《個學派的誕生》PPT課件.ppt

一個學派的誕生,勞拉費米,制作：清遠盛興中英文學校張建剛,費米：最后一位“文武雙全”的物理學大師,在五十年前逝世的費米，在物理學理論和實驗這兩個方面，都做出了第一流的貢獻。他是最后一位碩果僅存的“文武雙全”的物理學大師。費米亦有他獨特的研究風格，不可以用常規(guī)來衡量。,青年時代的費米,費米（EnricoFermi,19011954）美籍意大利物理學家。他在理論和實驗方面都有第一流建樹，這在現代物理學家中是屈指可數的。,1901年9月29日生于羅馬，父親是鐵路職工，母親是中學教師。中學時是模范學生，各方面名列前茅。從小對機械著迷，曾和哥哥一起設計與制造電動機，設計飛機引擎等。他酷愛數學和物理，10歲時聽大人們談論表示圓，就獨自弄懂了這一表示式。獨自鉆研了大量代數、幾何、分析題目。,17歲時以第一名考入比薩大學師范學院。他的入學試卷“聲音的特性”詳細探討了振動桿的實例，寫出了振動桿偏微分方程，求得其本征值與本證函數并對桿的運動作傅里葉展開。主考教授對這一通篇無錯的答卷驚訝萬分，交口稱贊，認為是意大利科學復興的希望。圖書館里的書籍是他最好的老師。在比薩大學，他被認為是相對論和量子理論的最高權威。大學三年級就發(fā)表了兩篇研究論文。,1922年獲博士學位。1923年去格丁根大學隨M.玻恩工作，1924年到荷蘭的萊頓大學，隨厄任費斯脫（PaulEhrenfest，18801933）工作。同年回意大利，在羅馬大學任教，1925年到佛羅倫薩大學任講師。1926年起任羅馬大學教授。此后10年，是他創(chuàng)造的黃金時代，并在他周圍形成著名的羅馬學派，1928年獲諾貝爾物理學獎后移居美國。19391942年任哥倫比亞大學教授。19421945年任芝加哥大學教授，19441945年任洛斯阿拉莫斯實驗室主任。1946年起任芝加哥大學核物理研究所教授。,他主要從事統(tǒng)計物理、原子物理、原子核物理、粒子物理、天體物理和技術物理等方面的研究。1925年12月，與狄拉克各自獨立地提出具有半整數自旋粒子的統(tǒng)計法（費米狄拉克統(tǒng)計法）。1928年給出描述和計算多電子原子基態(tài)的近似方案（托馬斯費米原子模型）。,1938年意大利頒布了法西斯的種族歧視法，由于費米的妻子是猶太血統(tǒng)，他于1938年11月利用去瑞典接受諾貝爾獎的機會，攜帶家眷離開意大利去美國，先在紐約哥倫比亞大學后在芝加哥大學任教。費米于1929年被選為意大利皇家學會會員，1950年被選為英國皇家學會國外會員。,為了紀念他所作出的貢獻，原子序數為100的元素以他的姓氏命名為鐨（ferium）。美國原子能委員會設立了費米獎金，1954年首次獎金授予他本人。20世紀以來，物理學研究領域的廣度和深度都發(fā)展得很快；很少有人能在幾個領域都作出重要的貢獻。可是費米對理論物理和實驗物理都作出了重要的貢獻，有些還是開創(chuàng)性的成就，這在20世紀,是少見的。費米一生的最后幾年，主要從事高能物理的研究。1949年，揭示宇宙線中原粒子的加速機制，研究了介子、子和核子的相互作用，提出宇宙線起源理論。1952年，發(fā)現了第一個強子共振同位旋四重態(tài)。1949年，與楊振寧合作，提出基本粒子的第一個復合模型（費米楊振寧模型）。1954年11月29日費米病逝于芝加哥。終年53歲。,費米國家實驗室（Fermilab）原名為國家加速器實驗室。圖為第一任所長羅伯特R.威爾遜在主環(huán)破土動工儀式上),費米國家實驗室鳥瞰,費米實驗室的威爾遜樓和湖泊,圖為Tevatron主環(huán)隧道A段）,圖為硅探測器實驗室,圖為Feynman計算中心,羅馬學派誕生的背景:,意大利人在物理學上曾經有著一段輝煌的歷史.物理學真正成為一門嚴密的科學,就是從這塊土地上產生的。達芬奇不僅是大畫家，而且也是大數學家、力學家和工程師，在物理學的各個方面都有著重要的發(fā)現。伽利略發(fā)現并建立了物理科學的真正方法，即使在今天，物理研究仍然以伽利略的方法為基礎的。16世紀中期到17世紀初期，意大利的科學成就約占世界的百分之四十。伽利略之后還有伽伐尼、伏打、阿伏枷德羅。但在他們之后，由于意大利全境連年爆發(fā)革命，物理學研究瀕于癱瘓。到19世紀末這一段近百年的時間里，意大利人在物理學方面幾乎沒有出色的貢獻也沒有出現世界一流的科學家。,一、整體感知：,文章是哪幾個方面來寫的？,主要是從三個方面來寫的,第一是介紹羅馬學派的形成的過程第二是描述羅馬學派的教學研究方式第三是介紹羅馬學派對費米量子理論的推廣情況,二、問題探究（分小組討論）,1、本文和幸福從小處開始一樣，都是介紹一位科學家，但在形式上兩文是不同的，有什么不同？2、“一個學派的誕生”中的一個學派是指什么學派？這個學派都有哪些人？3、羅馬學派的教學研究方式很有特點，這個特點是怎樣的？4、費米學派是怎樣形成的？它有什么特點？,問題1：幸福從小處開始是富蘭克林一個人的傳記，但本文卻不僅是費米個人的傳記，更是費米學派核心人物的一個集體畫像。這可以說是一種獨特的傳記形式，一個科學團體的合傳。,問題2：這個學派是指物理學羅馬學派也就是費米學派。這個學派有柯爾比諾，費米，拉賽蒂，阿馬爾迪，塞格雷和馬約拉納,問題3：共同具有一種頑皮的態(tài)度；腦子想到什么就問題，就問什么問題；一個問題引到另一個問題，并不根據預定的計劃；師生通力合作來解決他的問題,問題4：首先是意大利物理學家、參議員柯爾比諾有一個雄心-復興意大利的物理學，為此，他著手建立羅馬學派。其次，費米和他的朋友拉賽蒂，尤其是費米，擁有出類拔萃的物理學天才，以及對物理學，尤其是現代物理學的超乎尋常的熱情。而他們的學生阿馬爾迪、塞格雷和馬約拉納，也被導師們的天才和熱情、被物理學的熱情，對富于挑戰(zhàn)和創(chuàng)造性的人生的熱情。這個團體年齡性格相近，充滿了歡樂與活力，個性都得到發(fā)揚，各得其所，教學和研究的方式都十分個性化，具有一種輕松活潑不拘一格的學風,三、重難點突破：,1、文中說費米學派的成員“共同具有一種頑皮的態(tài)度，那是一種對開玩笑和無聊行為的天真愛好，他們把這一點帶進了他們的嚴肅工作里”。你覺得科學工作中可以容許這樣的態(tài)度么？為什么？,科學研究是嚴肅的,需要認真的態(tài)度.但嚴肅認真并不意味著不能擁有自己的個性.相反,科學研究是最需要人們發(fā)揮自己的創(chuàng)造力的。而創(chuàng)造力的發(fā)揮與一個人的個性成長有著密切的關系。費米學派的成員都擁有鮮明的個性，并把這帶進了自己的科學的研究中，實際上形成了自己特有的學習風氣和研究風格，這對學派的成長是有益處的。值得注意的是，費米等人的玩笑仍然是緊緊圍繞著物理學以及其他科學的問題的，并不是空虛無聊的游戲。如課文中他們問焦韋內小姐的問題，就是一個物理學問題。這表明費米等人對待科學研究的態(tài)度仍然是十分認真、十分執(zhí)著的。,2、現代科學研究工作很少是單個科學家獨立完成的，常常需要若干科學家的合作。根據費米學派的情形，談談科研團體對培養(yǎng)學者、推動學術發(fā)展有何作用？,現代科學研究越來越依賴團體的合作，像上個世紀后半期諾貝爾的自然科學獎項很多都是幾個研究合作伙伴共享的?？茖W學派更是對現代科學的發(fā)展有著重要意義。學派是指在學術上圍繞集中的問題、聚集了優(yōu)秀的人才、采取了新穎的視角、形成了獨特的風格、取得了引人注目的成就的研究群體。重要的科學學派不僅是做出奠基性、里程碑式和開拓性的工作的群體，而且也是涌現新的學界領袖的搖籃；既是科學知識的生產基地，又是培植新的科學思想和科學方法的溫床。象李比希學派在有機化學領域、哥本哈根學派在量子力學領域都起到了這樣的作用。,3、課文中引用了佩爾西科的敘事長詩，這首詩在文中有何作用？你覺得這首詩從詩歌的角度看，它優(yōu)美嗎？為什么？說出你判斷的理由。,這首詩歌在文中的作用是進一步渲染了這篇課文的風趣活潑的文風。但從詩歌本身的角度看，它的藝術價值是不高的，稱不上優(yōu)美。它其實只是首先開玩笑而信手寫的打油詩。,4、本文和在哈金森工廠一樣，都是由親人為傳主寫傳，結合本文來談談這樣來寫的好處是什么？,由于作者的身份特殊，她能夠與這些人朝夕相處，所以了解到許多真切的細節(jié)；同樣也由于她這個特殊的身份，她對這些人的觀察和記敘的視角是家人與朋友的視角，更注重生活的細節(jié)，并貫注了深厚的情感，文章因而極富生活情趣，具有很強的感染力,5、本文在寫作方面有幾個比較突出的特點你能說說是什么？,一是，文章的敘述緊緊圍繞著羅馬學派的形成這條線索，主干十分清晰二是，文章按人物的主次，出場的先后，分別介紹學派的成員三是，在描述整個學派的共同活動的同時，有散點凸顯出各個人物在其中扮演的角色及所起到的作用,趣聞軼事,1、實驗物理與理論物理兩棲的學者,在物理學史上，要給費米正確的評價，現在似乎還為時太早。他是二十世紀唯一擅長理論與實驗的物理學家，是一位多學科性的學者。他總是搖擺于理論物理學與實驗物理學之間，很方便地適應著變化中的需要。無論什么時候，只要看來沒有進行令人感興趣的實驗的機會，恩里科就撤退到他的辦公室里，一張又一張地寫滿了計算。他在家里顯得全神貫注，一點也不注意家事，他在報紙邊上潦草地寫上各種令人費解的數字和符號：如果我要遞給他一張草稿紙，他就以他自己并不是在做什么重要的事情為借口而拒絕接受。但是，只要他對一個實驗研究有了一種想法，或者只要有人在設計和制造一種新儀器設備，他就任憑他的稿紙落滿灰塵，而把他的全部時間都花在實驗室里?！?2.“逃禮”,費米認為時間是人生最寶貴的財富，所以他從來不愿意把珍貴的時間，浪費在某些無聊的應酬上。那是1930年的一天，羅馬王宮披紅掛綠，張燈結彩。意大利的王子舉行盛大的婚典。頭一天費米就接到一張燙金的請柬。他反復地看著這張高貴的請柬，心里矛盾重重。去吧，就要浪費掉金子般的時間；不去吧，這是王子的婚典，未免有不恭之嫌。怎么辦呢？他苦苦思索，始終想不出一個好辦法?！案纱嗖蝗?！”他最后橫了心。吃罷早飯，費米和往常一樣，穿著工作服，自己開著車向實驗室駛,去。但一件麻煩的事情發(fā)生了，半路碰到了慶賀婚禮的隊伍，警察已封鎖了街道。而費米要到實驗室，再無別路可走。費米坐在駕駛室里，心煩