2017-11-04啟迪認(rèn)識(shí)論17評(píng) 如果要問人類自古以來最偉大的科學(xué)家,或許只有牛頓和愛因斯坦才能爭(zhēng)奪第一,其他科學(xué)家也只有觀望的份!的確,牛頓和愛因斯坦都太偉大了。牛頓的出現(xiàn)把人們從無知的邊緣拉到了科學(xué)的大船上,此后牛頓力學(xué)這艘科學(xué)大船平穩(wěn)行駛了200余年,直到20世紀(jì)初才被以愛因斯坦和普朗克為首的科學(xué)家群體顛覆了一番! 早在牛頓力學(xué)統(tǒng)治的時(shí)代,人類沒有速度極限的概念,認(rèn)為速度是可以無限疊加的,那么光速在牛頓理論里可以無限大。但在19世紀(jì)后半葉,邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)則表明光速居然是不變的。但是大部分科學(xué)家對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)保持了沉默,如果承認(rèn)了光速不變,那將從根基上動(dòng)搖了牛頓力學(xué)的穩(wěn)固性。但當(dāng)時(shí)還沒有一個(gè)科學(xué)家可以站出來扛起推翻牛頓力學(xué)的大旗。隨后有一個(gè)名叫洛倫茲的科學(xué)家得出了不同慣性系下的洛倫茲變換方程組,其實(shí)這時(shí)候的洛倫茲距離相對(duì)論的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)觸手可及了。但是洛倫茲依舊沒有膽量去挑戰(zhàn)牛頓的權(quán)威性! 時(shí)間推移到1900年,歐洲科學(xué)家匯聚一堂召開了新世紀(jì)物理學(xué)大會(huì),與會(huì)同時(shí)提出了物理學(xué)上的兩朵烏云,一朵是黑體輻射問題,另一朵是光速問題。而這兩個(gè)問題的解決都動(dòng)搖了牛頓力學(xué)的權(quán)威性,最早顛覆牛頓力學(xué)的人并不是愛因斯坦,而是普朗克。普朗克在這次大會(huì)上就提出了能量量子化的概念,從而讓人類第一次看到了量子力學(xué)的雛形!而就在20世紀(jì)初那幾年,愛因斯坦還不屬于科學(xué)群體,他只是瑞士專利局的一個(gè)小職員。但是這個(gè)時(shí)候的愛因斯坦對(duì)物理學(xué)上空的兩朵烏云也有著自己的思考。他在1905年終于厚積薄發(fā),連續(xù)發(fā)表了影響物理學(xué)進(jìn)程的5篇?jiǎng)潟r(shí)代論文。一篇名為《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》奠定了狹義相對(duì)論,另一篇?jiǎng)t是用量子的概念闡釋了光電效應(yīng),鞏固了舊量子理論,并為此獲得諾獎(jiǎng)! 可以說,20世紀(jì)的物理學(xué)最偉大的兩大成就便是量子力學(xué)和相對(duì)論。而量子力學(xué)是眾多科學(xué)家合力的結(jié)果,相對(duì)論則更像是愛因斯坦憑一己之力建立起來的。盡管在量子力學(xué)領(lǐng)域,也凝聚著愛因斯坦的眾多貢獻(xiàn)。 我們知道,相對(duì)論分為《狹義相對(duì)論》和《廣義相對(duì)論》,它們分別于1905年和1916年被發(fā)表!在愛因斯坦發(fā)表《狹義相對(duì)論》之前就有光速不變的思想和洛倫茲變換了,那么狹義相對(duì)論的出世也并不會(huì)太遠(yuǎn)??梢哉f,沒有愛因斯坦,狹義相對(duì)論也會(huì)在1905年之后的幾年內(nèi)被其他人發(fā)表,但是廣義相對(duì)論就完全不同了!狹義相對(duì)論是關(guān)于光速和時(shí)間本質(zhì)的科學(xué)理論,在沒有被提出之前就有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)了。而愛因斯坦在隨后發(fā)現(xiàn):自己的《狹義相對(duì)論》并不能解釋引力和非慣性系(加速體系),所以就開動(dòng)了自己大腦,做了個(gè)思想實(shí)驗(yàn),并把相對(duì)論拓展到解釋引力的本質(zhì)和非慣性系。廣義相對(duì)論明確指出,引力的本質(zhì)就是空間的彎曲,并成功預(yù)言了引力波的存在。 我們知道,一般的科學(xué)理論是通過解釋和總結(jié)自然現(xiàn)象建立起來的。而在《廣義相對(duì)論》指出引力的本質(zhì)就是時(shí)空彎曲的時(shí)候,并沒有任何觀測(cè)實(shí)驗(yàn)作為支撐,也沒有除了愛因斯坦以外的其他人思考過這個(gè)問題。而愛因斯坦憑借著自己超強(qiáng)的大腦硬生生的“猜”出了上帝的秘密,然后再去指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想,而這在科學(xué)史上幾乎是空前絕后的。引力波就完全是由愛因斯坦猜出來的,在此之前,沒有任何一個(gè)人思考過這個(gè)問題。我們?nèi)缃癜l(fā)現(xiàn)了引力波,是因?yàn)槲覀冊(cè)趷垡蛩固沟睦碚撋峡桃庠O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來尋找它。如果沒有愛因斯坦,人類或許至今都不知道引力波的存在。即便以后發(fā)現(xiàn)了引力波,也是通過觀察天文現(xiàn)象而得出的,而不是通過大腦想出來的! 這就是愛因斯坦的偉大之處,僅憑一顆超強(qiáng)大腦,強(qiáng)行推進(jìn)人類科學(xué)進(jìn)步50年! |
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