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百年再无爱因斯坦,物理学真的停滞不前吗?,物理学史爱因斯坦的故事

小条 2024-10-22

判天地之美,析万物之理

无论是小到苹果为什么会落到地上而不是向上飞,还是大到行星为什么沿着椭圆轨道运行,都可以用简单而和谐的物理方程来解释。

4dbdff52933d4fde82f9e58b4633865a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=DXAwsUBqu7qGI4mg%2FhuF79KsMmY%3D 同样,人类之所以能够将数十万吨的巨型生物送入太空,向数十万公里外的月球发送探测器,与物理学的不断发展是分不开的。研究物质的重要工具。基本运动定律和基本结构的学科构成了研究其他各种自然学科的基础。

522710df5f534bc9a3076116830ac81d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=EoVPBYyO39ZP%2BND6zMnh9u3lBQU%3D 自从伽利略创立现代物理学以来,涌现了许多伟大的物理学家,包括艾萨克·牛顿、马克斯·普朗克、阿尔伯特·爱因斯坦和玻尔。这些伟人带来了物理学领域的许多毁灭性突破。

6a338188006947cf86f569cbd69bdc13~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=iTggoW6zXU4WjpbOxJzVUbn6pqY%3D 牛顿创造了经典机械系统,麦克斯韦电磁学理论引领人类进入电时代,玻尔兹曼发展了热力学三定律,并进一步结合在一起。使用麦克斯韦理论和热力学加强统计力学的基础知识。

e256d86ad5914686a886cb3b085ebd5c~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=q2feYkAACmIwmy8oiVjOqD6WHSA%3D 此时,物理学的第一次重大发展完善了整个经典物理学体系,人类文明向前迈出了巨大的一步。 19世纪末20世纪初,笼罩在物理大厦上空的两片乌云消散后,从普朗克发表黑体公式开始,物理学迎来了第二次飞跃。量子理论的诞生和新物理革命的开始改变了人类对微观世界的认识。

7de962a7ddd646eba81c851a4dd4988b~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=GX%2FTi7mWUOxK4SEVesTEtImq2w0%3D 爱因斯坦几乎凭一己之力创立了相对论,推翻了牛顿曾经作为物理学基础的绝对时空观,成为20世纪最伟大的物理学家。

20世纪末,牛顿力学、电磁学、热力学、相对论和量子力学这五个主要学科携手构建了坚不可摧的现代物理学大厦。我们认识的所有物理学家都说,如果没有一百二百年前的疯狂物理学时代,人类永远不会把地球变成一个地球村,更不可能冒险进入太空探索它。宇宙。

f6cf4ba8b0ee42eeb67541f12bc3913d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=Pru3K%2BtPZBtOsJTd8c134Zfe5%2Bo%3D 但是,如果你回顾过去的100 年,即相对论和量子力学建立一个世纪后,没有一个科学家像爱因斯坦一样知识渊博,也没有一个理论足以推动新理论的发展。物理学的一场革命。

难道现代物理学的发展已经到达了人类的天花板,就此停滞了吗?

dbc2d593588a4f2795090aa272cadf08~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=ssAmpuyDW4aQnoI8NXKlS6R20rI%3D 任何破坏性理论诞生之前,必定有无数过去理论和实验的积累。 1905年物理奇迹年之后,爱因斯坦全身心投入到他的大统一场论中。在接下来的30年里,他继续做出开创性的贡献。

这并不是因为他的创造力随着年龄的增长而减弱,而是面对新创立的相对论他还有很长的路要走,后人还要不断完善,直到他彻底改变模糊的世界为止。地方, 革命.

5b299859393a4a2aa4ce0c7eb32f9ba9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=qkK2vxq%2FVpoHIqz62H2%2F3TEP1RI%3D 从经典物理学到现代物理学的飞跃还有两个世纪的时间,而相对论也只有一个世纪的历史。

即使在今天,现代物理学仍然处于完善过程中,许多理论还没有完全技术化,也没有得到证实。科学发展不是一蹴而就的,而是需要一个从实践到理论的循环发展的漫长过程。

6c2263dd940b44328c2d64b11153ed1c~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=0Fn3EfBOBlSdm%2B7tLfhoW%2Bh5XXg%3D 影响物理学发展的最重要因素之一是实验技术。物理学本质上是一门实验学科,所以如果我们回顾物理学史上的重大进展,相对论能够提出偶然现象。首先,它并不是先通过实验发现,然后通过理论给出合理的解释。

d8f9d116eecf4d2ba2ce80e1ea40157d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=yS5oTovUC9%2BBvCOj%2FUsLHolinNo%3D 人类技术的限制使我们无法达到许多实验所需的能量水平。有的需要耗费大量人力、物力、财力,社会暂时难以承受。如果一个理论不能被实验证明,某些条件不能被观察到,那么它就成为空中楼阁,而不是突破。

f6b6dd730f834fd48c490820d2aaada2~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=MuVDpbSgYSUHY9ks4Mb6YhpUivI%3D 即使爱因斯坦提出了他的相对论,也没有被大多数人接受,因为它对现有的物理系统破坏性太大。直到1919年,观测技术得到改进,太阳周围星光的偏转现象才得到验证。直到爱因斯坦的理论被证明是正确的,他才成为物理学界的后起之秀。

386d05db022f4e4eb0a248d8741d7308~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=NJlq4%2BxscqIFkkEC0wVNOub%2F7Ok%3D 另一方面,随着高级物理学的发展,物理学的许多最新进展并没有包含在教科书中,使得普通大众难以理解。 Still :010 -30000 《Nature》等英文国际期刊,其理论解释也十分前沿和复杂,非专家很难理解。

2ac06bd2119045419931a4b44fcd76b9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=RxFLhecNCQaQ1g7S0S34%2FgoMFY0%3D我们接受的系统物理学理论教育通常在大学甚至高中结束。现代物理学在不断发展,不同研究方向的研究变得更加具体,甚至对于同一个物理专业的人,以及没有经过专门训练的普通人来说,也可能无法相互理解。

总体来看

dc87d28f275848a58d53f22def25eecb~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1730132023&x-signature=wUmHUua%2FfzQ3zx1Dpbnnq2bDJMk%3D 过去几十年来,物理学并非没有突破。例如,杨振宁和米尔斯在这个框架下共同实现了电磁力、弱力、强力三种力。引力的统一只是爱因斯坦毕生征服的大统一场的最后一步。这一理论还帮助科学家建立了标准的粒子物理模型。

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