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天文学成就

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天文学成就

天文学成就范文第1篇

由于地球的自转,在地球上看起来,日月和其它所有的天体似乎都是绕地球转动的,因此古希腊人的宇宙观很自然就是地心说,该学说的代表人物是毕达哥拉斯(公元前572年~497年)和亚里士多德(公元前384年~322年)。事实上,直到今天仍然有很多人认为所有的天体都是绕地球转动的,因为这是由朴素的经验得到的很自然的结果。我多年前在美国看到一个抽样调查的结果,大约一半被调查的美国人仍然相信地心说。有人在回答调查的问卷时甚至写道,尽管学校老师教的是地球围绕太阳运动,但是地心说更加符合他们的经验。这告诉我们,尽管经验对于我们认识世界很重要,但是经验的直接外推并不一定能够反映世界的本质,从经验得到的结论必须经受进一步的检验(也就是观测或者实验的检验)。

天文学家通过仔细的天文观测逐步发现,行星在天空中的运动轨迹会发生逆行。这个观测发现挑战了当时流行的地心说宇宙观。因此需要建立新的理论模型解释这个新的天文观测现象。托勒玫(公元90年~168年)提出的模型是“地心说+本轮”,也就是对地心说的一次修正,他认为行星的逆行是真实运动,每一个行星在绕地球运动的同时,也绕着自己的一个“本轮”进行转动。只要赋予每一个行星一组参数,就可以精确描述当时获得的每一个行星的观测结果。但是天文学家哥白尼(公元1473年~1543年)认为需要彻底旧的地心说模型而建立一个全新的日心说模型。哥白尼认为,行星的逆行是行星和地球都绕太阳运动的相对运动所产生的视运动,这个模型也可以精确描述当时的观测结果。从解释当时已有观测结果这个角度,无法判别这两个模型哪个正确,因此需要新的观测数据来检验这两个模型。

第谷(1546年~1601年)的大量天文观测发现地心说和日心说都不能完全解释观测结果。他发现日心说不能解释为什么恒星没有视差。(实际上第谷非常英明地预言了视差现象。今天我们知道,当时没有观测到恒星视差的原因是恒星太远,视差小于当时的观测精度所致。)尽管进一步人为地修改地心说的“本轮”能够和数据相符,但是地心说的“本轮”太过复杂。于是第谷提出了一种介于地心说和日心说之间的宇宙体系,简称第谷体系,这一体系认为地球静居宇宙的中心,行星绕日运动,而太阳则率行星绕地球运行。

和第谷同时代的开普勒(1571年~1630年)相信日心说,但是开普勒当时并没有掌握最好的观测资料,因此在第谷去世之前无法验证和发展日心说。第谷尽管和开普勒的学术观点不同,但在去世前还是把观测资料都交给了他。开普勒仔细分析了第谷的观测资料,发现只需要把日心说的圆轨道修改成椭圆轨道,而太阳处于所有行星的椭圆轨道的一个焦点(开普勒第一定律),这样就能够解释行星运动的全部观测资料,并根据观测资料建立了行星运动的另外两个定律,第一次用简洁的数学公式描述了行星的运动。开普勒三大定律的发现确立了日心说基本思想的正确性,并且对日心说进行了重要的修改,能够精确描述当时对行星的所有观测结果,是人类认识宇宙的重大突破,使得人类明确地认识到人类居住的地球不是宇宙的中心。

牛顿和爱因斯坦理论的诞生

尽管开普勒定律能够很好地描述当时的天文观测,但是就严格的意义上讲,开普勒定律仍然不是科学规律,因为开普勒并没有说明为什么会有开普勒定律,也不能通过更加基本的规律推导出开普勒定律,因此开普勒定律只能是基于当时的经验数据所整理归纳出的经验规律。

牛顿(1643年~1727年)在他的力学三大定律的基础上,可以用万有引力定律解释和推导出开普勒定律。开普勒第一定律表明行星和太阳之间必须有引力作用(也就是万有引力的体现),开普勒第二定律就是牛顿第三定律(相当于动量守恒)的表现,而开普勒第三定律则可以使用牛顿第二定律加上万有引力定律定量地推导出来。因此牛顿的万有引力定律上升到了科学规律的层面,能够清楚地解释已有的经验规律。既然是科学规律,就必须能够做出预言,并经受新的经验(观测或者实验)检验和验证。

伽利略(1564年~1641年)于1609年发明了天文望远镜,从此天文学家对宇宙的观测进入到了一个全新的时代,对行星运动观测的精度也大大提高。他们发现有些行星的运动轨道并不是严格地遵循牛顿万有引力定律的预言,这些偏离被称为轨道的“摄动”。如果相信牛顿万有引力定律的正确性,那么观测到的摄动就只能解释为尚未发现的行星引力造成的。天文学家们根据牛顿定律计算天王星轨道的摄动,于1843年~1846年预言了海王星的位置。海王星于1846年9月23日被发现(此时牛顿已经逝世一个多世纪了),这是牛顿定律的伟大胜利,也从此彻底确立了牛顿定律的正确性。因此牛顿的万有引力定律就成为了广为接受的科学规律,也是现代自然科学的第一个理论体系。

当然,伽利略对科学的贡献远远不只是发明了天文望远镜,他也是早期显微镜的重要研究者。实际上牛顿第一定律(也就是惯性定律)就源于伽利略的相对性原理,也就是在封闭的匀速直线运动的车里无法知道自己在运动。牛顿第二定律的基本思想来源于伽利略的假想斜坡滚动实验(假设一个球在一个斜坡上往下滚,那么斜坡的坡度越小,球滚动的加速度就越小。如果斜坡没有任何阻力,当斜坡完全变平时,球就会一直匀速滚下去)。而万有引力定律的灵感很可能不是来自于牛顿被树上落下的苹果砸中,而是传说中的伽利略比萨斜塔实验,或者在其它某个塔的实验,或者伽利略的假想斜坡实验。所以伽利略才是真正意义上的科学研究鼻祖。但是牛顿并不是一个拿来主义者,更不是今天我们经常见到的学术剽窃者。恰恰相反,牛顿是一个集大成者,他把当时的经验知识进行了系统的归纳和大幅度的提升,从而发现了新的科学规律并形成了一套理论体系。

尽管牛顿的万有引力定律取得了巨大的成功,可以说建立了现代自然科学,但是牛顿的理论不能完全解释更加精确的天文观测所发现的水星近日点的进动,因此牛顿的理论需要进行修正。事实上,牛顿的理论并不能回答引力的本质这一深刻的问题,也不能解释为什么引力的作用是瞬时发生的。

爱因斯坦(1879年~1955年)的广义相对论认为引力的本质是质量引起时空弯曲,任何物体(包括没有质量的光子)在弯曲的时空中的运动就等同于受引力作用的运动,而引力作用不是瞬时的,而是以光速传播的,牛顿定律仅仅是极低速和极弱引力场的近似。广义相对论的精确计算不仅能够完全解释水星近日点的进动,而且预言了遥远恒星的光线经过太阳附近时的引力偏折。爱丁顿于1919年在日全食时观测的结果和广义相对论的预言一致,而比牛顿理论的预言大了一倍,这证明了爱因斯坦理论的正确性。此外,在此之后大量的天文观测和实验室的实验,都验证了广义相对论的正确性。因此广义相对论是比牛顿定律更加基本,当然也更加精确的科学规律。

现代自然科学研究方法的建立

通过太阳系行星运动的研究,可以总结出天文学研究方法的几个阶段:

1、经验模型。古希腊人的宇宙观,也就是地心说,是当时经验的总结。而行星的逆行表明经验模型存在谬误。

2、唯象模型。托勒玫的本轮说和哥白尼的日心说基于一定的观测结果,但行星运动的精确观测逐渐发现唯象模型存在问题,这个模型与第谷的观测数据不能完全符合。

3、经验规律。开普勒三定律是哥白尼唯象模型的改进,把哥白尼的唯象模型提升为数学规律,但是仍然不能回答为什么是这样。

4、科学规律。牛顿的万有引力定律,将开普勒定律提升为科学规律。天文学家在牛顿定律的指导下发现了新的行星,这也验证了这一规律的正确性。牛顿定律能够回答为什么天体是这样运动的,但仍然不能解释引力的本质,也同样不能解释水星近日点的反常进动。

天文学成就范文第2篇

关键词:小学;英语;课程;问题;对策

中图分类号:G423.04;623.31 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)22-0029-01

一、引言

小学英语教育属于初期的语言教学,其教育目标人群是身心尚未成熟的小学生。主要目的是激发学生的学习兴趣,建立他们对外语的学习信心,培养坚实的发音基础及基本语感,并习得简单的语言交流能力,为他们日后的进一步学习做好充分准备。本文以莆田市的小学为研究对象,通过走访观察,探讨目前小学英语课程实施过程中存在的一些问题,并给出一些对策和具体的建设性意见。

二、当前小学英语课程实施过程中的问题

1. 教学过程中的若干问题,包括语言学习环境营造不足、教材纷乱、课时实施不足

新课程改革之后,英语教学规模不断扩大,成绩显著。但是,在教学过程中,也存在一些问题。以目前莆田市的小学课堂为例,不同学校之间存在一定的差异,教学水平发展不平衡。对于学生而言,英语学习方法没有得到根本改善,还停留在死记硬背的初级阶段;就教材而言,莆田地区统一使用闽教版小学英语教材,但有些教师为学生搭配各种教辅材料,给学生学习造成额外的负担,不当的教学方法也在一定程度上抑制了学生对语言学习的自然兴趣;就课时安排而言,虽然英语目前所占的课时已经提升很多,但重视程度还是不及语文和数学这样的主要学科,课时效率也不如主科教学工作。例如,在Unit 1“Hello”第一课中,要求学习课文,理解重点句词,还有英文歌和游戏环节。实际教学过程中,“Hello”这样的问候语对于初学英语的孩子来说也非常简单,要在一堂课中完成这些内容,课时效率还有待提高,部分教学内容的必要性有待讨论。

2. 师资水平有限,导致教学理念和教学方法缺乏创新

语言学习有其学科的独特之处,语言本身是随着时展不断演进的,尤其是英语这样的国际性语言,与时代的适应性是非常强的。笔者在走访中发现,目前莆田地区的小学英语课堂上还存在师资水平有限的问题,导致教学理念和教学方法缺乏创新,陈旧乏味,有时可能延误学生语言能力的发展。有的教师甚至还沿用十年前的教案内容,运用的视听资料内容也不够新鲜有趣,难以吸引孩子们的注意力。例如,走访中发现,在拥有多媒体设备的教室里,个别教师讲授“Unit 1 Days of the week”这一课时,还使用录音机和单词卡教学,设备陈旧导致发音有误差,“Tuesday”“Thursday”听起来差不多,同时后排学生看不清单词卡上的内容。类似缺乏更新的情况,还有不少。

3. 应试能力和语言技能发展不统一,缺乏科学的评价测量体系

教育体系内的英语测验,包括毕业考试这样的重大考试,试题的重点还是语法规则、语意辨析,分数集中在选择填空、阅读写作这些卷面应试能力的测试上。“哑巴英语”的现象还没从根本上得到解决,学生的语言技能只能体现在应试能力上。这源于目前的评价测量体系还缺乏科学设计。口语和听力的检查虽然已经融入到考查体系中,但还未形成重点,部分学校存在走过场的现象,导致学生在语言学习中逐渐丧失兴趣,在交流沟通方面与中学教育存在衔接不足的严重问题。以2014年小学毕业英语考试的试卷命题设计为例,口语和听力的考量比例明显不足,还有待相关部门改善。

三、解决小学英语课程实施过程中的问题的对策

1. 加强教育管理部门的管理,制定合理化的指导方案

对于英语教学过程中存在的种种现象,需要在相关机制上进行改善。需要有针对性地加强有关教育管理工作,除常规的检查管理,还需要制定合理化的指导方案,对于课程标准、教材运用、课时安排、教学进度进行明确规定。要加强对一线教学工作的实际指导,管理人员需要实际了解一线教学内容,加强与学校的联系,不定时走访,及时了解课程实施过程中出现的问题,做到实事求是、精耕细作式管理。

2. 师资力量的培训

仅在莆田地区而言,不同学校不同层次的师资力量之间的差距也非常大。建议针对小学英语教师群体定期开展更新教学理念的讲学活动,邀请教育专家定期开设讲座,强调对小学英语教师尤其是外籍教师的教学资格审定。一名合格的英语教师,不仅需要具备英语专业语言能力素养,还需要做到实时了解学生的身心特点,熟练运用现代网络资源和多媒体技术,为小学英语课堂营造愉快的学习氛围,激发孩子对英语学习的兴趣。所以,师资培训的内容必须是多样化的,应该包括成功的教学案例分析、先进的教学经验总结、教学策略和教学方法的交流、课件制作技能培训等等。

3. 教学成果评价标准机制亟须改善

要想根本上改变小学英语课程实施过程中的诸多问题,还要从评价测量体系的改善上入手。在重大统一考试中,适当减少语言读写技巧的比例,强调听说能力的检测。提升考试本身的质量,做到公平有效地检测出学生真实的英语水平,重视课程实施过程中的矫正,促使教学工作的改善。建议引进外地乃至海外的优秀经验,丰富目前的教学成果评价体系,审核重大考试的命题设计,避免单一的考试形式,同时重视对日常教学活动的必要评价等。

参考文献:

[1]贺双.小学英语课堂有效教学研究[D].长江大学,2013.

天文学成就范文第3篇

威廉姆斯:大多数科学成就都是在意料之外偶然发现的。或许,我们最终能够收到他们回复的信号,但我表示强烈的怀疑!对信号进行巡天搜索似乎更重要,那也许会于偶然间找到外星信号。当然,人类可能永远不会发现任何来自地外的信号,但重要的是我们拥有那份探索的好奇心。即使我们最终没有接收到任何回音,勇于探索宇宙却是人类开放态度的重要体现。所以,我坚决支持“地外文明搜寻”(Search for extraterrestrial intelligence,SETI)项目为寻找地外生命所进行的尝试。同时,我也要承认,发现地外生命的可能性微乎其微。这两者并不相互矛盾。延展我们在宇宙中的探索范围是人类的使命,因此,我们必须不断地搜寻、搜寻、再搜寻,永不停息。

《中国国家天文》:现代天文学首先在欧洲而非其它地区发展起来,您如何看待这样的事实?您认为这是历史的必然还是偶然?与其它文明相比,现在西方在发展天文学方面拥有怎样的优势?

威廉姆斯:现代天文学可能最早是在欧洲发展起来的,但毫无疑问,古天文学起源于亚洲,特别是中国,因为那时亚洲拥有更好的社会和政治组织结构。科学的发展需要有良好的教育基础体系和技术。就教育和技术而言,在文艺复兴时期,欧洲恰好比亚洲先进,因此,现代天文学在那时取得了飞速发展。是历史的偶然吗?答案是否定的,那要归功于彼时欧洲兴起的向之外扩展知识的倾向。但是,这场启蒙运动并没有发生在同时期的明代中国。

目前,西方世界有这样一种趋势,倾向于支持那些不同于现有社会思想和宗教信条的想法。这种开放的环境对于创造力和新认识的产生十分关键。现行的西方教育体系比较容易接受新观念和新技术。东方社会,例如中国,对教育和技术的资源投人令我印象深刻,所以中国的科技发展正在快速追赶西方的脚步。

《中国国家天文》:在我们的杂志上,有作者将IAU称为“天文学家的国际组织”。人们通常认为天文学很专业,很难参与。您是否曾经与业余科学家,特别是那些科学家圈子外的思考理论问题的人讨论过?作为前任IAU主席,您是否支持民间科学家进行理论思考?

威廉姆斯:我认为每个人都可以平等地思考。如果民间科学家的想法有证据支持,我相信那可能是有价值的。像IAU这样的专业组织并不是产生好主意的必要条件。生命的智慧存在于任何有着开放意识和思想,并乐于探索宇宙和地球的那些人之中。

《中国国家天文》:天文现象有时被一些人用来鼓吹“末日来临”,例如“2012预言”。您对那些末日论者要说些什么?您是否相信一些宗教所说的“最后的审判”?

威廉姆斯:科学所能解决的是我们拥有事实和证据的那部分现象。如果某个事件没有确凿的证据,那么它就不能纳入到科学研究的范畴。没有证据的任何推论都是基于哲学或者是宗教,那是个人信仰。就个人而言,我对许多世界上有组织的宗教并无信仰,但我很赞赏他们所传递的良好的道德准则。至于“最后的审判”,我认为那很难成为令人接受的事实。它与我所认知的地球生命及其进化史格格不入。立足脚下,好好生活,与人互敬互爱,这才是人类最好的选择。

《中国国家天文》:作为一本天文科普杂志的编辑,经常有人问我们天文对日常生活有什么影响。有些读者认为,虽然天文学在古代的日常生活中非常重要,但现在已经逐渐淡出了人们的生活。您是否同意这样的说法?如何使天文学与人类日常生活的关系更紧密?

威廉姆斯:相对于那些“应用”科学来说,天文学更“纯粹”一些,在日常生活中的实际应用并不太多。一个人即使没有任何天文学知识,仍会生活得很好。但事实是,天文学没有实际应用并不意味着它“淡出人们的生活”。天文学直接影响着人类对宇宙和自身的认识。人与宇宙关系的基本认知对于我们的自我了解是十分关键的。

《中国国家天文》:在一些科幻小说和电影中,有许多天文学方面的错误。您认为专业天文学家有必要去澄清它们吗?您之前是否这样做过?

威廉姆斯:的确,电影中确实有很多天文学的错误。而且,电影中还有更多关于人类行为的错误!但我认为纠正这些错误并不重要。重要的是,更要通过关注其它更积极的活动去表现我们的创造力。随其他人去犯你认为的错误吧,而你自己则要努力去做那些更具有创新性的和异于其他人想法的事情。

天文学成就范文第4篇

“你知道这是什么部落吗?”博士很激动,说道。

“不知道啊,这是什么部落?”

“你看这个。”博士指着公告上的字说:“这是玛雅象形文字,还有这个,这是玛雅的数字,是由点和横线组成的。”所以可以确定,我们来到的部落是玛雅文明的时代。

“这又如何?”许纪歌还是不明白。“是玛雅又怎么了?”

“笨蛋,连玛雅都不知道,玛雅的数学成就和天文成就可是接近现代水平,在这个时代是不可思议的。而且他们可能接触过高文明的外星人。总之,我们很有可能可以凭借玛雅的这种不可思议的力量,回到未来,并揭开玛雅文明的神秘面纱。”博士越说越兴奋。

“是吗,不见得吧,你有没有想过,或许玛雅就是一个普普通通的部落,而因为你我的出现而兴起。换句话说,玛雅文明的神奇可能就是我们教他们的!我们回不去了,只有留在这里,并教会他们了所谓的数学和天文学啊!”许纪歌淡淡说道。

“这…”博士无话可说。

“那就只能靠运气了。”许纪歌说道。

“什么靠运气?”博士不明白。

“我们只有去找证据,不是说玛雅是神奇的文明吗,我们就在什么都没有教给他们的时候,去找找看,看他们的数学和天文学水平到底怎样!”

“对哦,如果他们已经有了这方面的知识,那就说明…嘿嘿”博士又有希望了。

“别高兴的太早了,那万一他们没有这方面的知识呢…”

“别乌鸦,这很难说,我看希望还是很大的。”

“恩,在这瞎猜也没用,我们还是快去找证据比较现实,找不到的话就只能去找时光机了!”许纪歌头脑清醒的很,催促道。

“恩,出发吧。”

于是他们离开了公告牌。走出了村子,在大森林里行走着。

走了许久,终于来到了一个大城市里。这里车水马龙,行人川流不息,一派繁荣。“你认为呢?”博士问。“难说,光靠这景象很难判断。”许纪歌也不保留。如实说来。

二人来到一商店,许纪歌问道:“有没有好玩的东西”,那人说:“两位要些什么好玩的。”“有没有三角尺,或量角器之类的东西?”许纪歌问。“三角尺?是什么东西?”那人好像糊涂了。不知道许纪歌在说些什么。“哦,果然不行。那你知道些有关太阳系的消息吗?”许纪歌看上去好像有点失望。“太阳系?两位到底想要什么啊,这些东西我都不知道啊。”

“看来问题解决了。”许纪歌说。

“没有,还不能确定。”我们得去一趟天文台。

“天文台?”

“对,你看那儿。”博士说着,用手指着一组建筑群说道。

“哦,那是天文台,你确定?”许纪歌好像不信。

“快走吧,我确定,那就是天文台。书上有记录。”博士拉着许纪歌就走。

来到了天文台附近,突然二个手持长刀的侍卫拦住了他们。“不许进入,这儿只有国王才能进。”“哦,是吗。”博士说。“不好意思,我们这就走。”说完拉着许纪歌就到了一边。“喂,怎么了,许纪歌问,现在该怎么办。”许纪歌问。“恩,我看还是等等再说。强攻肯定不行,他们人太多。”“等到天黑以后再说。”博士说。

天文学成就范文第5篇

因被天上掉下的苹果砸昏了头、在报复性地猛吃烂苹果时发现了万有引力的牛顿,还有一则流传至今的轶事:在煮牛奶时,由于太专心,他竟把自己的手表当作糖放到了牛奶里。在吃饭问题上和牛顿一样狼狈的还有安培。在和妻子分居两地时,不得不亲自下厨的安培,就发出过“煮饭比物理难”的感叹。但让牛顿羡慕得流口水的是,为了给安培补充营养,每次回家,妻子都要给他准备一块羊肉,让安培感觉自己“像是上帝的子民,在逾越节里吃着羊羔肉,洋溢着感谢”。这舌尖上的爱,或许正是成就一代电磁学大师的第一块基石。

就在一些科学家为吃饭苦恼时,另一些科学家却把食物转化成了科学成果。1955年12月的一天,美国科学家罗伯特・小温特沃夫走到食品店,买了一瓶花生酱,回到实验室,他舀出一匙花生酱,放到高温高压环境中,将其“烹饪”成了钻石。

上世纪50年代,美国科学家詹姆斯・沃森在剑桥大学的卡文迪许实验室工作。英国的工作条件非常合他的胃口,可英国那“无味的肉、没有颜色的菜和那煮得稀烂的土豆”却总是叫他的肠胃剧烈地疼痛。就是在这样的痛苦中,沃森成功地建立了DNA双螺旋结构模型,并因此获得了诺贝尔奖。印度数学奇才拉马努扬在剑桥大学时也经历了同样的遭遇,不过却没有沃森幸运,因严重的营养不良,年仅33岁便与世长辞。