现代科学技术的发展概况及其对人.pptxVIP

现代科学技术的发展概况及其对人类社会的影响 张文华泰安市委党校科研处第1页，共40页。仙女座大星云猎犬座中的漩涡星系第2页，共40页。太阳系（solar system）组成第3页，共40页。2007年4月24日发现类似地球的太阳系外行星 第4页，共40页。土星的光环 第5页，共40页。极光第6页，共40页。极光第7页，共40页。 医学和生活类：第1名“癌细胞运动”（“Cancer Cell Movement”）；作者：安妮·伟斯顿（Anne Weston）。 安妮是一名医学研究人员，她是利用一台电子显微镜拍摄到上面这张照片的。当癌细胞慢慢“爬进”一个试验室过滤器上的小孔时，安妮拍下了照片，以阐明癌细胞是如何运动的。第8页，共40页。中科院癌症治疗研究获重大进展 第9页，共40页。美日科学家.利用人体皮肤细胞“仿制”出胚胎干细胞 第10页，共40页。 医学和生活类：高度推荐奖“新血管的生长”（New blood vessel growth）；作者：大卫·吉普森（David S Gibson） 血管并非是被动的，它们会积极主动地搜寻体内低氧的区域，并在其中成长。在这个视网膜网络中，其中低氧区域（绿色部分）已经被视网膜网络发现。视网膜网络已向其伸出了手指一样的突出部分。这种突出物将指导新血管的生长，以向这一区域提供氧化血。??? 第11页，共40页。DNA双螺旋第12页，共40页。2007年首次对活有机体实施“基因组移植” 发明DNA制动器 第13页，共40页。金刚石的晶体结构 石墨的晶体结构第14页，共40页。 一、20世纪基础科学理论的重大发现(一)相对论 1、狭义相对论 相对性原理：即在两个相互作等速直线运动的惯性参考系中，一切自然定律都是相同的 。 光速恒定原理：光在真空中的传播速度是一个不变的常数而与光源的运动和观察者的运动皆无关。 第15页，共40页。 (1)时空与运动不是彼此独立的绝对的概念，在作相对运动的两个参考坐标系中，时间的度量不同。 (2)相对论还证明，物质和运动是联系在一起的，质量和能量 等价，它们可以互相转化，满足能量守恒定律。 E=mc2第16页，共40页。2、广义相对论 广义相对性原理，即广义协变原理，主张自然定律在一切坐标系中应具有不变的形式； 等效原理，即匀加速参照系同均匀引力场在物理上等价。 第17页，共40页。2、广义相对论 由上述这两条原理结合通过逻辑推理，发现物体的存在和运动会改变所在时空的曲率，形成弯曲的时空。物体在弯曲的时空中运动会引起运动速度和方向的变化，相当于受到一种作用力的作用，这就是通常意义下的万有引力。提出广义相对论时，爱因斯坦作了三个全新的预言，即水星近日点每百年向前移动43角秒、光线掠过太阳边缘时会发生1．75角秒的偏折和光谱在引力场下会发生红移，这些预言不久都得到了实验的证实。1979年，天文学家发现了远处星体所发出的光可以通过引力透镜聚焦成像，又一次证明了广义相对论。1917年爱因斯坦根据他的引力场方程推论了引力波的存在。验证引力波存在的实验非常困难，至今还未得出明确的结论，已成为物理学实验研究的一大难题。第18页，共40页。 (二)量子力学 1、量子力学的建立揭开了肉眼看不见之微观世界的秘密，带来了一系列的重大技术变革，也深刻地改变了人们对整个物质世界的认识。第19页，共40页。 (二)量子力学 2、 量子力学能成为科学真理则在于它强大的预见性，现在，从单个光子、电子、夸克的行为到原子核、原子、分子、固定的构造以至宇宙的起源、黑洞的结构都受量子力学的支配。磁性、半导体、激光、超导、放射性、各种电子显微镜等等现象的规律和所发展出的技术都和微观世界所表现出的“波粒二象性’’相关，都能由量子力学加以精确的解释。量子力学的一切预言和推论都已为实验所完全证实。 第20页，共40页。 (二)量子力学 3、 根据量子力学，频率越高、波长越短的波包相对应于能量越高、体积越小的粒子。因此要深入物质的内部，进入到越小的空间，就需要越大的能量。这是为什么研究体积越来越小的基本粒子所需的加速器能量越来越大，耗资越来越多的原因，也是宇宙的产生、发展和物质微观结构通过量子力学而紧密相关表现了极大和极小相互转化的辩证论，正是现代科学理论展示的奇观。第21页，共40页。 (三)分子生物学 1、分子生物学的提出和完善不仅从分子的角度阐明了遗传的本质，而且带来可以直接操作生命的一系列技术。分子生物学的发展已到可以克隆动物，进而可以复制人类自身的程度，正在深刻地改变自然进化的进程，严重地冲击着人类的伦理观念。第22页，共40页。 (三)分子生物学 2、 基因是DNA上排列各异并且长短不一的碱基序列，它不是物质的实体单位，而是DNA上表达遗传信息的功能单位。DNA分子主要存在于生物