這四位物理學家,改變了全世界的歷史進程!

2020-12-13 物理畢業班

現代科學之父——伽利略

伽利略(1564-1642)。義大利數學家、物理學家、天文學家,科學革命的先驅

。伽利略發明了擺針和溫度計,在科學上為人類作出過巨大貢獻,是近代實驗科學的奠基人之一。

歷史上他首先在科學實驗的基礎上融匯貫通了數學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深並改變了人類對物質運動和宇宙的認識

。伽利略從實驗中總結出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等。從而推翻了亞里斯多德物理學的許多臆斷,奠定了經典力學的基礎,反駁了託勒密的地心體系,有力地支持了哥白尼的日心學說。他以系統的實驗和觀察推翻了純屬思辨傳統的自然觀,開創了以實驗事實為根據並具有嚴密邏輯體系的近代科學。因此被譽為「近代力學之父」、「現代科學之父」。其工作為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。

百科全書式「全才」——牛頓

艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英國皇家學會會長,英國著名的物理學家,百科全書式的「全才」,著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。

少年時的牛頓並不是神童,他成績一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鐘、摺疊式提燈等等。他還製造了一個小水鍾。每天早晨,小水鍾會自動滴水到他的臉上,催他起床。他還喜歡繪畫、雕刻,尤其喜歡刻日晷,家裡牆角、窗臺上到處安放著他刻畫的日晷,用以驗看日影的移動。

牛頓在中學時代學習成績很出眾,愛好讀書,對自然現象有好奇心,例如顏色、日影四季的移動,尤其是幾何學、哥白尼的日心說等等。他還分門別類的記讀書筆記,又喜歡別出心裁地做些小工具、小技巧、小發明、小試驗。

他在1687年發表的論文《自然定律》裡,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎,並推動了科學革命。

在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理,提出牛頓運動定律。

在光學上,他發明了反射望遠鏡,並基於對三稜鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。

他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。

在數學上,牛頓與戈特弗裡德·威廉·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究做出了貢獻。

在經濟學上,牛頓提出金本位制度。

成功秘訣——曾經有人問牛頓:「你獲得成功的秘訣是什麼?」牛頓回答說:「假如我有一點微小成就的話,沒有其它秘訣,唯有勤奮而已。」

世紀偉人——愛因斯坦

阿爾伯特·愛因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)猶太裔物理學家。他於1879年出生於德國烏爾姆市的一個猶太人家庭(父母均為猶太人),1900年畢業於蘇黎世聯邦理工學院,入瑞士國籍。1905年,獲蘇黎世大學哲學博士學位,愛因斯坦提出光子假設,成功解釋了光電效應,因此獲得1921年諾貝爾物理獎,同年,創立狹義相對論。1915年創立廣義相對論。

1905年(26歲)3月,發表量子論,提出光量子假說,解決了光電效應問題。4月向蘇黎世大學提出論文《分子大小的新測定法》,取得博士學位。5月完成論文《論動體的電動力學》,獨立而完整地提出狹義相對性原理,開創物理學的新紀元。這一年因此被稱為「愛因斯坦奇蹟年」。

1906年(27歲)4月,晉升為專利局二級技術員。11月完成固體比熱的論文,這是關於固體的量子論的第一篇論文。

1915年(36歲)11月,提出《廣義相對論》引力方程的完整形式,並且成功地解釋了水星近日點運動。

1916年(37歲)3月,完成總結性論文《廣義相對論的基礎》。5月,提出宇宙空間有限無界的假說。8月,完成《關於輻射的量子理論》,總結量子論的發展,提出受激輻射理論。

1924年(45歲)12月,取得最後一個重大發現,從統計漲落的分析中得出一個波和物質締合的獨立的論證。此時,還發現了玻色—愛因斯坦凝聚態。

1929年(50歲)2月,發表《統一場論》

愛因斯坦為核能開發奠定了理論基礎,在現代科學技術和他的深刻影響下與廣泛應用等方面開創了現代科學新紀元,被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。1999年12月26日,愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為「世紀偉人」。

愛因斯坦常對人說:學習時間是個常數,它的效率卻是個變數,單獨追求學習時間是不明智的,最重要的是提高學習效率。他認為必須通過文體活動,才能獲得充沛的精力,保持清醒的頭腦,愛因斯坦還根據自己的親身體會,總結出一個公式,即A=X+Y+Z。A代表成功,X代表正確的方法,Y代表努力工作,Z代表少說廢話。他把這個公式的內容,概括成兩句話:工作和休息是走向成功之路的階梯,珍惜時間是有所建樹的重要條件。

格言——

想像力比知識更重要。

邏輯會把你從A帶到B,想像力能帶你去任何地方

只有少數人在用他們自己的眼睛觀察、用他們自己的頭腦思考。

如果你不能把它簡單地解釋出來,那說明你還沒有很好的理解它。

有一個現象的明顯程度已經讓我毛骨悚然,這便是我們的人性已經遠遠落後我們的科學技術了。

當代偉人——霍金

史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日),CH(英國榮譽勳爵),CBE(大英帝國司令勳章),FRS(英國皇家學會會員),FRSA(英國皇家藝術協會會員),英國劍橋大學著名物理學家,是現代最偉大的物理學家之一,出生於英國牛津,出生當天正好是伽利略逝世300年忌日。

童年時的霍金學業成績並不突出但喜歡設計極為複雜的玩具。據說他曾用一些廢棄用品做出一臺簡單的電腦。

21歲時,他患上肌肉萎縮性側索硬化症(盧伽雷病),全身癱瘓,不能言語。 他唯一能動的地方只有一雙眼睛和3根手指,其他部位便不能動。

1979至2009年任盧卡斯數學教授,他是英國最崇尚的教授職位。霍金的主要研究領域是宇宙論和黑洞,證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發理論和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。

1973年《時空的大尺度結構》

1988年《時間簡史》

1993年《黑洞、嬰兒宇宙及其他》

2001年《果殼中的宇宙》

2002年《在巨人的肩膀上》

2005年《時間簡史(普及版)》(及插圖版)

2005年《上帝創造整數》

2007年《喬治的神秘宇宙鑰匙》《喬治的宇宙尋寶之旅》《喬治與大爆炸》

2010年《大設計》

2013年《我的簡史》《時間簡史續編》《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》

《時空本性》《未來的魅力》《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》

2016年4月12日國際航天日,英國著名理論物理學家史蒂芬·霍金在中國開通個人新浪微博。首條消息發出後不足一天,粉絲數量已超200萬

格言——

一個人如果身體有了殘疾,絕不能讓心靈也有殘疾。

生活是不公平的,不管你的境遇如何,你只能全力以赴。

我的手指還能活動,我的大腦還能思考,我有終身追求的理想,有我愛和愛我的親人和朋友,對了我還有一顆感恩的心……

雖然我行動不便,說話需要機器的幫助,但是我的思想是自由的。

我們一世為人被教導很多常識,但常識往往只是偏見的代名詞。

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