狭义相对论和广义相对论的区别：

狭义相对论讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律，广义相对论则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。
相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；
量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。

爱恩斯坦创立相对论：

1、历史背景：
（1）19世纪科学得到了飞速发展；
19世纪末，物理学界连续发生了三个重大事件，这就是X射线、放射性和电子的发现。这三大发现以实验事实使得原子不可分、不变化的传统观念发生了动摇。物理学家们曾认为的似乎已经基本上完成了的经典物理学体系，从根本上出现了动摇，这就是所谓的“物理学危机”。经典物理学所研究的是人们日常生活中易于理解的宏观世界，三大发现所揭示的却是人们没有直接经验的微观现象，这表明人们对物质世界的认识已经深入了一个层次。物理学的“危机”没有吓倒大多数物理学家，他们继续向前探索，于是产生了以量子论和相对论的建立为标志的物理学革命，物理学从此开辟了新的天地。
（2）经典力学无法解释高速运动的微观粒子发生的现象。经典力学认为，时间和空间与物质运动无关，存在着绝对的静止和绝对的时间。这与人们的一般看法一致。但到了19世纪，经典力学无法解释研究中遇到的一些新问题，面临着挑战。
英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中，就曾谈到:“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”然而，正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候，从实验上陆续出现了一系列重大发现。如固体比热、黑体辐射、光电效应、原子结构cdotscdots这些新现象都涉及物质内部的微观过程，用已经建立起来的经典理论进行解释显得无能为力。特别是关于黑体辐射的实验规律，运用经典理论得出的瑞利——金斯公式，虽然在低频部分与实验结果符合得比较好，但是，随着频率的增加，辐射能量单调地增加，在高频部分趋于无限大，即在紫色一端发散。这一情况被埃伦菲斯特称为“紫外灾难”；对迈克尔逊——莫雷实验所得出的“零结果”更是令人费解。实验结果表明，根本不存在“以太漂移”。这引起了物理学家的震惊，反映出经典物理学面临着严峻的挑战。这两件事被当时物理学界的权威称为“在物理学晴朗的天空的远处还有两朵小小的，令人不安的乌云”。然而就是这两朵小小的乌云，给物理学带来了一场深刻的革命。
2、相对论的提出及主要内容：
（1）提出：1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章，提出了著名的相对论，引发了二十世纪物理学的另一场革命。
（2）内容：相对论包含狭义相对论和广义相对论。狭义相对论认为，物体运动时，质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论认为，空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
狭义相对论：1905年6月，爱因斯坦完成题为《论运动媒质的电动力学》的论文，提出了狭义相对论。此后，爱因斯坦又连续发表几篇论文，建立起狭义相对论的全部框架。
广义相对论：1915年，爱因斯坦完成了创立广义相对论的工作，并于1916年写成总结性论文《广义相对论的基础》。这篇论文的发表宣告了广义相对论的诞生。
3、意义：
（1）相对论的提出是物理学思想的一次重大革命，它否定了经典力学的绝对时空论，从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性。即：揭示了时空的可变性、时空变化的联系性，树立了新的时空观、运动观、物质观。这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一。
（2）爱因斯坦的相对论也发展了牛顿力学，将牛顿力学概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。

爱因斯坦：

艾伯特·爱因斯坦（1879—1955），美籍德国物理学家。
1879年3月14日诞生在德国乌尔姆的一个犹太人家中。
1894年举家迁居意大利米兰。1900年毕业于瑞士苏黎世工业大学。1901年入瑞士国籍。
1902年6月至1909年10月，在瑞士专利局任技术员。1909年10月，任苏黎世大学理论物理学副教授；
1911年3月，在布拉格任德意志大学理论物理学教授；1912年10月，任苏黎世工业大学理论物理学教授；
1914年4月，在柏林任德国威廉皇帝物理研究所所长兼柏林大学教授。
1933年，因受纳粹迫害，移居美国。1940年入美国国籍。1955年4月18日逝世。
爱因斯坦被认为是最富于创造力的科学家，他不但创立了相对论，还提出了光量子的概念，得出了光电效应的基本定律，并揭示了光的波粒二重性本质，为量子力学的建立奠定了基础。为此荣获1921年度的诺贝尔物理学奖。同时，他还证明了热的分子运动论，提出了测定分子大小的新方法。

爱因斯坦没有因为相对论而获得诺贝尔物理学奖原因：

美国科学史专家罗伯特·马克·弗里德曼博士耗时二十多年，通过发掘与诺贝尔奖评奖当事人有关的大量书信、日记、评审报告等素材，撰写成一本有关诺贝尔奖评奖内幕的书，这本书的书名是《权谋：诺贝尔科学奖的幕后》，已由上海科技教育出版社出版了中译本。那么，在诺贝尔物理学奖评审委员会里，究竟是谁不想让爱因斯坦获奖？该书作者揭示出，这个人是瑞典皇家科学院的权威古尔斯特兰德。这个著名医生说：“爱因斯坦的理论作为一个智识成就不具备可考虑授予诺贝尔奖的物理学价值。”结果，古尔斯特兰德毫不费力地在委员会中做了一个经典的外科“手术”，成功地“切除”了爱因斯坦获奖的可能性。另外，委员会另一个核心人物哈塞尔贝里对爱因斯坦的理论也无好感。直到1922年，哈塞尔贝里去世，奥森添补了委员会的空缺，爱因斯坦才得到获奖的机会。事实上，在这件事情上，奥森也颇费了一番心思，其策略是不以委员会中大多数人反对的相对论，而是以普遍被接受但是重要性稍逊的光电效应定律，提出为爱因斯坦授奖，他成功了。应该说，是爱因斯坦为诺贝尔奖增添了光彩，而不是诺贝尔奖成全了爱因斯坦。

经典力学、相对论与量子论的关系：

经典力学改变了自古代以来人们的认识论和方法论。相对论打破了牛顿以来传统的绝对时空观，但并非全盘否定牛顿力学。牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律，是对牛顿力学的继承和发展。牛顿力学是相对论的一种特例（物体低速运动状态），包括在相对论体系中。量子论则是研究微观世界粒子运动规律的科学。量子论与相对论一起，构成了现代物理学的基础。

量子论的诞生与发展：

1、诞生的背景：
（1）19世纪末20世纪初，电子和放射性的发现，打开了原子的大门，使人们对物质的认识深入到了原子内部。
（2）大量的实验表明，微观粒子的运动不能用通常的宏观物体的运动规律进行描述。量子论在这种背景下诞生。
2、量子论的诞生、发展和量子力学：
（1）诞生：1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说，宣告了量子论的诞生。
（2）发展：
①爱因斯坦利用量子论成功地解释了光电效应出现的现象及光的本质，进一步推动了量子论的发展。
②丹麦物理学家玻尔把量子论用于原子结构的研究，创立了原子结构的理论。
③经过这些科学家的共同努力，到1925年左右量子力学最终建立。量子力学是研究微观世界粒子运动规律的科学。
3、量子论和量子力学的影响：
（1）量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
（2）量子论与相对论一起构成现代物理学的基础，并弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。
（3）推动了物理学自身的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。
4、量子论诞生的意义：
它与相对论一起，构成了现代物理学的基础。相对论和量子论弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足。它们的提出，不仅推动了物理学自身的进步而且开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。人类对客观规律的认识开始从宏观世界深入到了微观世界。

普朗克和量子论的发展：

普朗克（1858—1947）是近代伟大的德国物理学家、量子论的奠基人。1858年4月23日生于基尔。1879年普朗克在慕尼黑大学获得博士学位后，先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1900年，他在黑体辐射研究中引入能量量子。12月14日，在德国物理学会的例会上，普朗克作了《论正常光谱中的能量分布》的报告。在这个报告中，他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射（或吸收）的能量不是连续地而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子，辐射频率是ν的能量的最小数值ε=hν。其中h，普朗克当时把它叫做基本作用量子，现在叫做普朗克常数。由此，量子论创立。由于这一发现，普朗克获得1918年诺贝尔物理学奖。他一生发表了215篇研究论文和7部著作。在普朗克诞辰80周年的庆祝会上，人们“赠给”他一个小行星，并命名为“普朗克行星”。量子论不仅给光学，也给整个物理学提供了新的概念，故通常把它的诞生视为近代物理学的起点。
第一个意识到量子概念的普遍意义并将其运用到其他问题上的科学家是爱因斯坦，他建立了光量子理论解释光电效应中出现的新现象。此外，玻尔、德布罗意等许多科学家也对量子论的发展作出了重要贡献。量子论的发展经历了三个主要阶段：古典量子论（普朗克、爱因斯坦、玻尔、索未菲、康普顿），量子力学（德布罗意、薛定谔、海森伯、约尔丹、玻恩）以及最新的相对论量子力学或量子场论。但是，否定量子论或对它有疑问的科学家也不少，即使是赞同量子论的科学家之间也有很大的争论，如爱因斯坦和玻尔。尽管人们对量子理论的争论一直没有消除，但它在实践中获得的成就却是令人吃惊的。用量子理论来研究金属和宝石这些晶体，可以解释很多现象，例如，为什么银是电和热的良导体却不透光，金刚石不是电和热的良导体却透光？实际上，更为重要的是量子理论很好地解释了处于导体和绝缘体之间的半导体的原理，为晶体管的出现奠定了基础。而且量子论在工业领域的应用前景也十分美好。科学家认为，量子力学理论将对电子工业产生重大影响，是物理学一个尚未开发而又具有广阔前景的新领域。

达尔文进化论的产生：

1、历史条件：
①欧洲思想解放运动的高涨是催生进化论思想的重要条件。文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学，使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。
②资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。资产阶级革命和工业革命推动了资本主义发展，资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件，另一方面也对科学技术提出了新的要求。
③科学技术进步，生物学知识积累为进化论的诞生奠定了基础。18世纪下半期到19世纪，生物学研究陆续取得重大成果，细胞学说发展起来，细胞学说被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的确立，为生命科学的研究奠定了基础。
④19世纪初，法国生物学家拉马克早期的生物进化思想，对达尔文生物进化论的创立产生了积极影响，奠定了学科基础。
2、创立标志：1859年，达尔文发表《物种起源》一书，标志着生物进化论的诞生。
3、理论观点：
（1）一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；
（2）生物界现存的物种具有共同的原始起源，不同物种的变异是“自然选择”的结果；
（3）生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。
4、影响：
（1）对欧洲思想界的影响：生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法，有力挑战了封建神学创世说。
（2）对欧洲学术界的影响：把发展变化思想引入生物界，开创了生物科学发展的新时代；比如把发展变化的思想引入生命世界，使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的。
（3）对社会进步产生的影响：进化论思想在欧洲引起轩然大波，成为资产阶级反对封建特权的思想武器。达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。

列宁对达尔文和生物进化论的论述：

达尔文推翻了那种把动植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，探明了物种的变异性和承续性，第一次把生物学放在完全科学的基础之上。同样，马克思也推翻了那种把社会看作可按长官意志（或者说按社会意志和政府意志，反正都一样）随便改变的、偶然产生和变化的、机械的个人结合体的观点，探明了作为一定生产关系总和的社会经济形态这个概念，探明了这种形态的发展是自然历史过程，从而第一次把社会学放在科学的基础之上。

达尔文及其进化论：

达尔文（1809—1882）是英国博物学家、进化论的奠基人。他早年在剑桥大学学习神学。1831年起，他随“贝格尔号”考察舰进行环球考察5年。在整理考察资料和实物标本的基础上，经长期研究，于1859年出版了《物种起源》一书，确立了生物的进化论。他还通过《人类的由来及性选择》和《动物和植物在家养下的变异》等著作，提出性选择及人类起源的理论。他的学说是人类对生物界认识的伟大成就。
达尔文在环球考察中发现，南美洲和太平洋上的一些岛屿虽然在地理上是隔绝的，但是许多动植物品种十分相像。他把在化石中发现的古生物和现存的物种进行比较，认为“像这样一些事实，显然只能用这样的假说来说明：物种逐渐起了变化”。达尔文回国后初期，主要是从事地质学方面的研究。地质学的研究进一步坚定了他关于物种进化的看法。但直到此时，他关于物种进化的观点还只是从感性认识中形成的一个初步的假说，是地质学理论的一个补充，只有在解决了物种是怎样进化的问题后，进化才能成为科学的理论。为了解决物种怎样进化的问题，为了弥补自己在生物学方面的知识不足，达尔文广泛地收集了一切有关动植物在人工培养和自然状态下发生变异的事实。他同育种者和植物园的园丁交换意见。他还阅读各种著作。1837年，达尔文认识到人工培育的植物品种进化的关键是人工选择。他系统地描述了中国关于金鱼人工选择的过程和原理，并且说明中国人曾经运用同样的原理对各种植物和果树进行人工选择。他在《物种起源》中承认选择原理不是近代的发现，在中国古书中早就有了明确的记述。但是，在自然界中物种是怎样进化的，对达尔文来说仍旧是个谜。他这样写道：“1838年10月，也就是开始我的系统探索的15个月之后，我为了消遣而偶然读到了马尔萨斯的人口论，而我由于长期不断观察动植物的习惯，对这种到处都在进行着的生存斗争，思想上就容易接受，现在读了这本书立刻使我想起，在这些情况下，有利的变异常常容易保存，而不利的变异就常常容易消灭。它的结果就会形成新的物种。这样我终于得到一个说明进化作用的学说了。”直到此时，达尔文才找到了自然界的物种怎样进化的谜底。这就是生存竞争，通过自然选择，最适者生存。
达尔文的进化理论认为，生物的进化主要是自然选择的结果。生物由于繁殖过剩，不可避免地存在种内和种间的生存竞争。生物经常发生的微小变异，在生存竞争中，有利于个体生存和后代繁殖的变异被保留，不利于个体生存和后代繁殖的变异被淘汰，这就是自然选择。由于自然选择的长期作用，有利的变异逐代积累，便形成新种。在不同的自然条件下，自然选择的方向不同，一个原始的物种会发生性状分歧，演变为多数物种。
达尔文的学说是生物科学的一次理论综合，对生物学的发展起了重大的作用。生物进化论的提出，也是人类思想史上划时代的大事。17世纪的牛顿把“造物主”（神）从无生命现象的研究领域驱逐出去了（虽然牛顿承认了上帝的第一推动力），19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。

蒸汽机发明和电气技术应用的共同作用：

首先是社会生产力大幅度提高。瓦特蒸汽机出现后，机器生产在几乎所有工业部门得到迅速发展，发电机的发明及其他电气技术的应用，使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进。工业得以迅速发展。其次是社会结构和世界形势的改变。资产阶级由于掌握了先进的生产力，实力日益强大，开始确立对世界的统治，推动了世界市场的形成，社会结构被资产阶级和无产阶级所取代。再次是社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩。蒸汽机出现以后，形成了新的城市，电气技术的广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化。

“蒸汽时代”的到来：

 1、背景：
（1）17世纪末，英国取得了资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍；
（2）18世纪中期，随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能。
（3）18世纪中期，英国通过殖民扩张，成为当时世界上最大的殖民帝国，市场迅速扩大；
（4）18世纪中期，科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。
2、过程：
（1）18世纪60年代，瓦特研制出新蒸汽机；
（2）80年代，瓦特又制成联动式蒸汽机——“万能蒸汽机”
3、瓦特蒸汽机问世的意义：
19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用，人类进入蒸汽时代。蒸汽机促使工场手工业作坊转变为机器大工业工厂，改变了人们的生活和工作环境，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。在工业化进程中，形成了许多工业城市，英、法、美等国家成为工业国家。蒸汽动力在交通运输工具上的应用，使得世界各地的联系更加密切，世界日益成为一个整体。
（1）解决了工业发展中的动力问题。
自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。工场手工业作坊转变为机器大工业生产，改变了人们的生活和工作环境，真正意义上的社会化大生产形成。
（2）促使工业革命轰轰烈烈地展开，出现了发明和使用机器的热潮。
瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切，世界日益成为一个整体。
（3）推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。
蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。在工业化进程中，形成了许多工业城市，那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静──历史已跨进了一个新的时代。
（4）加强了世界各地的联系，使世界日益成为一个整体，但也造成了环境污染。

“蒸汽时代”“电气时代”发明的异同：

1、相同点：都是解决人类社会的动力问题。
2、不同点：
“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业；科学含量不高；发明者主要是工人、技师；发明主要集中在英国。
“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业；科学含量高；发明者主要是科学家；发明涉及主要资本主义国家。

电气革命的出现：

1、背景：
各种工业生产的需要
科学家们对电的不懈研究
法拉第发现电磁感应现象
2、过程：
西门子发明发电机.格拉姆发明电动机
爱迪生发明电灯
3、意义：
电进入人们生产和生产各个领域，人类进入电气时代。

电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力：

1、科学家对电的不懈研究：
（1）18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针；
（2）19世纪初意大利科学家伏特发明电池；
（3）1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础；
（4）1837年美国人莫尔斯发明有线电报；
（5）1867年德意志科学家西门子发明发电机和比利时人格拉姆发明电动机。
2、电气时代的到来：
从19世纪六七十年代起，各种各样使用电力的新发明纷纷涌现，彻底改变着人们的生产和生活。发电机和电动机相继问世，使电力开始用于带动机器，随后，电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来。电力的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展，而新机器的发明和制造，反过来也推动了电力的广泛应用。人类社会进入“电气时代”。
3、电力取代蒸汽动力成为工业发展重要动力的原因：
⑴发电机的完善和改进；
⑵长距离输变电技术的成熟；
⑶电力的优势（方便、便宜、能量大）。
4、电气革命的影响：
（1）工业生产出现了新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展，人类进入了电气时代；
（2）生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，确立了资产阶级对世界的统治，并产生了垄断组织。
（3）电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。
5、电气技术的应用对社会发展的作用：
工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力，而且使机器的使用更加普遍，更多的工业部门涌现出来，生产技术也更加先进。工业生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，资产阶级掌握了先进的生产力，实力日益壮大，开始确立对世界的统治。企业的规模也越来越大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成及电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。

第二次工业革命被称为电气革命：

第二次工业革命从19世纪六七十年代开始，在19世纪末20世纪初基本完成。第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点。
一是科学家对电的不懈研究，推动了电的性能的充分发现和运用；
二是电力成为工业发展的主要动力，发电机的不断完善、长距离的输变电技术的日趋成熟，使工业获得了比蒸汽机更强大、更方便的动力；
三是使用电力的新发明不断涌现，发电机和电动机相继问世后，电灯、电话、电车、电影和无线电报等如雨后春笋般涌现出来，彻底改变着人们的生产和生活。人类社会进入“电气时代”。因此，第二次工业革命被称为电气革命。