從伽利略到牛頓從愛因斯坦到楊振寧,人類物理體系是怎麼形成的

2021-01-09 騰訊網

從牛頓到薛丁格,從經典物理學在到現代物理學,人類的物理學大廈究竟是如何被一步步建立起來的,從16世紀1564年,歐洲誕生了一位偉大的人物他就是伽利略,通過比薩斜塔思維實驗,他正偽了亞里斯多德的落體觀念,更重要的是引入了科學推理和實驗為物理學的發展指出了方向,而就在伽利略去世一年後,

也就是1643年經典力學的鼻祖牛頓誕生了,1687年他發表了自然哲學的數學原理,總結了近代天體和地面力學的成就,並提出了力學的三大定律和萬有引力定律,此書一發表當時引起了極大的轟動。這標誌著經典力學已經成為一個完整的理論體系,並開始不斷走向成熟。

1831年人類歷史上發生了一件永遠都值得被銘記的事情,物理學家法拉第在這一年發現了電磁感應理論,一場重大的工業革命悄然到來。人類從蒸汽時代開始向電氣化時代邁進。而歷史似乎也早已註定就在這一年另一個即將帶領人類邁入電氣化時代的人降生了,他的名字叫做麥克斯韋,1873年麥克斯韋出版了科學名著《電磁理論》系統的全面的闡述了電磁場理論,力學與電磁學也逐漸成為後來經典物理學中最重要的兩根支柱,那麼在這兩者之間又存在著怎樣的關係呢?1785年法國物理學家庫侖就深入研究了在兩個電荷物體之間所產生的力,到了1895年洛倫茲發現運動電荷在磁場中會受到力,而光波和熱輻射也是電磁波,於是在19世紀末力學,電磁學,光學,熱學變成了一個整體。這是經典物理學曾達到最高點,同時也是經典物理學開始謝幕的最後時刻,1900年4月27日開爾文男爵在英國皇家學會上發表了演講,認為在經典物理學上空漂浮著兩朵烏雲。同年12月14日,普朗克在德國物理學會上公布了推算來的普朗克黑體公式,這標誌著量子力學的誕生。

1905年,愛因斯坦發表了大名鼎鼎的狹義相對論,提出了四維時空結構與相對時空觀就可以圓滿的解釋莫雷實驗。自此現代物理學的大門開始緩緩打開,但令人疑惑的是,雖然相對論和量子力學都近乎完美,但他們之間卻存在著本質上的衝突,那到底誰才是真理呢?1916年愛因斯坦在創立廣義相對論後,一直專注於引力,強力,弱力,電磁力,想利用相對論來實現宇宙四大基本四大力的大一統,可惜卻未能成功,

到了20世紀50年代偉大的物理學家楊振寧提出了楊。米爾斯理論,並發展成為標準模型,強力,弱力和電磁力才終於達成統一。但這其中還是無法包容萬有引力。而量子力學下的大一統也最終沒能完全實現。從伽利略到愛因斯坦再到後來的楊振寧。從宏觀到高速,再到後來的微觀,物理學的更迭與發展是我們的生活幾乎發生了翻天覆地的變化!

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  • 從牛頓、愛因斯坦再到楊振寧,五分鐘帶你看懂物理學300年發展史
    雖然物理學從古希臘時期開始萌芽,並且在亞里斯多德手裡經過了第一次發展,可是真正意義上物理學的建立,進行系統地研究,並且形成一個體系,還是要等到17、18世紀經典物理學的創立,在此之前都屬於經驗物理,也就是通過直覺觀察與哲學的猜測性思辨。
  • 迷之巧合:伽利略、麥克斯韋去世當年牛頓、愛因斯坦出生
    愛因斯坦就評論說:「伽利略的發現以及他所應用的科學推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,標誌著物理學的真正開端。」 就在伽利略去世的這一年的聖誕節,第一次人類物理學大奇蹟年的策動者,與愛因斯坦齊名的世界最偉大的物理學家,遠在英國的艾薩克·牛頓誕生了。
  • 楊振寧的科學成就能和愛因斯坦比肩嗎?他只能排到第四梯隊!
    很多朋友都喜歡將楊振寧和牛頓以及愛因斯坦還有麥克斯韋等偉大的科學家相比較,其實這也無可厚非,畢竟楊振寧是在科學界的華人中成就最高的。縱觀整個科學史,能夠得上如此頂尖水準的也屈指可數,那麼楊振寧和他們比起來,究竟誰高誰低呢?
  • 楊振寧距離愛因斯坦、麥克斯韋到底還有多遠?
    如果要對物理學家進行一次劃檔排名,牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋會劃到低一檔中,伽利略也可以位居其中。牛頓在物理學中的貢獻是非常巨大的,建立了牛頓力學,發現了萬有引力定律,在光學領域中也有很多開創性的貢獻。愛因斯坦給出了狹義相對論和廣義相對論,刷新了人類對時間、空間等概念的認識,將引力幾何化。麥克斯韋統一了電和磁,他在電磁學中的地位足以和牛頓在力學中的地位相匹配。伽利略可以稱得上是近代物理之父,他打開了近代科學的大門,給出了科學的研究方法。
  • 牛頓讓衛星上天,愛因斯坦讓GPS精確定位,那麼楊振寧又做了什麼
    相信大家都知道牛頓,愛因斯坦這些人物,比如說大家知道牛頓被蘋果砸到了頭然後想出了萬有引力,愛因斯坦的相對論中提出「四維時空」等等。但是對於楊振寧,大家可能只知道他獲得過諾貝爾獎,至於他有什麼成就,大家可能真的不夠了解。用一句話概括他的成就就是:你能認識到的楊振寧的偉大程度就是你的學識程度,毫不誇張。
  • 楊振寧可以排到有史以來物理學家第五名
    第一名,必須是牛頓,他建立了著名的以三大運動定律為基礎的經典力學理論,幾乎所有的經典物理都繞不開這個原理。同時他還發現了萬有引力定律,成功的解釋了天體運動的規律。牛頓成為現代物理學的奠基人,第一次統一了天上和地上的力,當之無愧的成為物理學第一人。
  • 伽利略、牛頓、愛因斯坦、霍金四位物理學家的「糾纏」
    要說近代比較有名的物理學家,想必有四位大家都聽過,他們是伽利略、牛頓、愛因斯坦、霍金。伽利略論證了日心說;牛頓發現了萬有引力;愛因斯坦提出了相對論;霍金髮表了《時間簡史》。他們靠著自己天才的頭腦為人類做出了不小的貢獻,值得所有尊重。
  • 楊振寧坦言:我和愛因斯坦曾交談90分鐘,但沒從中汲取到「智慧」
    愛因斯坦一生發明和發現了許多東西,他也被公認為是繼伽利略之後最偉大的物理學家,開創了現代科學技術新紀元。 在獲得鮑爾獎時,鮑爾獎給予楊振寧的評價是:「(楊·米爾斯規範場論)如此重大的成就使得楊振寧排到了牛頓、麥克斯韋和愛因斯坦之列,並必將對未來產生可相提並論的影響。」
  • 牛頓的理論無處不在,愛因斯坦讓您定位更加精確,楊振寧幹了啥?
    牛頓理論讓衛星上了天,相對論讓GPS精確定位,那楊振寧的理論有哪些實際的應用?其實楊振寧在2016年發表的關於CEPC(大型環形電子對撞機)反對意見中就有說明,對於高能粒子物理的研究,也就是楊振寧主要研究方向對人類生活並沒有直接利用價值,在可以預見的未來也不會有更大的用處!那麼問題來了,為何還有研究高能粒子物理?讓牛頓經典力學和愛因斯坦的相對論發揮到極致就可以了嘛......
  • 為什麼牛頓、愛因斯坦和霍金之後,楊振寧就是最偉大的物理學家?
    人類歷史上有沒有比愛因斯坦更牛的物理學家?不少人都認為,愛因斯坦的大腦非同一般,以至於負責其逝世後遺體解剖的醫生,趁著難得的親近機會將這個讓世人好奇的器官直接偷走,就連愛因斯坦的眼球都沒有放過。
  • 楊振寧的理論有多強大,能和愛因斯坦和牛頓比
    我們對愛因斯坦和牛頓的敬仰,從小上學學他們的理論就可知道。而今天我們要說的這個人,他的貢獻可不比這兩位偉人差,他是楊振寧。愛因斯坦楊振寧後來加入了美國國籍,做出了傑出的貢獻。在2003年回到國內定居。愛因斯坦的廣義相對論我們上大學可以接觸到,這個理論完全是天才的腦子才能想出來,完美的如同一件工藝品,簡潔而優美。
  • 楊振寧的地位到底有多高?和愛因斯坦、牛頓並列,活著的教科書
    2000年,《自然》評選人類千年最偉大的二十位物理學家,楊振寧位列其中。除他之外,其他人都是活在教科書裡的人:牛頓,愛因斯坦,麥克斯韋……楊振寧是唯一在世的最偉大物理學家。沒有之一。相對論2.量子力學3.楊振寧。1994年,富蘭克林獎章和鮑威爾獎頒獎典禮上的頒獎詞:「這一理論模型已經與牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦的成就比肩,並必然將對未來產生可相提並論的影響。」
  • 下一位可以媲美愛因斯坦和牛頓的科學家,需要有什麼成就?
    科學,是人類社會進步的基石,但是從歷史上來看,推動科學進步的並不是大眾的努力,而是一些天才的科學家的奇思妙想,一位科學家的研究成果,往往可以推動人類科學向前發展數百年,甚至是徹底改變我們的理論體系。「愛因斯坦」「瓦特」,他們都是我們耳熟能詳的科學家,他們的成果都讓人類的科學飛躍式發展,那麼,未來的科學家需要有什麼成就,才可以媲美愛因斯坦或者牛頓?
  • 人類對真理的探求永遠是從已知到未知,從推理到實驗
    而就在伽利略去世一年後,也就是一六四三年,經典力學的鼻祖牛頓誕生了。這標誌著經典力學已經成為一個完整的理論體系,並開始不斷走向成熟。一八三一年,人類歷史上發生了一件永遠都值得被銘記的事情。物理學家法拉第在這一年發現了電磁感應理論。讓重大的工業革命悄然到來,人類從蒸汽時代開始向電氣化時代邁進,而歷史似乎也早已註定,就在這一年,立刻即將帶領人類邁入電氣化時代的人降生了。他的名字叫做麥克斯韋。
  • 世界歷史十大物理學家排名,楊振寧排名第幾?
    可惜的是,這份排名只有前 10 名,他們是:牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋、伽利略、玻爾、海森堡、費曼、狄拉克、薛丁格、盧瑟福。沒有楊振寧先生。然後還可以查到的幾次票選分別是2005年、2007年的物理論壇投票,和2009 年的谷歌點擊熱點分析,排出的前 10 名物理學家與千禧年的略有微小差異,但也都沒有楊振寧先生。
  • 楊振寧受邀與愛因斯坦交流,過程1.5小時,楊振寧:啥都沒學到
    殊途同歸,每個人都有自己造福人類的方式,有報效祖國的途徑。楊先生這些年一直在為提升中國科研水平、推動科研事業而努力。鄧稼先、楊振寧等先生們,都有自己的家國情懷,更重要的是,都通過自己的工作落到了實地。那時,楊振寧還很年輕,從1949年到1955年與愛因斯坦一起工作。正是由於這個原因,楊振寧曾經與愛因斯坦獨自交流了1.5個小時。但是回想起那年的談話,楊振寧表示啥都沒學到,他坦率地說:「並沒有獲得什麼智慧,很遺憾。」
  • 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。
  • 楊振寧曾與愛因斯坦交談1.5小時,都說了什麼?楊:我沒得到智慧
    楊振寧和愛因斯坦,在1952年曾進行的一次近距離交談後,本可能暢談並深入交流,楊振寧先生回憶卻說這次交談沒有使他得到什麼智慧,這是什麼原因呢?楊振寧,美國華裔,曾獲諾貝爾物理學獎,在粒子物理學、統計力學等多個領域做出了突出貢獻。
  • 牛頓讓衛星上天,相對論讓GPS精準定位,那楊振寧的理論有什麼用?
    楊振寧,安徽合肥人,是愛因斯坦之後最偉大的物理學家之一,他在物理學的很多領域作出了傑出貢獻。楊振寧在粒子物理與場論研究領域更是堪稱元老級的人物。而他發現的弱相互作用下宇稱不守恆定律,是粒子物理學(舊稱高能物理)領域重大的基礎性發現,這一發現使得楊振寧和李政道獲得了1957年的諾貝爾物理學獎。
  • 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。