人教统编版必修 下册第三单元7（青蒿素：人类征服疾病的一小步 * 一名物理学家的教育历程）7.2* 一名物理学家的教育历程多媒体教学课件ppt

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加来道雄，日裔美国理论物理学家，纽约城市大学理论物理学教授，他毕业于哈佛大学，获得加利福尼亚大学伯克利分校物理学博士学位。作品有《超越爱因斯坦》(与特雷纳合著)、《量子场论》和《超弦导论》等。
（1）统一场论：根据现代物理学知识，将我们的宇宙结合起来的力有四种：万有引力、电磁力、强力和弱力。爱因斯坦毕终生之力寻求四种力的统一，建立大统一的理论，最终没有实现。物理学家运用量子力学，把后三种力统一起来(杨振宁和学生米尔斯提出杨—米尔斯理论，被称为“标准模型”，只是计算无比繁复)，但是引力仍然游离在外。
（2）高维空间现代理论物理学认为，统一四种力的前景，在于高维空间(如十维或更高)理论的确立。比如古人生活在平坦的大地上，只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察风暴的产生、结束，即使有简单的预报，也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星，从太空这样的三维角度观察地球，就可以精准地预报风暴的动向。同样，理论物理学家认为，传统的四维(空间三维加上时间)理论太“小”，不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维(如十维或更高)中寻求统一这四种力时，就能得到一种简单、漂亮的解决模型(科学家认为宇宙应该是简单、和谐的)。
“平行宇宙”是指在已知宇宙之外还可能存在的相似的其他宇宙。有学者描述平行宇宙时用了这样的比喻:它们可能处于同一空间体系,但时间体系不同,就好像同在一条铁路线上疾驰的先后两列火车;它们有可能处于同时间体系,但空间体系不同,就好像同时行驶在立交桥上下两层通道中的小汽车。“多维空间”理论认为,我们所认识的世界简单与复杂,与我们所选择的空间维数有关。在一维空间中,只能容纳点和线的运动;在一个二维空间中,有面的存在;只有三维空间,才允许有运动的立体物。这立体的存在物可以是生命体,也可以是物体。但三维空间并不是可以容纳一切的,有些更高的存在很可能不是三维空间的框架所能容纳的。即使加上时间,构成四维时空,也还是有一些现象不能说明。
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对爱因斯坦未竟事业的向往
1、作者想通过“鲤鱼科学家”对世界的认识说明什么？体现出作者怎样的科学素质与精神？
2、对爱因斯坦未竟事业的向往是怎样启迪作者走上科学探索的道路呢？体现出作者怎样的科学素质与精神。
3、作者建造电子感应加速器的经历，具有怎样具有怎样的科学精神内涵？
明确：①说明“自以为是”的人类和“鲤鱼科学家”有相似之处。
②留心细节，大胆想象；批判精神。
明确：①对爱因斯坦未竟事业的向往,使作者产生对统一场理论的兴趣,好像侦探一样急于找到故事的线索和结局。理论物理学家的工作是抽象、枯燥的,受实验条件的限制,自己的学说很难得到实验的证明,甚至可能到死也得不到成就。
②兴趣、好奇心；执着。
“我决定要对这一秘密刨根究底，纵然为此而必须成为一名理论物理学家也在所不辞。”这句话的深刻内涵是什么？
明确：这句话表面上看起来是一种幽默：为了弄清自己想要弄清楚的爱因斯坦所关心的问题，作者“不得已”要做一名理论物理学家。实际上，作者强调的是要探索宇宙的本质，必须付出艰辛的劳动，而自己为了追求真理，再艰辛也要奋斗下去。所以，这句话表现了一位追求真理的科学家的执着精神和坚强意志。
明确：实验精神、探究精神、冲破束缚、执着创新。
屠呦呦发现青蒿素,加来道雄在物理学上的重大成就,这都是人类在科学上的重大成果,他们也因此得到社会的广泛认可,因而,屠呦呦获得诺贝尔奖,加来道雄业已被冠以世界著名物理学家的称号;但这光环背后却是一条漫长而艰辛的求索之路。当然,科学道路肯定是坎坷不平的,不只是这两位科学家,世界上其他科学家也是如此,比如爱迪生、陈景润等中外科学家。请同学们结合屠呦呦、加来道雄及其他科学家的情况，讨论一下他们取得重大成就的共通之处。
主要原因有两条：一是好奇心和对科学的浓厚兴趣
二是孜孜以求、不怕艰辛的奋斗精神。