經(jīng)典力學(xué)的成就及其局限性

1、6、經(jīng)典力學(xué)的成就及其局限性亞里士多德伽利略笛卡兒惠更斯牛頓國別生活年代古希臘,約公元前384公元前322年意大利,15641642年法國,15961650年荷蘭,16291695年英國,16421727年主要的科學(xué)研究方法觀察、思維、推理觀察實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、數(shù)學(xué)推理三者相結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)推理歸納與演繹、綜合與分析、實(shí)驗(yàn)觀察等力學(xué)方面的主要成就兩個(gè)反面的結(jié)論:力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。重的物體比輕的物體下落得快。自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。力學(xué)相對性原理慣性定律制成了世界上第一架計(jì)時(shí)擺鐘。測量出重力加速度的值。三大運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律?？茖W(xué)家對經(jīng)典力學(xué)的貢獻(xiàn)牛頓伽利略、第谷哥白尼、亞里士多德

2、笛卡爾、胡克、哈雷等牛頓所說:如果說我看得遠(yuǎn),那是因?yàn)槲艺驹诰奕藗兊募缟?。?jīng)典力學(xué)金字塔的建立開普勒萬有引力定律牛頓三大定律牛頓的科學(xué)方法 科學(xué)足跡中總結(jié)了牛頓的科學(xué)方法,這些科學(xué)方法值得我們借鑒。 重視實(shí)驗(yàn):重視實(shí)驗(yàn),從歸納入手,這是牛頓科學(xué)方法論的基礎(chǔ)。 邏輯推論:為了歸納成功,不僅需要大量的可靠資料與廣博的知識(shí),而且要有清晰的邏輯頭腦。 數(shù)學(xué)歸納:事物之間的本質(zhì)聯(lián)系只有通過數(shù)學(xué)才能歸納為能夠測量、應(yīng)用和檢驗(yàn)的公式和定律。 經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定牛頓運(yùn)動(dòng)定律律，萬有引力定律萬有引力定律更確立了牛頓的更確立了牛頓的地位地位,牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力

3、定律在在宏觀宏觀、低速低速、弱引力弱引力的廣闊領(lǐng)域的廣闊領(lǐng)域,經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)。經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)。 19世紀(jì)末，牛頓定律在各個(gè)領(lǐng)域里都取得世紀(jì)末，牛頓定律在各個(gè)領(lǐng)域里都取得了很大的成功：了很大的成功： 在機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面不用說，在分子物理方面，在機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面不用說，在分子物理方面，成功地解釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。成功地解釋了溫度、壓強(qiáng)、氣體的內(nèi)能。 在電磁學(xué)方面，建立了一個(gè)能推斷一切電在電磁學(xué)方面，建立了一個(gè)能推斷一切電磁現(xiàn)象的磁現(xiàn)象的 Maxwell方程。方程。 另外還找到了力、電、光、聲另外還找到了力、電、光、聲等都遵循等都遵循的規(guī)律的規(guī)律能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。 當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家

4、都沉醉于這些成績和勝當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家都沉醉于這些成績和勝利之中。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。利之中。他們認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭了。也就是說也就是說：物理學(xué)已經(jīng)沒有什么新東西了，后一輩只要把做：物理學(xué)已經(jīng)沒有什么新東西了，后一輩只要把做過的實(shí)驗(yàn)再做一做，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)后面再加幾位罷了！過的實(shí)驗(yàn)再做一做，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)后面再加幾位罷了！ 但但開爾文畢盡是一位重視現(xiàn)實(shí)和有眼力的科學(xué)家，就在上開爾文畢盡是一位重視現(xiàn)實(shí)和有眼力的科學(xué)家，就在上面提到的文章中他還講到：面提到的文章中他還講到： “但是，在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵令人不安的但是，在物理學(xué)晴朗天空的遠(yuǎn)處，還有兩朵令人不安的烏云烏

5、云” 正如正如1900年英國物理學(xué)家開爾文在展望年英國物理學(xué)家開爾文在展望20世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展的文章中說到：展的文章中說到： “在已經(jīng)基本建成的科學(xué)大廈中，后輩的在已經(jīng)基本建成的科學(xué)大廈中，后輩的物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行物理學(xué)家只要做一些零碎的修補(bǔ)工作就行了。了?！?- 開爾文開爾文 -1、邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)測得光速是不變的。、邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)測得光速是不變的。經(jīng)典力學(xué)不能解決經(jīng)典力學(xué)不能解決問題（問題（接近光速）接近光速）2、黑體輻射出的能量不是連續(xù)的、黑體輻射出的能量不是連續(xù)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象能量不連續(xù)的現(xiàn)象熱熱輻射實(shí)驗(yàn)輻射實(shí)驗(yàn)邁克爾遜邁克爾遜-

6、莫雷實(shí)驗(yàn)?zāi)讓?shí)驗(yàn) 后來的事實(shí)證明，正是這兩朵烏云發(fā)展成為一場革命性后來的事實(shí)證明，正是這兩朵烏云發(fā)展成為一場革命性的風(fēng)暴，烏云落地化作春雨，澆灌著兩朵鮮花。的風(fēng)暴，烏云落地化作春雨，澆灌著兩朵鮮花。經(jīng)典力學(xué)經(jīng)典力學(xué)量子力學(xué)量子力學(xué)相對論相對論微觀領(lǐng)域微觀領(lǐng)域高速領(lǐng)域高速領(lǐng)域物體運(yùn)動(dòng)的軌跡依賴于觀察者所處的參考系物體運(yùn)動(dòng)的軌跡依賴于觀察者所處的參考系14-114-1力學(xué)相對性原理力學(xué)相對性原理 伽利略變換伽利略變換物體相對物體相對基本基本參考系（參考系（S系）系）的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng). 物體相對物體相對運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)參考系參考系（S系）系）的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng). 相對相對S系的運(yùn)動(dòng)系的運(yùn)動(dòng). 一一. .伽利略坐標(biāo)變換

7、伽利略坐標(biāo)變換牽連速度牽連速度 絕對速度絕對速度 相對速度相對速度 xSuPSxyOr),(tzyxyOr),(tzyxturrx xy yvo oz z ss*) , , (),(zyxzyxPx xt vz z yyx xy yvo oz z ss*) , , (),(zyxzyxPx xt vz z yyvxxuuyyuu zzuu 速度變換公式速度變換公式同時(shí)具有絕對性同時(shí)具有絕對性. 時(shí)間具有絕對性時(shí)間具有絕對性.空間具有絕對性空間具有絕對性.zzaa yyaa xxaa 加速度變換加速度變換aaamFamF 在兩相互作勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性系中在兩相互作勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性系中, ,物體

8、物體運(yùn)動(dòng)所遵循的力學(xué)規(guī)律具有相同的形式運(yùn)動(dòng)所遵循的力學(xué)規(guī)律具有相同的形式.-伽利略相對性原理（力學(xué)相對性原理）伽利略相對性原理（力學(xué)相對性原理）x xy yvo oz z ss*) , , (),(zyxzyxPx xt vz z yy某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)起飛過程中最大加速度是a4.5m/s2，飛機(jī)速度要達(dá)到v060m/s才能起飛，航空母艦甲板長為L289m，為使飛機(jī)安全起飛，航空母艦應(yīng)以一定速度航行以保證起飛安全，求航空母艦最小速度v是多少？(設(shè)飛機(jī)起飛對航母的狀態(tài)沒有影響，飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以看作勻加速運(yùn)動(dòng))vt2v02=2ax由得如果航空母艦靜止不動(dòng)，飛機(jī)正常起飛航空母艦長度至少得如果航空母艦

9、靜止不動(dòng)，飛機(jī)正常起飛航空母艦長度至少為為L=602/2*4.5=400m航空母艦的長度為航空母艦的長度為289m289m，飛機(jī)正常起飛嗎？飛機(jī)正常起飛嗎？289m400m航空母艦的長度不夠長怎么辦？航空母艦的長度不夠長怎么辦？不能正常起飛不能正常起飛答案：該同學(xué)解法是錯(cuò)誤的 以岸為參考系，v9m/s.5 . 426028922vvttv5 . 460以船為參考系avL2)60(25 . 42)60(2892v9v絕對空間絕對空間:空間與運(yùn)動(dòng)無關(guān)空間與運(yùn)動(dòng)無關(guān), ,空間絕對靜止空間絕對靜止. 空間的度量與慣性系無關(guān)空間的度量與慣性系無關(guān), ,絕對不變絕對不變絕對時(shí)間絕對時(shí)間: 時(shí)間均勻流逝時(shí)間

10、均勻流逝, ,與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)無與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)關(guān), ,所有慣性系有統(tǒng)一的時(shí)間所有慣性系有統(tǒng)一的時(shí)間.牛頓的絕對時(shí)空觀牛頓的絕對時(shí)空觀注注 意意牛頓力學(xué)的相對性原理牛頓力學(xué)的相對性原理, , 宏觀、低速的范圍宏觀、低速的范圍內(nèi)內(nèi), ,是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致的是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致的.但在高速運(yùn)動(dòng)情但在高速運(yùn)動(dòng)情況下則況下則不適用不適用. 到了到了19世紀(jì)末，面對高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的世紀(jì)末，面對高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難.在新事物面前，愛因斯坦在新事物面前，愛因斯坦打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀，于打破了傳統(tǒng)的時(shí)空觀，于1905年發(fā)表了題為年發(fā)表了題為論運(yùn)動(dòng)論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)

11、力學(xué)物體的電動(dòng)力學(xué)的論文，提出了狹義相對性原理和的論文，提出了狹義相對性原理和光速不變原理，創(chuàng)建了狹義相對論光速不變原理，創(chuàng)建了狹義相對論.狹義相對論一深?yuàn)W狹義相對論一深?yuàn)W難懂著稱，并且他的出現(xiàn)，使整個(gè)世界都處于震驚和難懂著稱，并且他的出現(xiàn)，使整個(gè)世界都處于震驚和爭論之中，爭論之中， 繼狹義相對論之后，繼狹義相對論之后，1915年愛因斯坦又建年愛因斯坦又建立了廣義相對論，指出空間立了廣義相對論，指出空間時(shí)間不可能離開物質(zhì)時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布，而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布，使人類對于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。使人類對于時(shí)間、空

12、間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。 愛因斯坦愛因斯坦 （1879-1955）相對論有狹義相對論、廣義相對論之分：相對論有狹義相對論、廣義相對論之分：關(guān)于慣性系時(shí)空觀的理論關(guān)于慣性系時(shí)空觀的理論狹義相對論狹義相對論（19051905）廣義相對論廣義相對論（19151915）關(guān)于一般參照系及引力的理論關(guān)于一般參照系及引力的理論 真空中的光速是常量，沿各個(gè)方向真空中的光速是常量，沿各個(gè)方向都等于都等于c ，與光源或觀測者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與光源或觀測者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)無關(guān).1 狹義相對性原理狹義相對性原理 物理規(guī)律物理規(guī)律在所有慣性系中都具有相在所有慣性系中都具有相同的表達(dá)形式同的表達(dá)形式.2 光速不變原理光速

13、不變原理一狹義相對論的基本假設(shè)一狹義相對論的基本假設(shè) 洛倫茲變換式洛倫茲變換式符合相對論理論的時(shí)空變換關(guān)系符合相對論理論的時(shí)空變換關(guān)系設(shè)設(shè) 時(shí)，時(shí)， 重合重合 ; 事件事件 P 的時(shí)空坐標(biāo)如的時(shí)空坐標(biāo)如圖所示圖所示.0ttoo,z z yx xyvo o ss*) , , , (tzyx),(tzyxP)tx(txxvv 21yy zz )xct(xctt2221vv 1、洛倫茲坐標(biāo)變換式、洛倫茲坐標(biāo)變換式cv 211 )tx(x v yy zz )xct(t 2v 逆變換逆變換正變換正變換2 洛倫茲速度變換式洛倫茲速度變換式正變換正變換xxxucuu21vv xzzucuu21v xyyuc

14、uu21v 逆變換逆變換 xyyucuu21v xzzucuu21v xxxucuu 21vv相對質(zhì)量相對質(zhì)量相對時(shí)間相對時(shí)間相對空間相對空間狹義相對論的結(jié)論狹義相對論的結(jié)論兩種不同的時(shí)空觀(一)經(jīng)典時(shí)空觀(絕對時(shí)空觀)(1)同時(shí)的絕對性(2)時(shí)間間隔的絕對性(3)空間距離的絕對性 時(shí)間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。(1)同時(shí)是相對的(3)動(dòng)尺變短(4)運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量變大（二）相對論時(shí)空觀(2)動(dòng)鐘變慢 時(shí)間、長度和質(zhì)量這三者都與參考系的運(yùn)動(dòng)有關(guān)?；竟綒w納靜止能量能量相對論因子動(dòng)能質(zhì)量 動(dòng)量 靜止質(zhì)量 力狹義相對論動(dòng)力學(xué)基本公式歸納從弱引力到強(qiáng)引力 閱讀課本第閱讀課本第50頁，歸

15、納萬有引力定律與頁，歸納萬有引力定律與愛因斯坦引力理論的主要差異：愛因斯坦引力理論的主要差異： 1）牛頓的萬有引力定律認(rèn)為：物體）牛頓的萬有引力定律認(rèn)為：物體的半徑減小，其表面的萬有引力與半的半徑減小，其表面的萬有引力與半徑的二次方成反比的增大，對于半徑徑的二次方成反比的增大，對于半徑接近于零的物體。其表面上的萬有引接近于零的物體。其表面上的萬有引力接近于無窮大。力接近于無窮大。2）愛因斯坦理論認(rèn)為：物體的半徑減）愛因斯坦理論認(rèn)為：物體的半徑減小時(shí)，其表面的萬有引力比二次方成反小時(shí)，其表面的萬有引力比二次方成反比規(guī)律增大得多，引力趨于無窮大，發(fā)比規(guī)律增大得多，引力趨于無窮大，發(fā)生在接近一個(gè)生在

16、接近一個(gè)“引力半徑引力半徑”的時(shí)候。的時(shí)候。何為天體的何為天體的引力半徑引力半徑? 假定一個(gè)球形天體的質(zhì)量不變，并通假定一個(gè)球形天體的質(zhì)量不變，并通過壓縮減小它的半徑，天體表面上的引力過壓縮減小它的半徑，天體表面上的引力將會(huì)增加，當(dāng)引力趨于無窮大時(shí)，被壓縮將會(huì)增加，當(dāng)引力趨于無窮大時(shí)，被壓縮天體半徑接近的值天體半徑接近的值“引力半徑引力半徑” 只要天體的實(shí)際半徑遠(yuǎn)大于它們的只要天體的實(shí)際半徑遠(yuǎn)大于它們的引力半徑，那么愛因斯坦和牛頓的理引力半徑，那么愛因斯坦和牛頓的理論計(jì)算出的力的差異并不很大但當(dāng)論計(jì)算出的力的差異并不很大但當(dāng)天體的實(shí)際半徑接近引力半徑天體的實(shí)際半徑接近引力半徑時(shí)，這時(shí)，這種差異

17、將急劇增大這就是說，在強(qiáng)種差異將急劇增大這就是說，在強(qiáng)引力的情況，牛頓的萬有引力理論將引力的情況，牛頓的萬有引力理論將不再適用不再適用 水星旋進(jìn)水星旋進(jìn)1廣義相對性原理廣義相對性原理所有物理學(xué)規(guī)律對所有的參照系都成立所有物理學(xué)規(guī)律對所有的參照系都成立2等效原理等效原理二廣義相對論二廣義相對論一個(gè)均勻的引一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)做力場與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)。參考系等價(jià)。 如果飛船做勻加速運(yùn)動(dòng)，在光如果飛船做勻加速運(yùn)動(dòng)，在光向右傳播的同時(shí)，飛船的速度也在向右傳播的同時(shí)，飛船的速度也在不斷增大，因此飛船上觀察者記錄不斷增大，因此飛船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條拋物線。下的光的徑跡

18、是一條拋物線。廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論廣義相對論的幾個(gè)結(jié)論1 1、物質(zhì)的引力使光線發(fā)生彎曲、物質(zhì)的引力使光線發(fā)生彎曲 如果飛船做勻速直線運(yùn)動(dòng)，船如果飛船做勻速直線運(yùn)動(dòng)，船上觀察者記錄下的光的徑跡是一條上觀察者記錄下的光的徑跡是一條直線（虛線）直線（虛線） 飛船外觀察者看到這束光是飛船外觀察者看到這束光是直線傳播的（水平向右）直線傳播的（水平向右）各各類類星星體體對對比比 宇宙中有一類恒星，體積很小，質(zhì)量卻很大，叫宇宙中有一類恒星，體積很小，質(zhì)量卻很大，叫做矮星，引力勢比地球低的多，矮星表面的時(shí)間進(jìn)程做矮星，引力勢比地球低的多，矮星表面的時(shí)間進(jìn)程比較慢，哪里的發(fā)光的頻率比同種的原子在地球上發(fā)比較慢，

19、哪里的發(fā)光的頻率比同種的原子在地球上發(fā)光頻率低，看起來偏紅，這個(gè)現(xiàn)象叫做引力紅移光頻率低，看起來偏紅，這個(gè)現(xiàn)象叫做引力紅移2 2、引力紅移、引力紅移 由于物質(zhì)的存在，實(shí)際空間并不是均勻由于物質(zhì)的存在，實(shí)際空間并不是均勻的，空間發(fā)生了的，空間發(fā)生了“彎曲彎曲”：狹義、廣義相對論比較狹義、廣義相對論比較狹義相對論狹義相對論廣義相對論廣義相對論不同的不同的慣性慣性參考系中一參考系中一切物理規(guī)律切物理規(guī)律都是相同的都是相同的 任何參考系任何參考系（包括非慣性（包括非慣性系）中物理規(guī)系）中物理規(guī)律都是相同的律都是相同的真空中的光真空中的光速在不同慣速在不同慣性參考系中性參考系中都是相等的都是相等的 一個(gè)

20、均勻的一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)引力場與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)的參考系等價(jià)更進(jìn)一步更進(jìn)一步等等效效原原理理光光速速恒恒定定愛因愛因斯坦斯坦相對相對性原性原理理廣廣義義相相對對性性原原理理三、經(jīng)典力學(xué)在分析微觀的困難第二次革命的導(dǎo)火索是物理學(xué)史上的三大發(fā)現(xiàn):倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子 、貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線,使物理學(xué)的研究從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入了微觀世界。人們發(fā)現(xiàn),微觀粒子所表現(xiàn)出的現(xiàn)象用經(jīng)典物理理論根本無法解釋。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線湯姆生發(fā)現(xiàn)電子貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射線宏觀領(lǐng)域宏觀領(lǐng)域微觀世界微觀世界經(jīng)典力學(xué)難以解釋微觀粒子的運(yùn)動(dòng): 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子不僅具有粒子性,

21、同時(shí)還具有波動(dòng)性,它們的運(yùn)動(dòng)在很多情況下不能用經(jīng)典力學(xué)來說明。20世紀(jì)20 年代量子力學(xué)的出現(xiàn),才很好地揭示了微觀世界的基本規(guī)律。經(jīng)典力學(xué)(牛頓運(yùn)動(dòng)定律)在宏觀世界中成立(適用),微觀世界不適用。普朗克創(chuàng)立量子力學(xué)電子云電子云電子有波粒二象性，它不像宏電子有波粒二象性，它不像宏觀物體的運(yùn)動(dòng)那樣有確定的軌觀物體的運(yùn)動(dòng)那樣有確定的軌道，因此畫不出它的道，因此畫不出它的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡。我們不能預(yù)言它在某一時(shí)刻究我們不能預(yù)言它在某一時(shí)刻究竟出現(xiàn)在核外空間的哪個(gè)地方，竟出現(xiàn)在核外空間的哪個(gè)地方，只能知道它在某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)只能知道它在某處出現(xiàn)的機(jī)會(huì)有多少。為此，就以單位體積有多少。為此，就以單位體積內(nèi)電

22、子出現(xiàn)幾率，即幾率密度內(nèi)電子出現(xiàn)幾率，即幾率密度大小，用小白點(diǎn)的疏密來表示。大小，用小白點(diǎn)的疏密來表示。小白點(diǎn)密處表示電子出現(xiàn)的幾小白點(diǎn)密處表示電子出現(xiàn)的幾率密度大，小白點(diǎn)疏處幾率密率密度大，小白點(diǎn)疏處幾率密度小，看上去好像一片帶負(fù)電度小，看上去好像一片帶負(fù)電的云狀物籠罩在原子核周圍，的云狀物籠罩在原子核周圍，因此叫電子云。因此叫電子云。 20世紀(jì)20年代,海森堡、薛定諤、玻爾、玻恩、狄拉克等物理學(xué)家建立了量子力學(xué)。開始,海森堡和薛定諤互相獨(dú)立地提出了數(shù)學(xué)表達(dá)形式不同的理論,后來薛定諤很快就證明了這兩種理論是完全等價(jià)的,是對同一事物的兩種描述方式。薛定諤的理論更接近德布羅意的物質(zhì)波的觀念,也常

23、常稱為波動(dòng)力學(xué)。薛定諤力圖用數(shù)學(xué)形式來描述物質(zhì)的波粒二象性,他從麥克斯韋的光的電磁學(xué)說得到啟發(fā),認(rèn)為電子的德布羅意波也可以用類似于光波的方式來描述,于是寫出了描述物質(zhì)波的方程,這就是 關(guān)于量子力學(xué)著名的薛定諤方程。這個(gè)方程既描述了電子的物質(zhì)波的行為,又含有電子的粒子性的特征。 量子力學(xué)出現(xiàn)以后,在說明原子結(jié)構(gòu)方面迅速取得了巨大的成功,很快地被物理學(xué)家所接受?，F(xiàn)在它的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原子結(jié)構(gòu)的范圍,成為物理學(xué)家研究微觀世界的基本理論工具。 本節(jié)知識(shí)的應(yīng)用主要涉及經(jīng)典力學(xué)的局限性,以及對相對論與量子力學(xué)的初步了解。相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，是否表示經(jīng)相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，是否表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義典力學(xué)失去了意義? 相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，說明人相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，說明人類對自然界的認(rèn)識(shí)更加廣泛和深入，而類對自然界的認(rèn)識(shí)更加廣泛和深入，而不表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義它只是使不表示經(jīng)典力學(xué)失去了意義它只是使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍：人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍：只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用