的進(jìn)步，而且對亞洲國家的思想解放起了催化劑作用。 具體來講： ①啟蒙思想家們有力地批判了封建專制制

13、度及其精神支柱天主教會，描繪了未來“理性王國”的藍(lán)圖，弘揚(yáng)了資本主義精神和道德倫理，為資產(chǎn)階級取得統(tǒng)治地位提供了思想上和理論上的準(zhǔn)備。 ②啟蒙思想家們共同吹響了法國大革命的號角，為即將到來的法國大革命作了充分的動員。被推翻的法國國王路易十六曾經(jīng)哀嘆：是伏爾泰和盧梭毀滅了法國。 ③啟蒙運(yùn)動不僅為法國大革命作了充分的輿論準(zhǔn)備，奠定了思想基礎(chǔ)，而且跨越時空，在更寬廣范圍和很長的時間里發(fā)揮了巨大而深遠(yuǎn)的作用—— 首先，它為18世紀(jì)的美國獨(dú)立戰(zhàn)爭和拉美革命發(fā)揮了動員作用，對于美國的民主政治制度的建立影響重大，美國獨(dú)立后的政治制度實(shí)際上都是啟蒙思想的實(shí)踐。 其次，它對19世紀(jì)亞洲的中國和日本也

14、有深刻的影響，啟蒙思想家的著作逐漸被介紹到亞洲，啟迪了人們的思想，動搖了封建統(tǒng)治，促進(jìn)了亞洲社會的進(jìn)步。如孟德斯鳩的《論法的精神》，被我國著名的翻譯家，維新運(yùn)動時期的思想家嚴(yán)復(fù)譯為《法意》，介紹到中國，在中國思想界引起了極大的震動，鼓勵中國的維新志士們?yōu)楦脑炫f社會而斗爭。 啟蒙運(yùn)動與文藝復(fù)興的關(guān)系： 14－17世紀(jì)，隨著資本主義萌芽的緩慢發(fā)展，在資本主義工商業(yè)活動中人的作用越來越突出，人的價值正得以充分展現(xiàn)。在此歷史背景下，正在形成中的歐洲資產(chǎn)階級發(fā)起了一場名為復(fù)興古代希臘、羅馬文化，實(shí)際上是為了弘揚(yáng)資產(chǎn)階級思想和文化的運(yùn)動，這就是“文藝復(fù)興”。這場運(yùn)動由意大利擴(kuò)展到歐洲其他國家和地區(qū)

15、，由文學(xué)藝術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)展到近代自然科學(xué)領(lǐng)域，是歐洲第一次思想解放的潮流，為宗教改革和資產(chǎn)階級革命提供了理論依據(jù)和社會前提，對整個人類社會歷史的變革都產(chǎn)生了重大影響。 17－18世紀(jì)，西歐大陸的手工工場廣泛發(fā)展，資產(chǎn)階級力量不斷壯大。文藝復(fù)興時期以反對天主教神學(xué)來追求現(xiàn)世幸福的思想，已經(jīng)不能滿足于時代的要求。于是，在文藝復(fù)興時期以“人性”為中心來觀察問題的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了提高到依據(jù)人的“理性”來思索和判斷世間事物的新思想、新主張。這就是繼文藝復(fù)興之后的歐洲第二次思想解放的潮流──啟蒙運(yùn)動。這一運(yùn)動適應(yīng)了發(fā)展中的資產(chǎn)階級的需要，是驅(qū)除無知和迷信、推動社會進(jìn)步的運(yùn)動，所以興起于西歐后，很快就波及到歐洲

16、大多數(shù)國家，甚至對以后世界各國的資產(chǎn)階級反對封建專制的斗爭都產(chǎn)生了巨大的影響。 啟蒙運(yùn)動的發(fā)源地是資本主義最為發(fā)達(dá)的英國，但是，啟蒙思想真正得到發(fā)展卻是在法國。法國的啟蒙思想家們進(jìn)一步完善了啟蒙思想，促成了啟蒙運(yùn)動的形成，推動了歐美的思想解放運(yùn)動，并對全世界產(chǎn)生了重大影響。它有力的沖擊了封建專制制度及其精神支柱──天主教會，為資產(chǎn)階級革命做了思想上、理論上的準(zhǔn)備，從而在世界近代史上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 啟蒙運(yùn)動雖然沒有超出資本主義私有制思想的范疇，但是它作為人類歷史上的一次偉大的思想解放運(yùn)動卻有著深刻而廣泛的影響。這場運(yùn)動是文藝復(fù)興反封建、反教會斗爭的繼續(xù)和發(fā)展。它不僅繼承了人文主義者的理想

17、，要求從教會束縛下解放個性，而且比人文主義者更進(jìn)一步的把斗爭矛頭直接指向封建社會的全部上層建筑，其目的就是要推翻整個封建大廈，建立資產(chǎn)階級政府。因此，這場思想運(yùn)動實(shí)際上也是一場激烈的政治改革運(yùn)動。 牛頓： 1643年1月4日，艾薩克?牛頓出生于英格蘭林肯郡鄉(xiāng)下的一個小村落伍爾索普村。大約從五歲開始，牛頓被送去讀書。牛頓12歲時進(jìn)了離家不遠(yuǎn)的格蘭瑟姆中學(xué)。牛頓的母親原希望他成為一個農(nóng)民，但牛頓本人卻無意于此，而酷愛讀書。隨著年歲的增大，牛頓越發(fā)愛好讀書，喜歡沉思，做科學(xué)小實(shí)驗(yàn)。他在格蘭瑟姆中學(xué)讀書時，曾經(jīng)寄宿在一位藥劑師家里，使他受到了化學(xué)試驗(yàn)的熏陶。少年時的牛頓并不是神童，他資質(zhì)平常、成績

18、一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等等。 傳說小牛頓把風(fēng)車的機(jī)械原理摸透后，自己制造了一架磨坊的模型，他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不斷地跑動，于是輪子不停地轉(zhuǎn)動；又一次他放風(fēng)箏時，在繩子上懸掛著小燈，夜間村人看去驚疑是彗星出現(xiàn)；他還制造了一個小水鐘。每天早晨，小水鐘會自動滴水到他的臉上，催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻，尤其喜歡刻日晷，家里墻角、窗臺上到處安放著他刻畫的日晷，用以驗(yàn)看日影的移動。 后來迫于生活

19、，母親讓牛頓停學(xué)在家務(wù)農(nóng)，贍養(yǎng)家庭。但牛頓一有機(jī)會便埋首書卷，以至經(jīng)常忘了干活。每次，母親叫他同傭人一道上市場，熟悉做交易的生意經(jīng)時，他便懇求傭人一個人上街，自己則躲在樹叢后看書。有一次，牛頓的舅父起了疑心，就跟蹤牛頓上市鎮(zhèn)去，發(fā)現(xiàn)他的外甥牛頓伸著腿，躺在草地上，正在聚精會神地鉆研一個數(shù)學(xué)問題。牛頓的好學(xué)精神感動了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)，并鼓勵牛頓上大學(xué)讀書。牛頓又重新回到了學(xué)校，如饑似渴地汲取著書本上的營養(yǎng)。 12 歲左右到17歲，牛頓都在國王中學(xué)學(xué)習(xí)，在該校圖書館的窗臺上還可以看見他當(dāng)年的簽名。他曾從學(xué)校退學(xué)，并在1659年10月回到埃爾斯索普村，因?yàn)樗俣仁毓训哪赣H想讓牛頓

20、當(dāng)一名農(nóng)夫。牛頓雖然順從了母親的意思，但據(jù)牛頓的同儕后來的敘述，耕作工作讓牛頓相當(dāng)不快樂。所幸國王中學(xué)的校長亨利?斯托克斯（Henry Stokes）說服了牛頓的母親，牛頓又被送回了學(xué)校以完成他的學(xué)業(yè)。他在18歲時完成了中學(xué)的學(xué)業(yè)，并得到了一份完美的畢業(yè)報告。 1661年6月，他進(jìn)入了劍橋大學(xué)的三一學(xué)院。在那時，該學(xué)院的教學(xué)基于亞里士多德的學(xué)說，但牛頓更喜歡閱讀一些笛卡爾等現(xiàn)代哲學(xué)家以及伽利略、哥白尼和開普勒等天文學(xué)家更先進(jìn)的思想。1665年，他發(fā)現(xiàn)了廣義二項(xiàng)式定理，并開始發(fā)展一套新的數(shù)學(xué)理論，也就是后來為世人所熟知的微積分學(xué)。在1665年，牛頓獲得了學(xué)位，而大學(xué)為了預(yù)防倫敦大瘟疫而關(guān)閉了。

21、在此后兩年里，牛頓在家中繼續(xù)研究微積分學(xué)、光學(xué)和萬有引力定律。 地球拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動的力，與拉著蘋果下落的力，以及太陽與地球、眾多行星之間的作用力。 萬有引力定律：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小與兩物體的質(zhì)量的乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比。 公式表示 成功解釋了天體運(yùn)行的規(guī)律。時至今日，數(shù)千顆人造衛(wèi)星正在按照萬有引力定律為它們“設(shè)定”的軌道繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。 水為什么往低處流，太陽為什么升起落下？ 萬有引力的發(fā)現(xiàn)，使人們思想上得到了解放，不再對一些自然想象抱迷信態(tài)度（如天狗吃月亮）；從哲學(xué)角度講，更加證明了一切事物都存在著因果關(guān)系（地球?yàn)槭?/p>

22、么能圍繞太陽運(yùn)行）；在科學(xué)方面，更顯現(xiàn)出它的巨大威力（人們對地球構(gòu)造、宇宙空間的探索；發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)行氣象、通訊、偵察等）．在萬有引力理論的基礎(chǔ)上，人們后來發(fā)現(xiàn)并證實(shí)海王星和冥王星的存在，這是牛頓力學(xué)理論的有力佐證。牛頓力學(xué)既可以用予說明地面上的物質(zhì)運(yùn)動，又可以用予解釋太陽系中的行星運(yùn)動，充分證明了新理論具有的自然規(guī)律的普遍性法則。可精確預(yù)知行星的的位置和運(yùn)動方式等等。 牛頓通過自己的著作，宣告了科學(xué)時代的來臨，他告訴自然界，人類存在規(guī)律，而且規(guī)律可以被認(rèn)識，給人類帶來了從未有過的自信，曾經(jīng)匍匐在上帝腳下的人們，終于大膽的抬起頭來，開始用自己理性的眼光，打量世界。 【天主教認(rèn)為宇宙萬物和人類都

23、是神的杰作】 牛頓三大定律： 第一定律 內(nèi)容 表述一：任何一個物體在不受外力或受平衡力的作用時（Fnet=0），總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。 原來靜止的物體具有保持靜止的性質(zhì)，原來運(yùn)動的物體具有保持運(yùn)動的性質(zhì)，因此我們稱物體具有保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)稱為慣性。一切物體都具有慣性，慣性是物體的物理屬性。所以此定律又稱為“慣性定律” 第二定律 內(nèi)容 物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 第三定律 內(nèi)容 兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等

24、，方向相反。（詳見牛頓第三運(yùn)動定律） 牛頓力學(xué)的重要作用： 牛頓經(jīng)典力學(xué)的成就之大使得它得以廣泛傳播，深深地改變了人們的自然觀。人們往往用力學(xué)的尺度去衡量一切，用力學(xué)的原理去解釋一切自然現(xiàn)象，將一切運(yùn)動都?xì)w結(jié)為機(jī)械運(yùn)動，一切運(yùn)動的原因都?xì)w結(jié)為力，自然界是一架按照力學(xué)規(guī)律運(yùn)動著的機(jī)器。這種機(jī)械唯物主義自然觀在當(dāng)時是有進(jìn)步作用的。由于它把自然界中起作用的原因都?xì)w結(jié)為自然界本身規(guī)律的作用，有利于促使科學(xué)家去探索自然界的規(guī)律。它能刺激人們運(yùn)用分析和解剖的方式，從觀察和實(shí)驗(yàn)中取得更多的經(jīng)驗(yàn)材料，這對科學(xué)的發(fā)展來說也是必要的。 阿爾伯特·愛因斯坦（1879.3.14——1955.4.18）：

25、 德國物理學(xué)家。他于1879年出生于德國烏爾姆市的一個猶太人家庭（父母均為猶太人)，1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，入瑞士國籍。1905年獲蘇黎世大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位。曾在伯爾尼專利局任職，在蘇黎世工業(yè)大學(xué)擔(dān)任大學(xué)教授。1913年返德國，任柏林威廉皇帝物理研究所所長和柏林洪堡大學(xué)教授，并當(dāng)選為普魯士皇家科學(xué)院院士。愛因斯坦在英國期間，被格拉斯哥大學(xué)授予榮譽(yù)法學(xué)博士學(xué)位。1933年因受到納粹政權(quán)的迫害，脫離德國遷居美國，擔(dān)任普林斯頓大學(xué)教授，從事理論物理研究工作，1940年寫了一篇著名論文，“我不信仰一個人格化的神“。1955年4月18日，病逝于普林斯頓。 1905年，愛因斯坦提出光子假設(shè)，

26、成功解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理獎。1905年，創(chuàng)立狹義相對論。1915年創(chuàng)立廣義相對論。 愛因斯坦為核能開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和他的深刻影響下與廣泛應(yīng)用等方面開創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)新紀(jì)元，被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學(xué)家。 1999年12月26日，愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為“世紀(jì)偉人”。 狹義相對論的創(chuàng)立： 早在16歲時，愛因斯坦就從書本上了解到光是以很快速度前進(jìn)的電磁波，與此相聯(lián)系，他非常想探討與光波有關(guān)的所謂以太的問題。以太這個名詞源于希臘，用以代表組成天上物體的基本元素。17世紀(jì)的笛卡爾和其后的克里斯蒂安·惠更斯首創(chuàng)并發(fā)展了以太學(xué)說，認(rèn)為

27、以太就是光波傳播的媒介，它充滿了包括真空在內(nèi)的全部空間，并能滲透到物質(zhì)中。與以太說不同，牛頓提出了光的微粒說。牛頓認(rèn)為，發(fā)光體發(fā)射出的是以直線運(yùn)動的微粒粒子流，粒子流沖擊視網(wǎng)膜就引起視覺。18世紀(jì)牛頓的微粒說占了上風(fēng)，19世紀(jì)，卻是波動說占了絕對優(yōu)勢。以太的學(xué)說也大大發(fā)展：波的傳播需要媒質(zhì)，光在真空中傳播的媒質(zhì)就是以太，也叫光以太。與此同時，電磁學(xué)得到了蓬勃發(fā)展，經(jīng)過麥克斯韋、赫茲等人的努力，形成了成熟的電磁現(xiàn)象的動力學(xué)理論——電動力學(xué)，并從理論與實(shí)踐上證明光就是一定頻率范圍內(nèi)的電磁波，從而統(tǒng)一了光的波動理論與電磁理論。以太不僅是光波的載體，也成了電磁場的載體。直到19世紀(jì)末，人們企圖尋找以太

28、，然而從未在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)以太，相反，邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)以太不太可能存在。 電磁學(xué)的發(fā)展最初也是納入牛頓力學(xué)的框架，但在解釋運(yùn)動物體的電磁過程時卻發(fā)現(xiàn)，與牛頓力學(xué)所遵從的相對性原理不一致。按照麥克斯韋理論，真空中電磁波的速度，也就是光的速度是一個恒量；然而按照牛頓力學(xué)的速度加法原理，不同慣性系的光速不同。例如，兩輛汽車，一輛向你駛近，一輛駛離。你看到前一輛車的燈光向你靠近，后一輛車的燈光遠(yuǎn)離。根據(jù)伽利略理論，向你駛來的車將發(fā)出速度大于c（真空光速3.0x10^8m/s）的光，即前車的光的速度=光速+車速；而駛離車的光速小于c，即后車光的速度=光速-車速。但按照這兩種光的速度相同，因?yàn)樵邴溈怂?/p>

29、韋的理論中，車的速度有無并不影響光的傳播，說白了不管車子怎樣，光速等于c。麥克斯韋與伽利略關(guān)于速度的說法明顯相悖！ 愛因斯坦似乎就是那個將構(gòu)建嶄新的物理學(xué)大廈的人。愛因斯坦認(rèn)真研究了麥克斯韋電磁理論，特別是經(jīng)過赫茲和洛倫茲發(fā)展和闡述的電動力學(xué)。愛因斯坦堅信電磁理論是完全正確的，但是有一個問題使他不安，這就是絕對參照系以太的存在。他閱讀了許多著作發(fā)現(xiàn)，所有人試圖證明以太存在的試驗(yàn)都是失敗的。經(jīng)過研究愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，除了作為絕對參照系和電磁場的荷載物外，以太在洛倫茲理論中已經(jīng)沒有實(shí)際意義。 愛因斯坦喜歡閱讀哲學(xué)著作，并從哲學(xué)中吸收思想營養(yǎng)，他相信世界的統(tǒng)一性和邏輯的一致性。在“奧林匹亞科學(xué)院”時

30、期大衛(wèi)·休謨（David Hume）對因果律的普遍有效性產(chǎn)生的懷疑，對愛因斯坦產(chǎn)生了影響。相對性原理已經(jīng)在力學(xué)中被廣泛證明，卻在電動力學(xué)中卻無法成立，對于物理學(xué)這兩個理論體系在邏輯上的不一致，愛因斯坦提出了懷疑。他認(rèn)為，相對論原理應(yīng)該普遍成立，因此電磁理論對于各個慣性系應(yīng)該具有同樣的形式，但在這里出現(xiàn)了光速的問題。光速是不變的量還是可變的量，成為相對性原理是否普遍成立的首要問題。當(dāng)時的物理學(xué)家一般都相信以太，也就是相信存在著絕對參照系，這是受到牛頓的絕對空間概念的影響。19世紀(jì)末，馬赫在所著的《發(fā)展中的力學(xué)》中，批判了牛頓的絕對時空觀，這給愛因斯坦留下了深刻的印象。 1905年5月的一天，愛因

31、斯坦與一個朋友貝索討論這個已探索了十年的問題，貝索按照馬赫主義的觀點(diǎn)闡述了自己的看法，兩人討論了很久。突然，愛因斯坦領(lǐng)悟到了什么，回到家經(jīng)過反復(fù)思考，終于想明白了問題。第二天，他又來到貝索家，說：謝謝你，我的問題解決了。原來愛因斯坦想清楚了一件事：時間沒有絕對的定義，時間與光信號的速度有一種不可分割的聯(lián)系。他找到了開鎖的鑰匙，經(jīng)過五個星期的努力工作，愛因斯坦把狹義相對論呈現(xiàn)在人們面前。 1905年6月30日，德國《物理學(xué)年鑒》接受了愛因斯坦的論文《論動體的電動力學(xué)》，在同年9月的該刊上發(fā)表。這篇論文是關(guān)于狹義相對論的第一篇文章，它包含了狹義相對論的基本思想和基本內(nèi)容。狹義相對論所根據(jù)的是兩條

32、原理：相對性原理和光速不變原理。愛因斯坦解決問題的出發(fā)點(diǎn)，是他堅信相對性原理。伽利略最早闡明過相對性原理的思想，但他沒有對時間和空間給出過明確的定義。牛頓建立力學(xué)體系時也講了相對性思想，但又定義了絕對空間、絕對時間和絕對運(yùn)動，在這個問題上他是矛盾的。而愛因斯坦大大發(fā)展了相對性原理，在他看來，根本不存在絕對靜止的空間，同樣不存在絕對同一的時間，所有時間和空間都是和運(yùn)動的物體聯(lián)系在一起的。對于任何一個參照系和坐標(biāo)系，都只有屬于這個參照系和坐標(biāo)系的空間和時間。 對于一切慣性系，運(yùn)用該參照系的空間和時間所表達(dá)的物理規(guī)律，它們的形式都是相同的，這就是相對性原理，嚴(yán)格地說是狹義的相對性原理。在這篇文章中

33、，愛因斯坦沒有討論將光速不變作為基本原理的根據(jù)，他提出光速不變是一個大膽的假設(shè)，是從電磁理論和相對性原理的要求而提出來的。這篇文章是愛因斯坦多年來思考以太與電動力學(xué)問題的結(jié)果，他從同時的相對性這一點(diǎn)作為突破口，建立了全新的時間和空間理論，并在新的時空理論基礎(chǔ)上給動體的電動力學(xué)以完整的形式，以太不再是必要的，以太漂流是不存在的。 什么是同時性的相對性？不同地方的兩個事件我們何以知道它是同時發(fā)生的呢？一般來說，我們會通過信號來確認(rèn)。為了得知異地事件的同時性我們就得知道信號的傳遞速度，但如何測出這一速度呢？我們必須測出兩地的空間距離以及信號傳遞所需的時間，空間距離的測量很簡單，麻煩在于測量時間，我

34、們必須假定兩地各有一只已經(jīng)對好了的鐘，從兩個鐘的讀數(shù)可以知道信號傳播的時間。但我們?nèi)绾沃喇惖氐溺妼昧四?？答案是還需要一種信號。這個信號能否將鐘對好？如果按照先前的思路，它又需要一種新信號，這樣無窮后退，異地的同時性實(shí)際上無法確認(rèn)。不過有一點(diǎn)是明確的，同時性必與一種信號相聯(lián)系，否則我們說這兩件事同時發(fā)生是無意義的。 光信號可能是用來對時鐘最合適的信號，但光速非無限大，這樣就產(chǎn)生一個新奇的結(jié)論，對于靜止的觀察者同時的兩件事，對于運(yùn)動的觀察者就不是同時的。我們設(shè)想一個高速運(yùn)行的列車，它的速度接近光速。列車通過站臺時，甲站在站臺上，有兩道閃電在甲眼前閃過，一道在火車前端，一道在后端，并在火車兩端

35、及平臺的相應(yīng)部位留下痕跡，通過測量，甲與列車兩端的間距相等，得出的結(jié)論是，甲是同時看到兩道閃電的。因此對甲來說，收到的兩個光信號在同一時間間隔內(nèi)傳播同樣的距離，并同時到達(dá)他所在位置，這兩起事件必然在同一時間發(fā)生，它們是同時的。但對于在列車內(nèi)部正中央的乙，情況則不同，因?yàn)橐遗c高速運(yùn)行的列車一同運(yùn)動，因此他會先截取向著他傳播的前端信號，然后收到從后端傳來的光信號。對乙來說，這兩起事件是不同時的。也就是說，同時性不是絕對的，而取決于觀察者的運(yùn)動狀態(tài)。這一結(jié)論否定了牛頓力學(xué)中引以為基礎(chǔ)的絕對時間和絕對空間框架。 相對論認(rèn)為，光速在所有慣性參考系中不變，它是物體運(yùn)動的最大速度。由于相對論效應(yīng)，運(yùn)動物體

36、的長度會變短，運(yùn)動物體的時間膨脹。但由于日常生活中所遇到的問題，運(yùn)動速度都是很低的（與光速相比），看不出相對論效應(yīng)。 愛因斯坦在時空觀的徹底變革的基礎(chǔ)上建立了相對論力學(xué)，指出質(zhì)量隨著速度的增加而增加，當(dāng)速度接近光速時，質(zhì)量趨于無窮大。他并且給出了著名的質(zhì)能關(guān)系式：E=mc^2，質(zhì)能關(guān)系式對后來發(fā)展的原子能事業(yè)起到了指導(dǎo)作用。 廣義相對論的建立： 1905年，愛因斯坦發(fā)表了關(guān)于狹義相對論的第一篇文章后（即《論動體的電動力學(xué)》），并沒有立即引起很大的反響。但是德國物理學(xué)的權(quán)威人士普朗克注意到了他的文章，認(rèn)為愛因斯坦的工作可以與哥白尼相媲美，正是由于普朗克的推動，相對論很快成為人們研究和討

37、論的課題，愛因斯坦也受到了學(xué)術(shù)界的注意。 1907年，愛因斯坦聽從友人的建議，提交了那篇著名的論文申請聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的編外講師職位，但得到的答復(fù)是論文無法理解。雖然在德國物理學(xué)界愛因斯坦已經(jīng)很有名氣，但在瑞士，他卻得不到一個大學(xué)的教職，許多有名望的人開始為他鳴不平，1908年，愛因斯坦終于得到了編外講師的職位，并在第二年當(dāng)上了副教授。1912年，愛因斯坦當(dāng)上了教授，1913年，應(yīng)普朗克之邀擔(dān)任新成立的威廉皇帝物理研究所所長和柏林大學(xué)教授。 在此期間，愛因斯坦在考慮將已經(jīng)建立的相對論推廣，對于他來說，有兩個問題使他不安。第一個是引力問題，狹義相對論對于力學(xué)、熱力學(xué)和電動力學(xué)的物理規(guī)律是正確的，

38、但是它不能解釋引力問題。牛頓的引力理論是超距的，兩個物體之間的引力作用在瞬間傳遞，即以無窮大的速度傳遞，這與相對論依據(jù)的場的觀點(diǎn)和極限的光速沖突。第二個是非慣性系問題，狹義相對論與以前的物理學(xué)規(guī)律一樣，都只適用于慣性系。但事實(shí)上卻很難找到真正的慣性系。從邏輯上說，一切自然規(guī)律不應(yīng)該局限于慣性系，必須考慮非慣性系。狹義相對論很難解釋所謂的雙生子佯謬，該佯謬說的是，有一對孿生兄弟，哥在宇宙飛船上以接近光速的速度做宇宙航行，根據(jù)相對論效應(yīng)，高速運(yùn)動的時鐘變慢，等哥哥回來，弟弟已經(jīng)變得很老了，因?yàn)榈厍蛏弦呀?jīng)經(jīng)歷了幾十年。而按照相對性原理，飛船相對于地球高速運(yùn)動，地球相對于飛船也高速運(yùn)動，弟弟看哥哥變年

39、輕了，哥哥看弟弟也應(yīng)該年輕了。這個問題簡直沒法回答。實(shí)際上，狹義相對論只處理勻速直線運(yùn)動，而哥哥要回來必須經(jīng)過一個變速運(yùn)動過程，這是相對論無法處理的。正在人們忙于理解相對狹義相對論時，愛因斯坦正在接受完成廣義相對論。 1907年，愛因斯坦撰寫了關(guān)于狹義相對論的長篇文章《關(guān)于相對性原理和由此得出的結(jié)論》，在這篇文章中愛因斯坦第一次提到了等效原理，此后，愛因斯坦關(guān)于等效原理的思想又不斷發(fā)展。他以慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量成正比的自然規(guī)律作為等效原理的根據(jù)，提出在無限小的體積中均勻的引力場完全可以代替加速運(yùn)動的參照系。愛因斯坦并且提出了封閉箱的說法：在一封閉箱中的觀察者，不管用什么方法也無法確定他究竟是靜

40、止于一個引力場中，還是處在沒有引力場卻在作加速運(yùn)動的空間中，這是解釋等效原理最常用的說法，而慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等是等效原理一個自然的推論。 1915年11月，愛因斯坦先后向普魯士科學(xué)院提交了四篇論文，在這四篇論文中，他提出了新的看法，證明了水星近日點(diǎn)的進(jìn)動，并給出了正確的引力場方程。至此，廣義相對論的基本問題都解決了，廣義相對論誕生了。1916年，愛因斯坦完成了長篇論文《廣義相對論的基礎(chǔ)》，在這篇文章中，愛因斯坦首先將以前適用于慣性系的相對論稱為狹義相對論，將只對于慣性系物理規(guī)律同樣成立的原理稱為狹義相對性原理，并進(jìn)一步表述了廣義相對性原理：物理學(xué)的定律必須對于無論哪種方式運(yùn)動著的參照系都

41、成立。 愛因斯坦的廣義相對論認(rèn)為，由于有物質(zhì)的存在，空間和時間會發(fā)生彎曲，而引力場實(shí)際上是一個彎曲的時空。愛因斯坦用太陽引力使空間彎曲的理論，很好地解釋了水星近日點(diǎn)進(jìn)動中一直無法解釋的43秒。廣義相對論的第二大預(yù)言是引力紅移，即在強(qiáng)引力場中光譜向紅端移動，20年代，天文學(xué)家在天文觀測中證實(shí)了這一點(diǎn)。廣義相對論的第三大預(yù)言是引力場使光線偏轉(zhuǎn)，最靠近地球的大引力場是太陽引力場，愛因斯坦預(yù)言，遙遠(yuǎn)的星光如果掠過太陽表面將會發(fā)生一點(diǎn)七秒的偏轉(zhuǎn)。1919年，在英國天文學(xué)家愛丁頓的鼓動下，英國派出了兩支遠(yuǎn)征隊分赴兩地觀察日全食，經(jīng)過認(rèn)真的研究得出最后的結(jié)論是：星光在太陽附近的確發(fā)生了一點(diǎn)七秒的偏轉(zhuǎn)。英國

42、皇家學(xué)會和皇家天文學(xué)會正式宣讀了觀測報告，確認(rèn)廣義相對論的結(jié)論是正確的。會上，著名物理學(xué)家、皇家學(xué)會會長湯姆孫說：“這是自從牛頓時代以來所取得的關(guān)于萬有引力理論的最重大的成果”，“愛因斯坦的相對論是人類思想最偉大的成果之一”。愛因斯坦成了新聞人物，他在1916年寫了一本通俗介紹相對論的書《狹義與廣義相對論淺說》，到1922年已經(jīng)再版了40次，還被譯成了十幾種文字，廣為流傳。 相對論的意義： 狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經(jīng)過去了很長時間，它經(jīng)受住了實(shí)踐和歷史的考驗(yàn)，是人們普遍承認(rèn)的真理。相對論對于現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展和現(xiàn)代人類思想的發(fā)展都有巨大的影響。相對論從邏輯思想上統(tǒng)一了經(jīng)典物理學(xué)

43、，使經(jīng)典物理學(xué)成為一個完美的科學(xué)體系。狹義相對論在狹義相對性原理的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了牛頓力學(xué)和麥克斯韋電動力學(xué)兩個體系，指出它們都服從狹義相對性原理，都是對洛倫茲變換協(xié)變的，牛頓力學(xué)只不過是物體在低速運(yùn)動下很好的近似規(guī)律。廣義相對論又在廣義協(xié)變的基礎(chǔ)上，通過等效原理，建立了局域慣性長與普遍參照系數(shù)之間的關(guān)系，得到了所有物理規(guī)律的廣義協(xié)變形式，并建立了廣義協(xié)變的引力理論，而牛頓引力理論只是它的一級近似。這就從根本上解決了以前物理學(xué)只限于慣性系的問題，從邏輯上得到了合理的安排。相對論嚴(yán)格地考察了時間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動這些物理學(xué)的基本概念，給出了科學(xué)而系統(tǒng)的時空觀和物質(zhì)觀，從而使物理學(xué)在邏輯上成為完美的科

44、學(xué)體系。 狹義相對論給出了物體在高速運(yùn)動下的運(yùn)動規(guī)律，并提示了質(zhì)量與能量相當(dāng)，給出了質(zhì)能關(guān)系式。這兩項(xiàng)成果對低速運(yùn)動的宏觀物體并不明顯，但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性。因?yàn)槲⒂^粒子的運(yùn)動速度一般都比較快，有的接近甚至達(dá)到光速，所以粒子的物理學(xué)離不開相對論。質(zhì)能關(guān)系式不僅為量子理論的建立和發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件，而且為原子核物理學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用提供了根據(jù)。 對于愛因斯坦引入的這些全新的概念，當(dāng)時地球上大部分物理學(xué)家，其中包括相對論變換關(guān)系的奠基人洛侖茲，都覺得難以接受。甚至有人說“當(dāng)時全世界只有兩個半人懂相對論”。舊的思想方法的障礙，使這一新的物理理論直到一代人之后才為廣大物理學(xué)家所熟悉，就連瑞典皇家科學(xué)院，1922年把諾貝爾物理學(xué)獎授予愛因斯坦時，也只是說“由于他對理論物理學(xué)的貢獻(xiàn)，更由于他發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)的定律?！睂垡蛩固沟闹Z貝爾物理學(xué)獎頒獎辭中竟然對于愛因斯坦的相對論只字未提。（注：相對論沒有獲諾貝爾獎，一個重要原因就是還缺乏大量事實(shí)驗(yàn)證。）