1、人类首次看到“引力波”，这一次中国没错过！全球全球多国多国科学家科学家20172017年年1010月月1616日同步举行新闻发日同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时的引力波，并同时“看到看到”这一壮观宇宙事件发出的这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。我国包括南极巡天望远镜电磁信号。我国包括南极巡天望远镜AST3AST32 2、国内第、国内第一颗空间一颗空间X X射线天文卫星慧眼望远镜在内的多台设备参射线天文卫星慧眼望远镜在内的多台设备参与观测引力波事件，我国科研人员还借助引力波光谱与观测引力波事件，我国科研人员还
2、借助引力波光谱解开了宇宙中金、银等超铁元素的产生之谜。解开了宇宙中金、银等超铁元素的产生之谜。这这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件，标志着以波望远镜同时观测到同一个天体物理事件，标志着以多种观测方式为特点的多种观测方式为特点的“多信使多信使”天文学进入一个新天文学进入一个新时代。时代。墨子号量子科学实验卫星（简称墨子号），于2016年8月16日1时40分，在酒泉用长征二号丁运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。2020年6月15日，中国科学院宣布，“墨子号”量子科学
3、实验卫星在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。该实验成果不仅将以往地面无中继量子密钥分发的空间距离提高了一个数量级，并且通过物理原理确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下依然能实现安全的量子密钥分发。国际学术期刊自然于北京时间6月15日23时在线发表了这一成果。三体是刘慈欣创作的系列长篇科幻小说，由三体三体黑暗森林三体死神永生组成。其中三体经美籍华裔科幻作家刘宇昆翻译后获得了第73届雨果奖最佳长篇小说奖。三体III：死神永生获得2017年轨迹奖最佳长篇科幻小说奖。该系列作品讲述了地球人类文明和三体文明的信息交流、生死搏杀及两个文明在宇宙中的兴衰历程。世界在历经极端气候与粮食危机，地球
4、濒临末日之际，一位电机工程师与一群专业研究者还有顶尖太空人，扛起人类史上最重要的任务，越过已知的银河，在星际间寻找未来出路。同时必须先割舍无法与家人见面的亲情牵绊，在爱与勇气、生存与挑战中，跨越星际拯救人类这两部电视剧都讲述了穿越这两部电视剧都讲述了穿越时光隧道的故事，如果时光时光隧道的故事，如果时光能够倒流该有多好，时光可能够倒流该有多好，时光可以倒流吗？以倒流吗？穿越时间线第一季穿越时间线第一季第25课 现代科学革命课程标准：知道相对论、量子论的主课程标准：知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。要内容，认识其意义。温故而知新温故而知新材料一材料一 2020世纪初德国著名物理学家普朗克年
5、轻时向世纪初德国著名物理学家普朗克年轻时向他的老师求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身他的老师求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职业时，得到的答复是：的职业时，得到的答复是：“物理学基本是一门已经物理学基本是一门已经完成了的科学，因此对于物理学家的研究实际上是不完成了的科学，因此对于物理学家的研究实际上是不会有多大成果的。会有多大成果的。”1、17-19世纪物理学最辉煌的成就是什么？世纪物理学最辉煌的成就是什么？2、材料一说明了什么？、材料一说明了什么？以牛顿力学为基础的经典力学的形成和发展以牛顿力学为基础的经典力学的形成和发展人们对于牛顿力学权威的崇拜人们对于牛顿力学权威的崇拜材料二
6、材料二 到十九世纪末，经典物理学对宏观和微观两个方面出现的一系到十九世纪末，经典物理学对宏观和微观两个方面出现的一系列问题已经无法做出解释，经典物理学出现了危机，科学家们把经典物列问题已经无法做出解释，经典物理学出现了危机，科学家们把经典物理学的危机比喻为理学的危机比喻为“晴空上漂浮着两朵乌云晴空上漂浮着两朵乌云”，第一朵乌云出现在光的，第一朵乌云出现在光的波动理论上，光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理波动理论上，光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质学家给光找了个传播介质“以太以太”，肯定了，肯定了“以太以太”的存在，新的问的存在，新的问题又
7、产生了：地球以每秒题又产生了：地球以每秒3030公里的速度绕公里的速度绕太阳运动太阳运动，就必须会遇到每秒，就必须会遇到每秒3030公里的公里的“以太风以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风以太风”存在与否。为了观测存在与否。为了观测“以以太风太风”是否存在，迈克耳逊与莫雷合作，在克利夫兰进行了一个著名的是否存在，迈克耳逊与莫雷合作，在克利夫兰进行了一个著名的“迈克耳逊莫雷实验迈克耳逊莫雷实验”，但是实验结果和却以太漂移说相矛盾。使科，但是实验结果和却以太漂移说相矛盾。
8、使科学家处于左右为难的境地。他们或者须放弃曾经说明电磁及光的许多现学家处于左右为难的境地。他们或者须放弃曾经说明电磁及光的许多现象的以太理论。如果他们不敢放弃以太，那末，他们必须放弃比象的以太理论。如果他们不敢放弃以太，那末，他们必须放弃比“以太以太学学”更古老的哥白尼的地动说。更古老的哥白尼的地动说。第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。玻尔兹曼理论上。黑体辐射与黑体辐射与“紫外灾难紫外灾难”。1919世纪末，卢梅尔等人的著名实验世纪末，卢梅尔等人的著名实验黑体辐射实验，发现黑黑体辐射实验，发现黑体辐射的能量不是连续的，它按波长的分布仅
9、与黑体的温度有关。体辐射的能量不是连续的，它按波长的分布仅与黑体的温度有关。为了解释黑体辐射实验的结果，物理学家瑞利和金斯认为能量是为了解释黑体辐射实验的结果，物理学家瑞利和金斯认为能量是一种连续变化的物理量，建立起在波长比较长、温度比较高的时一种连续变化的物理量，建立起在波长比较长、温度比较高的时候和实验事实比较符合的黑体辐射公式。但是，这个公式推出，候和实验事实比较符合的黑体辐射公式。但是，这个公式推出，在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可以无止境地在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可以无止境地增加，这和实验数据相差十万八千里，是根本不可能的。所以这增加，这和实验数据相
10、差十万八千里，是根本不可能的。所以这个失败被埃伦菲斯特称为个失败被埃伦菲斯特称为“紫外灾难紫外灾难”。它的失败无可怀疑地表。它的失败无可怀疑地表明经典物理学理论在黑体辐射问题上的失败，所以这也是整个经明经典物理学理论在黑体辐射问题上的失败，所以这也是整个经典物理学的典物理学的“灾难灾难”。3 3、经典物理学的危机给我们什么启示？、经典物理学的危机给我们什么启示？1905年发表论动体的电动力学，完整地 提出狭义相对论。1、相对性原理：在任何惯性系中，所有物理规律保持不变。2、光速不变原理：光在真空中的传播速度恒为c。3、同时性的相对性。4、时间膨胀。5、空间收缩问题探究问题探究 电视剧神探狄仁杰
11、中有一句台词：“你相信自己的眼睛吗？”联系爱因斯坦的相对论，你觉得你看到的现象都是绝对的真理吗？请你根据结论分析相对论提出的哲学意义。什么叫量子力学？量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它对多个科学领域都产生了重大影响。提出：1900年，普朗克提出了量子假说发展：爱因斯坦的光的量子理论.玻尔的原子的量子理论 影响：是20世纪、对众多学科产生影响推动生产力的发展改变了人类的物质生活 量子力学理论对生活的影响量子力学理论对生活的影响1.1.陌生的量子，不陌生的晶体管陌生的量子，不陌生的晶体管2.2.量子干涉量子干涉“搞定搞定”能量回收能量回收3.3.不确定的量子，极其确定的时钟不
12、确定的量子，极其确定的时钟4.4.量子密码之战无不胜量子密码之战无不胜5.5.激光器工作的原理，实际上就是激激光器工作的原理，实际上就是激发一个特定量子散发能量发一个特定量子散发能量6.6.专门挑战极端的超精密温度计专门挑战极端的超精密温度计7.7.人人都爱量子计算机人人都爱量子计算机8.8.想知道什么是真正的瞬时通信吗想知道什么是真正的瞬时通信吗9.9.远距传输从科幻到现实远距传输从科幻到现实“墨子号”的成功发射，将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际
13、领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大谢尔吉延科说：“这个事确实很让人激动，因为它是首次开展此类试验，因此对全球都有重要意义。量子通信的竞赛自1995年欧洲科研人员在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。在那以后，英国、美国、日本和中国等国家都在探索城市间的量子通信网络，而这场竞赛从地面进入了太空，因为卫星能连接相距遥远的不同都市。中国在发射量子卫星方面走在了前面。”英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安肯特说：“我对中国发射量子卫星这事感到很兴奋。”他认为，这是为使用量子技术构建全球性安全通信网络迈出的“第一步”.19世纪末科学世纪末科学研究突飞猛进研究突飞猛进经典物理学危机经典物理学危机爱因斯坦相爱因斯坦相对论对论量子理论量子理论现代物现代物理学理学
