為什麼21世紀都過去了五分之一,還沒有出現偉大的科學理論?

2020-12-04 探索宇宙說

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

相信很多朋友都知道,人類的第一工業革命是從18世紀開始的,從18世紀到現在的21世紀,雖然只有不到三個世紀的時間,但是人類的科技卻取得了輝煌的成就。

可能有人會認為,從18世紀到現在,每一個世紀都會出現一些偉大的科學家,提出一些偉大的科學理論。而人類的科技之所以能夠發展如此之快,主要是因為出現了一些能夠引領人類科技的偉大科學家,他們提出了一些偉大的科學理論。人類的科技在這些偉大理論的指引下,才有了科技的一次次飛躍。

那這些偉大的科學家,偉大的科學理論是平均出現在各個世紀嗎?答案是否定的,從17世紀開始,一些偉大的科學家,偉大的科學理論就開始出現了,比如牛頓的經典力學就是在17世紀提出的,而正是經典力學的出現,加快了人類文明進入工業時代的步伐。

而工業時代以來到現在的不到三個世紀中,對人類科技做出最大貢獻的應該是20世紀,也就是上個世紀。更確切來說,是上個世紀的前五分之一時間,也就是在1920年以前。我們可以舉出一些例子,比如愛因斯坦在1905年提出了狹義相對論,在1915年這提出了廣義相對論。

而盧瑟福在原子結構方面的重大突破,也就是在這個時間,它奠定了核物理的基礎。除此之外,我們現在科學家研究的重點量子力學也是在上個世紀前20年被科學家提出的。還有許許多多的偉大科學家和偉大理論,同樣也是在上個世紀前20年提出的,可見20世紀的前20年是工業革命以來的黃金年代。

除了這些,很多偉大的科學猜想也都是誕生於上個世紀,比如引力波的猜想,蟲洞的猜想,引力透鏡的猜想,希格斯玻色子的猜想,黑洞的猜想等,而這些猜想,到了本世紀除了蟲洞沒有被證明之外,其它都得到了科學的證明。

看完上個世紀前20年的輝煌,我們再來看下21世紀的前20年,人類有哪些偉大的科學理論出現?估計我們是想不出來的,不管是引力波,希格斯玻色子還是量子力學,它們都是上個世紀科學家提出的東西。到了21世紀,我們只不過是在驗證過去的理論。

這個時候,很多人就會產生這樣的一個疑惑:為什麼21世紀都過去了五分之一,還沒有出現能夠比肩牛頓,愛因斯坦的偉大科學家?還沒有出現偉大的科學理論?難道是人類的智慧退化了?

曾經有科學家提出這樣一個觀點,那就是人類近百年來的基礎科學並沒有實質性的突破,人類文明的發展遇到了桎梏。如果這個桎梏無法突破,人類文明將永遠被困在地球上,而我們要明白,隨著人口數量不斷的增加,資源的不斷枯竭,如果人類文明不能夠真正擺脫地球的束縛,那等待人類的有可能就是文明的終結。

那麼人類近百年來的科技發展真的受到了桎梏嗎?從目前看來,的確如此,前面我們也進行了一些簡單的介紹,大家可以發現,人類科學史上出現的那些基礎科學基本都是誕生於上個世紀20年代以前。20年代以後到現在,基本上都是在驗證那些基礎科學,在沿著100多年前科學家提出的偉大理論基礎上進行。

雖然21世紀只過去了五分之一,但是我們能夠看到人類文明的科技發生了翻天覆地的變化,幾乎每天都有新科技的出現。可是如果我們仔細去觀察,你就會發現,不管這些科技如此強大,它們都沒有擺脫100年前科學家提出的些基礎科學理論的框架。

為什麼21世紀的前五分之一時間無法誕生像上個世紀前20年的那樣輝煌的科學時代呢?對此,可能不同的人有不同的看法,有人認為那是因為進入21世紀,還沒有誕生一個能夠引領人類科學方向的偉大科學家。這的確是一個事實,上個世紀之所以是一個科學的輝煌時代,就是因為誕生了一個偉大的愛因斯坦,還有其它的一些偉大科學家,比如特斯拉,一生之中有近2000個發明。

一個偉大科學家對人類科學的發展有著定海神針的作用,這不是依靠科學家的數量能夠進行彌補的。質量跟數量永遠是兩件事情,再多的數量也無法比得上真正的質量。我們就拿現在的國產汽車跟國外那些名牌汽車作比較,我們生產的數量再多,也無法跟人家的質量相比。所以,質量為王是永恆不變的真理。

還有人認為,20世紀初期有那麼多的偉大理論出現,那是因為當時的觀測技術要求比較低。比如:20世紀之所以會誕生相對論和量子力學,並僅僅是因為科學家超高的智力。更重要的原因是當時的觀測技術突飛猛進。首先,在小尺度上,科學家可以用最粗暴的「撞」去發現微觀世界的物理學現象。

相對論的誕生也是因為人類可以開始捕捉「高速現象」以及強引力場下的現象,從而使得相對論的誕生成為了可能。一句話就是過去的那些基礎理論的提出得到了觀測技術提升的支持,正是有了觀測技術的提升,而那些基礎理論對觀測技術的要求又不是非常高,所以才有了那些偉大理念的提出。

而進入了21世紀,很多前沿的科學想要提出,需要更強大的觀測技術,比如:弦理論就是21世紀提出的一個假說,可是由於我們無法實驗去驗證它的對錯,所以目前它只是一個假說,是否正確還是一個未知數。

這個觀點告訴我們,21世紀到現在之所以不會出現偉大的科學家,不會出現偉大的科學理論,主要是因為沒有足夠強大的觀測技術來進行實驗論證。這樣的結論看上去是有一定的道理,可仔細分析之下,卻會發現是大錯特錯。

任何一個偉大科學理論的出現都不是依靠機器來實現,不是依靠一些所謂的觀測技術。而是依靠科學家敢於大膽的猜想,能夠在自己的腦海裡形成天馬星空的猜想,而這種猜想並不是沒有任何科學根據的胡思亂想,而是能夠用具體的公式或者其它數據來進行補充。

如果只是天馬行空的猜想,沒有公式或者其它數據支持,那只是是一個假說,比如弦理論它就沒有具體的公式和數據可支持,所以目前它只是一個假說,還沒有形成科學理論。可是上個世紀前20年,偉大科學家提出的那些科學理論,都是有公式,數據支持的,所以相對論成為了偉大的科學理論。

牛頓的經典力學也是有具體公式,數據支持的,所以也成為了偉大的科學理論。雖然這些理論,在當時的確能夠通過進行實驗論證,但首先要有偉大理論的提出,這才是最難,最寶貴的。如果沒有這些偉大理論的提出,再強大的觀測技術也沒什麼用。

21世紀到現在的觀測工具跟上個世紀20年代的觀測工具是有本質的區別,二者完全不在一個檔次。可是我們依靠這些強大的觀測工具,能夠得出一些偉大的科學理論嗎?答案是不能,因為沒有人能夠真正想到,哪些科學理論有可能是偉大且正確的,並且能夠被現代觀測工具進行實驗論證的。

愛因斯坦的偉大之外就是提出了在當時的人們看來,完全顛覆的相對論,這樣的理論在當時是不被人們接受的。而愛因斯坦也並不是只是提出了一個天馬行空的相對論,他還補全了相關的公式和數據,這才是最厲害之外。提出天馬星空的科學理論並不難,難的是提出相對應的公式或者數據。

只有有了公式和數據,才能夠用觀測工具去進行驗證,從而驗證這個理論是不是正確的。如果只是提出一些天馬星空的科學理論,相信不僅是科學家能夠做到,即使是像小編這樣的吃瓜群眾,估計也能夠提出一些完全顛覆人們認知的理念。

可是我們提出的顛覆理論它只能是一個猜想,沒有辦法做到提出相對應的公式和數據,比如人類的靈魂學說,我們也可以提出假說,猜想靈魂是真實存在的,可是我們無法提出更具體的東西,所以無法用觀測工具去驗證,只是是一個猜想和假說。

由此可見,21世紀到現在沒有偉大科學理論的出現,並不是說觀測工具不夠先進,主要還是沒有一個像愛因斯坦這樣的偉大科學家的誕生。只有誕生這樣的偉大科學家,才能夠真正引領人類文明進入新的篇章,那個時候人類就是星空文明,徹底擺脫地球的束縛。我們期待著這一天的到來。

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