改变世界的物理学家改变世界的物理学家小组成员：信安1001王建强 软件1001夏承亮1、牛顿艾萨克牛顿爵士是人类历史 上出现过的最伟大、最有影 响的科学家，同时也是物理 学家、数学家和哲学家, 他 在1687年7月5日发表的不 朽著作自然哲学的数学原 理里用数学方法阐明了宇 宙中最基本的法则万有 引力定律和三大运动定律。 这四条定律构成了一个统一 的体系，被认为是“人类智慧 史上最伟大的一个成就”，由 此奠定了之后三个世纪中物 理界的科学观点，并成为现 代工程学的基础。牛顿的伟大贡献l力学方面的贡献：发现了牛顿三定律。l牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本 的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映 了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学 的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。l创建了微积分：微积分的出现，成了数学发展中除几何 与代数以外的另一重要分支数学分析（牛顿称之为“ 借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微 分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理 论物理学的发展。微积分的创立是牛顿最卓越的数学成 就。l热血方面的贡献：牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与 周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一 温差成正比。l天文学方面的贡献：牛顿1672年创制了反射望远镜。他用 质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都 可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引 力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的 位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球 体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。l二项式定理：在一六六五年，刚好二十二岁的牛顿发现 了二项式定理，这对于微积分的充分发展是必不可少的一 步。二项式定理在组合理论、开高次方、高阶等差数列求 和，以及差分法中有广泛的应用。l光学方面的贡献：1666年，他用 三棱镜研究日光，得出结论：白 光是由不同颜色(即不同波长)的光 混合而成的，不同波长的光有不 同的折射率。在可见光中，红光 波长最长，折射率最小；紫光波 长最短，折射率最大。牛顿的这 一重要发现成为光谱分析的基础 ，揭示了光色的秘密。l后人对牛顿的评价：1942年爱因斯坦为纪念牛顿诞生 300周年而写的文章，对牛顿的一生作如下的评价“只 有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能 理解他”。此赞语最恰当不过的了。2、爱因斯坦爱因斯坦（18791955），美籍 德国犹太人。他创立了代表现代 科学的相对论，并为核能开发奠 定了理论基础，在现代科学技术 和他的深刻影响及广泛应用方面 开创了现代科学新纪元，被公认 为自伽利略、牛顿以来最伟大的 科学家、思想家。1921年诺贝尔 物理学奖获得者。现代物理学的 开创者和奠基人，相对论“ 质能关系”的提出者，“决定论 量子力学诠释”的捍卫者（振动 的粒子）不掷骰子的上帝。 1999年12月26日，爱因斯坦被美 国时代周刊评选为“世纪伟 人”。l爱因斯坦1908年兼任伯尔尼大学的兼职讲师。1909年离 开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。1911年任布拉 格德国大学理论物理学教授，1914年，应马克斯普朗克 和瓦尔特能斯特的邀请，回德国任威廉皇家物理研究所 所长兼柏林洪堡大学教授，直到1933年。1920年应亨德里 克洛伦兹和保罗埃伦费斯特的邀请，兼任荷兰莱顿大 学特邀教授。第一次世界大战爆发后，他投入公开和地下 的反战活动。平生事迹l1915年爱因斯坦发表了广义相对论。他所作的光线经过 太阳引力场要弯曲的预言，于1919年由英国天文学家亚 瑟斯坦利爱丁顿的日全蚀观测结果所证实。1916年 他预言的引力波在1978年也得到了证实。爱因斯坦和相 对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德国和 其他国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者的恶 毒攻击。l1917年爱因斯坦在论辐射的量子性一文中提 出了受激辐射理论，成为激光的理论基础。l爱因斯坦因在光电效应方面的研究，被授予 1921年诺贝尔物理学奖。在瑞典科学院的公告中 并未提及相对论，原因是认为相对论还有争议。l1939年他获悉铀核裂变及其链式反应的发现， 在匈牙利物理学家利奥西拉德推动下，上书罗 斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第 二次世界大战结束前夕，美国在日本广岛和长崎 两个城市上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不 满。战后，为开展反对核战争和反对美国国内右 翼极端分子的运动进行了不懈的斗争。l爱因斯坦不仅在科学方面的 造诣很高，他的音乐天分也不 错，尤其擅长拉小提琴， 在 爱因斯坦的成长过程中，音乐 始终伴随其一生，特别是在青 少年时代的丰富多彩的音乐生 活，如同学间、周末家庭式的 音乐聚会，募捐音乐会等等， 良好的音乐环境大大扩展了他 的右脑思维能力，也构成了其 左右脑思维的均衡性。研究者 们经过大量的调查研究，证明 爱因斯坦和多数诺贝尔奖金获 得者一样，为右脑发达型科学 家。3、居里夫人l玛丽居里（1867.11.7 1934.7.4）。世界著名科学 家，研究放射性现象，发现 镭和钋（p）两种天然放射 性元素，一生两度获诺贝尔 奖（第一次获得诺贝尔物理 奖，第二次获得诺贝尔化学 奖）。用了好几年在研究镭 的过程中，作为杰出科学家 ，居里夫人有一般科学家所 没有的社会影响。尤其因为 是成功女性的先驱，她的典 范激励了很多人。居里夫人的一生 ：l 简朴的生活：1895年，居里夫人和皮埃尔居里结婚时，新房里只有 两把椅子，正好两人各一把。皮埃尔居里觉得椅子太少，建议多添几把 ，以免客人来了没地方坐，居里夫人却说：“有椅子是好的，可是，客人 坐下来就不走啦。为了多一点时间搞研究，还是算了吧！” 居里夫人的年薪虽然已增至4万法郎，但她照样不“大方”。她每次从 国外回来，总要带回一些宴会上的菜单，因为这些菜单都是很厚很好的纸 片，在背面写字很方便。难怪有人说居里夫人一直到死都“像一个匆忙的 贫穷妇人”。 l坚忍不拔的意志：为了从一吨工业废渣中 提炼出镭，居里夫人要将废渣一锅一锅地煮 沸、一刻不停地搅拌；一瓶瓶地倒进倒出、 一丁点一丁点地结晶。她每天穿着沾满灰尘 和酸液染渍的工作服，站在大锅旁，烟熏火 燎，眼睛流泪，喉咙刺痒就这样，她整 整奋斗了35年，这是多么繁重的劳动，需要 何等坚韧不拔的毅力啊！她既是世界闻名的 学者，又是名副其实的工人，还是 家庭主妇。l淡泊名利：居里夫人闻名天下，但她既不求名也不求利。她一生获得10 项奖金，16种奖章，107个名誉头衔，但她却毫不在意。她本来可以躺在 任何一项大奖或任何一个荣誉上尽情地享受，但是，她视名利如粪土，她 将奖金捐赠给科研事业和战争中的法国，而将那些奖章送给6岁的小女儿 当玩具。居里夫人的名言弱者坐待时机，强者制造时机。如果能随理想而生活，本着正直自由的精神，勇敢直前的毅力，诚实不自 欺的思想而行，一定能臻于至美至善的境地。 在成名的道路上，科学家流的不是汗水而是鲜血，他们的名字不是用笔，而 是用生命写成的。我们不得不饮食、睡眠、浏览、恋爱，也就是说，我们不得不接触生活中最 甜蜜的事情，不过我们必须不屈服于这些事物。4、伽利略l意大利物理学家、天文学家 和哲学家，近代实验科学的先 驱者。其成就包括改进望远镜 和其所带来的天文观测，以及 支持哥白尼的日心说。当时， 人们争相传颂：“哥伦布发现 了新大陆，伽利略发现了新宇 宙”。今天，史蒂芬霍金说 ，“自然科学的诞生要归功于 伽利略，他这方面的功劳大概 无人能及。”l伽利略伽利雷（Galileo Galilei，1564年2月25日-16421） 世界知名科学家，他既是物理学家、天文学家、哲学家又是 发明家，他发明了温度计和天文望远镜。是近代实验物理学 的开拓者，被誉为 “近代科学之父”。 l1590年，伽利略在比萨斜塔 上做了“两个球同时落地” 的著名试验，从此推翻了亚 里士多德“物体下落速度和 重量成比例”的学说，纠正 了这个持续了1900年之久的 错误结论。l1609年，伽利略创制了天文 望远镜（后被称为伽利略望 远镜），并用来观测天体。 他发现了月球表面的凹凸不 平，并亲手绘制了第一幅月 面图。1610年1月7日，伽利 略发现了木星的四颗卫星， 为哥白尼学说找到了确凿的 证据，标志着哥白尼学说开 始走向胜利。借助于望远镜 ，伽利略还先后发现了土星 光环、太阳黑子、太阳的自 转、金星和水星的盈亏现 象、月球的周日和周月天平 动，以及银河是由无数恒星 组成等等。这些发现开辟了 天文学的新时代。5、阿基米德l阿基米德（公元前287年公 元前212年），古希腊哲学家、 数学家、物理学家。出生于西 西里岛的叙拉古。阿基米德到 过亚历山大里亚，据说他住在 亚历山大里亚时期发明了阿基 米德式螺旋抽水机。后来阿基 米德成为兼数学家与力学家的 伟大学者，并且享有“力学之 父”的美称。阿基米德流传于 世的数学著作有10余种，多为 希腊文手稿。l浮力原理的发现：关于浮力原理的发现，有这样一个故事： 相 传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后 ，国王疑心工匠做的金冠并非全金，但这顶金冠确与当初交给金 匠的纯金一样重。工匠到底有没有私吞黄金呢？既想检验真假， 阿基米德发现浮力 又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面 相觑。经一大臣建议，国王请来阿基米德检验。最初，阿基米德 也是冥思苦想而却无计可施。一天，他在家洗澡，当他坐进澡盆 里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻托起。他突然悟到可 以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋 地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里 卡！尤里卡！”。(Eureka，意思是“我知道了”。 Greek:)。 他经过了进一步的实验以后，便来到 了王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比 较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。 这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，密度不相同， 所以证明了王冠里掺进了其他金属。 这次试验的意义远远 大过查出金匠欺骗国王， 阿基米德从中发现了浮力 定律（阿基米德原理）： 物体在液体中所获得的浮 力，等于他所排出液体的 重量。一直到现代，人们 还在利用这个原理计算物 体比重和测定船舶载重量 等。l杠杆原理：阿基米德对于机械的研究源自于他在亚历山大城 求学时期。有一天阿基米德在久旱的尼罗河边散步，看到农民 提水浇地相当费力，经过思考之后他发明了一种利用螺旋作用 在水管里旋转而把水 杠杆原理 吸上来的工具，后世的人叫它做“阿基米德螺旋提水器”，埃 及一直到二千年后的现在，还有人使用这种器械。这个工具成 了后来螺旋推进器的先祖。当时的欧洲，在工程和日常生活中 ，经常使用一些简单机械，譬如： 螺丝、滑车、杠杆、齿轮等，阿 基米德花了许多时间去研究，发 现了“杠杆原理”和“力矩”的 观念，对于经常使用工具制作机 械的阿基米德而言，将理论运用 到实际的生活上是轻而易举的。 他自己曾说：“给我一个支点和 一根足够长的杠杆，我就能撬动 整个地球。”6、麦克斯韦l詹姆斯克拉克麦克 斯韦，英国物理学家、数 学家。科学史上，称牛顿 把天上和地上的运动规律 统一起来，是实现第一次 大综合，麦克斯韦把电、 光统一起来，是实现第二 次大综合，因此应与牛顿 齐名。1873年出版的论 电和磁，也被尊为继牛 顿自然哲学的数学原理 之后的一部最重要的物 理学经典。没有电磁学就 没有现代电工学，也就不 可能有现代文明。l电磁理论：他建立的电磁场理论，将电学、磁 学、光学统一起来，是19世纪物理学发展的最光辉 的成果，是科学史上最伟大的综合之一。他预言 了电磁波的存在。这种理论遇见后来得到了充分 的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福 于人类的无线电技术，就是以电磁场理