愛因斯坦能和牛頓相提並論嗎?為何麥克斯韋統一了電磁學卻不可以

2020-12-06 三體使者

引言:物理學領域有一句廣為流傳的俗語:一牛二愛三麥,這句話總結了物理學領域的主要任務貢獻,意思是牛頓是物理學第一人,愛因斯坦排在第二,而麥克斯韋則排在第三。雖然有很多人對此排名有爭議,那麼他們到底是在爭什麼呢?

對於一牛二愛三麥這句話,許多人會認為,牛頓與愛因斯坦的位置應該進行互換,應該是一愛二牛三麥克斯韋。為此,還有人專門進行了一項研究調查,根據人們心目中對他們的影響進行投票,最終的結果表示,排在第一名到第十名的物理學家分別是:愛因斯坦,牛頓,麥克斯韋,玻爾,海森伯,伽利略,費曼,狄拉克,薛丁格,盧瑟福。有此看來,人們對於前三排名的人物是毫無爭議的,但是有趣的是,作為電磁學的奠基人物,麥克斯韋為什麼會穩坐第三把交椅,與第一第二的位置毫無關係呢?

我們不妨來看看牛頓,愛因斯坦以及麥克斯韋他們的主要貢獻到底是什麼。許多人從小就開始聽牛頓的小故事。說的是牛頓之所以發現了萬有引力定律,是因為他在蘋果下思考問題的時候被掉落的蘋果砸中了,於是就想出來。雖然經過最後的考證這件事情是假的,但也讓許多人了解牛頓發明了萬有引力。但在對人類的貢獻上,萬有引力還真不是牛頓的主要貢獻。牛頓最偉大的地方,在於他發明了「科學」二字。牛頓通過自己的思考,將前人的研究論證進行串聯,得出一套完整的科學體系,也就是牛頓經典力學體系。

說起愛因斯坦,大家腦海裡的第一印象是什麼呢?愛因斯坦最大的貢獻,就是對時空的本質進行了全新的解釋。愛因斯坦利用龐加萊的同時性與洛倫茲變換和光速不變的假設的相對性原理,放棄了以太,發現了狹義相對論。曾經龐加萊與洛倫茲已經到了狹義相對論的盡頭,然而洛倫茲堅持以太,仍然將以太作為解釋麥可遜-莫雷實驗為0。而龐加萊則是沒有跨出同時性的相對性原理。他們兩個人都被陷進了以太的泥坑。而愛因斯坦用於打破常規,這使他成為了新時代的巨人。

相對於愛因斯坦與牛頓,可能認識麥克斯韋的人就比較少了。小編也是一個麥克斯韋的忠實粉絲,特別是他那別致的大鬍子。如果大家對麥克斯韋不是很了解,那麼我們可以引用費曼對他的評價。費曼認為,電動力學定律作為麥克斯韋的代表發明,從長遠的人類歷史來看,無疑是十九世紀最偉大的發明。甚至持續了十年的美國南北戰爭,都沒有這件事來的重要。麥克斯韋方程組正是為了紀念麥克斯韋才以他的名字命名,它描述了電磁學中所有的現象。

麥克斯韋方程組是由四個方程組成,前三個方程是前人總結的經驗,最後一個才是麥克斯韋智慧的結晶。雖然已經有前人發現了電荷與電場的關係,磁場與電場的關係,但是從來沒有人將它們三者聯繫起來。但這些只是表面的現象,只是電磁波的基礎理論。最重要的是麥克斯韋統一了光與電磁波的意義。三位偉人的故事我們已經說了個大概,那麼在你心裡誰是第一呢?

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  • 麥克斯韋明明統一了電磁學,為何只能排在牛頓、愛因斯坦後面?
    無論是哪個排行榜,前三必定是牛頓、愛因斯坦與麥克斯韋,其中牛頓與愛因斯坦兩位物理學家的成就太過於驚人,論地位完全可以平起平坐,而麥克斯韋只能獨享第三把交椅。不過若論對物理學以及人類生活的影響力,三位大神基本上不分高下。作為電磁學的創始人,現代文明的先驅者,麥克斯韋為何只能夠排行第三?咱們來探討一下:牛頓牛頓的成就大家基本上耳熟能詳,從初中課本上,我們就開始接觸牛頓。
  • 牛頓和愛因斯坦相提並論,為什麼統一電磁學的麥克斯韋卻低一檔?
    有個比較通俗的說法可以評價這三位大佬的成就,一牛二愛三麥,說的就是科學界的第一大佬是牛頓,第二是愛因斯坦,第三是麥克斯韋,但有朋友會認為牛頓和愛因斯坦應該愛因斯坦排第一位,比如下圖就是科學界的另一種排位方式:其實這都沒有關係,來了解下這三位大佬的成就,大家心裡就對他們的位置排行有個數了!
  • 麥克斯韋明明統一了電磁學,為什麼看起來卻低了牛頓、愛因斯坦一檔?
    這個夢想不僅牛頓有,愛因斯坦也有,而且兩人晚年都為此付出了許多的努力,但都沒有任何結果。 不過,從這個方面,我們也能了解到,就像古代帝王喜歡統一,理論物理學家也喜歡統一。而凡是能僅憑一人之力或者說單打獨鬥,就完成部分統一的理論物理學家都可以躋身到理論物理學史上第一梯隊的行列當中。
  • 麥克斯韋統一了電和磁,為何一直排在牛頓和愛因斯坦之後?
    如果按偉大程度給物理學家排位次,大多數情況下是牛頓佔據第一的位置,愛因斯坦有時候也能坐第一把交椅,他們二位能夠穩居前兩位。牛頓是經典力學的主要創建者,在天文學、光學領域也有基礎性的貢獻,另外他還是一位偉大的數學家。愛因斯坦創立了相對論,參與建立了量子力學。
  • 人們把牛頓和愛因斯坦相提並論,麥克斯韋對電磁學的貢獻又如何?
    牛頓統一了物理學,愛因斯坦統一了空間和時間、能量和質量,而麥克斯韋統一了電和磁,三人都是人類科學史上的集大成者。在物理學中,牛頓和愛因斯坦的地位不相上下,1999年英國廣播公司(BBC)發起的評選「千年思想家」當中,前三名依次是馬克思、愛因斯坦和牛頓,而麥克斯韋排在第九位。
  • 麥克斯韋統一了電磁學,為何名氣不如牛頓和愛因斯坦?
    在物理學界,作為經典電動力學的創始人,統計物理學的奠基人之一,可以說麥克斯韋的成就是無與倫比的。偉大的科學家有很多,比如牛頓統一了經典物理學,愛因斯坦是統一了空間和時間、能量和質量,還有很多的科學家在此就不一一列舉了。
  • 麥克斯韋是電磁學的集大成者,為啥感覺比牛頓、愛因斯坦低一檔?
    不過,從這個方面,我們也能了解到,就像古代帝王喜歡統一,理論物理學家也喜歡統一。而凡是能僅憑一人之力或者說單打獨鬥,就完成部分統一的理論物理學家都可以躋身到理論物理學史上第一梯隊的行列當中。
  • 麥克斯韋明明統一電磁學,為什麼看起來卻低愛因斯坦和牛頓一檔?
    在各種版本的物理學家排名中前三甲永遠都是牛頓、愛因斯坦和麥克斯韋,這足以說明他們的科學成就。前三甲中對於第一排名爭論比較多,但都是在牛頓和愛因斯坦之間產生,而麥克斯韋就穩坐第三名。那我們繼續探討大家了解牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋又是因為什麼哪?牛頓在初高中物理中經常出現,牛頓三定律、萬有引力定律等都是他的傑作,在數學上和萊布尼茨共同發展出微積分(有說是牛頓竊取的別人成果),經濟學上提出金本位制度,還是一位偉大的鍊金術士。而對於愛因斯坦更不必說了,他的相對論可以說是無人不知無人不曉,雖然大部分人都不知道相對論講的到底是什麼!
  • 麥克斯韋是電磁學的集大成者,為什麼不如牛頓和愛因斯坦知名度高
    愛因斯坦愛因斯坦是一位劃時代的人物,他在物理學上的主要成果有廣義相對論,狹義相對論,質能關係,光量子,創立宇宙學,量子糾纏,和玻色平分凝態物理,解釋布朗運動,受激輻射理論,固體比熱理論。愛因斯坦曾經說過,如果他不提出狹義相對論,5年後也會有人提出,但是如果他不提出廣義相對論,那麼50年後也不會有人提出來。這也證明了廣義相對論的前瞻性。麥克斯韋麥克斯韋最偉大的理論毫無疑問就是麥克斯韋方程組,被稱為歷史上最優美的方程組,中學課本上學過,但是也是點到為止。
  • 為什麼麥克斯韋是電磁學的集大成者卻看起來低一檔次?
    人們把牛頓和愛因斯坦相提並論,為什麼麥克斯韋是電磁學的集大成者卻看起來低一檔次?網上物理學家封神榜,一直流傳著一個傳說「一牛二愛三麥」。如果同學們有幸讀完了初中,那麼一定識得牛頓,牛大爺。同樣的,同學們只要看過科幻小說或者電影,絕對繞不過愛因斯坦,愛大神!
  • 楊振寧的科學地位到底能不能和牛頓、愛因斯坦相提並論?
    上個世紀最初的二三十年是物理學蓬勃發展的黃金時期,現代物理學的兩大基礎相對論和量子力學就是在那個時期建立起來的,同時也造就了愛因斯坦、狄拉克等一大批傑出的物理學家。尤其是愛因斯坦,幾乎是以一己之力建立起了相對論,同時他提出的光量子概念對之後量子力學的建立也起到了關鍵作用。
  • 牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦、楊振寧比數學水平,楊振寧能排第幾?
    牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦是有史以來最傑出的物理學家。牛頓幾乎是一人創立了經典力學,並在光學、天文學領域有很多基礎性的貢獻。麥克斯韋建立起經典電磁理論大廈,他在電磁學中的貢獻可以和牛頓在經典力學中的貢獻相媲美。愛因斯坦是上個世紀最偉大的物理學家,他建立了狹義相對論和廣義相對論,並對量子力學的建立和發展發揮過關鍵作用。
  • 麥克斯韋方程租,跨時代的電磁學
    1847年進入愛丁堡大學學習數學和物理,畢業於劍橋大學。他成年時期的大部分時光是在大學裡當教授,最後是在劍橋大學任教。1873年出版的《論電和磁》,也被尊為繼牛頓《自然哲學的數學原理》之後的一部最重要的物理學經典。麥克斯韋被普遍認為是對物理學最有影響力的物理學家之一。沒有電磁學就沒有現代電工學,也就不可能有現代文明。
  • 第二次實現物理學大統一的麥克斯韋
    詹姆斯·克拉克·麥克斯韋英國的天才物理學家、數學家,被稱為牛頓到愛因斯坦這一階段最偉大的理論物理學家,他出生於法拉第提出電磁感應定律之年,病逝於愛因斯坦出生年份,是繼牛頓把天上地下運動規律統一起來後,把光、電統一起來的第二次大綜合,因此好多人認為他應該跟牛頓起名。
  • 相對論前夜:牛頓和麥克斯韋的戰爭
    的不兼容是當今物理學一等一的大事,這種情況跟百年前牛頓力學與麥克斯韋電磁學的不兼容很相似。 那麼,牛頓力學和麥克斯韋電磁學之間的矛盾是什麼?為什麼它們無法兼容?有什麼關鍵的東西被忽略了,愛因斯坦又是如何發現的?為什麼是年輕的愛因斯坦先發現了這個,而那些大物理學家們卻老是差那麼一點?
  • 相對論前夜:牛頓和麥克斯韋的戰爭
    但是,如果你試圖把它們融合在一起,用統一的目光看待它們,立馬就會出現不可調和的矛盾。為了解決這些矛盾,愛因斯坦進行了艱苦卓絕的探索,並最終創立了狹義相對論。這種處境,很像現在的廣義相對論和量子力學。當我們使用廣義相對論處理引力,處理恆星和宇宙的演化時非常好用(可以忽略量子效應),當我們使用量子力學處理電磁力、強力、弱力時也非常好用(引力太弱,可以忽略)。
  • 麥克斯韋,到底有多牛?(那令人崩潰的麥克斯韋方程組就出自其手)
    他的學術貢獻,被認為可以與牛頓、愛因斯坦比肩。 普通人可能會質疑,麥克斯韋真的有這麼牛嗎?竟然可以和牛爵爺、愛神平起平坐?他不就是搗鼓了一個麥克斯韋方程組嗎?值得封神嗎? Hoho,麥克斯韋之所以民間名氣不夠大,就是吃了麥克斯韋方程組的虧。
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    一直以來,在學術界和歷史界,麥克斯韋都被賦予了極高的地位。他的學術貢獻,被認為可以與牛頓、愛因斯坦比肩。普通人可能會質疑,麥克斯韋真的有這麼牛嗎?竟然可以和牛爵爺、愛神平起平坐?他不就是搗鼓了一個麥克斯韋方程組嗎?值得封神嗎?Hoho,麥克斯韋之所以民間名氣不夠大,就是吃了麥克斯韋方程組的虧。你看牛爵爺的三大定律,咱們中學的時候就能看懂。
  • 麥克斯韋,到底有多牛?
    一直以來,在學術界和歷史界,麥克斯韋都被賦予了極高的地位。他的學術貢獻,被認為可以與牛頓、愛因斯坦比肩。普通人可能會質疑,麥克斯韋真的有這麼牛嗎?竟然可以和牛爵爺、愛神平起平坐?他不就是搗鼓了一個麥克斯韋方程組嗎?值得封神嗎?Hoho,麥克斯韋之所以民間名氣不夠大,就是吃了麥克斯韋方程組的虧。
  • 統一電磁學的麥克斯韋,如何影響了系統科學的發展?
    導語麥克斯韋為人熟知的主要原因是他對電磁學的貢獻,實際上,作為物理學家,麥克斯韋對系統控制的研究也持續多年,他對於控制器的早期探索深刻影響了維納等人對控制論研究。他是一位偉大的數學物理學家,是經典電動力學的創始人和統計物理學奠基人之一 。他最具代表性的貢獻是建立了「場論」,把電、磁、光三者統一為電磁場論,並建立了今天稱為麥克斯韋微分方程組的數學模型,還預言了電磁波的存在。圖1 麥克斯韋,偉大的數學物理學家,是經典電動力學的創始人和統計物理學奠基人之一 。