草根成為大師?
放眼整個科學史,民間的科學愛好者最終成為大師的人有非常多。我們先來界定一下什麼是大師?
其實對於不同的人來說,大師的標準也是千差萬別的。為了簡單、方便,我們可以思考一下,那些把他們的名字作為單位的科學家算不算大師?
我個人認為,能做到這一點的,已經算是青史留名,而且會上教材的人能夠算作大師。那麼在物理學這麼多單位當中,有沒有草根出身呢?
其實大有人在,我們就聊兩個大家耳熟能詳的大師:
焦耳
法拉第
我們想說焦耳,焦耳如今已經作為能量的單位之一,用符號J表示。那焦耳又是何許人也呢?
這位老哥是一個啤酒商,極其擅長釀酒。業餘時間,喜歡研究熱力學。那它都有哪些成就呢?
焦耳搞清楚了熱功當量,意思就是說他搞清楚能量和做功之間的轉化關係,並且得到了能量守恆定律。焦耳還把自己的研究寫成了論文,連續發給英國皇家學會,都石沉大海。這是因為當時英國皇家學會認為這樣的草根搞不出來什麼好的研究。
不過,後來英國皇家學會有人還真的研究了一下焦耳的論文,才發現這原來是一尊大神。事實上,焦耳不僅出現在我們現在初中物理學教材,也出現在高中物理學教材出現,以他名字命名的能量單位也是我們最常使用的單位之一。
說完焦耳,我們來說下一尊大神:法拉第。可能很多人不太熟悉,其實法拉第是電容的單位。當然,這位老哥應該很多人都很熟了。
那他到底有多牛呢?
我們就說兩件事,首先,法拉第當初成就實在太高,於是,英國人就在想像法拉第這樣成就的學者應該如何稱呼,於是乎,他們想到了「科學家」這個詞。那你可能要問了,那這之前科學家又叫啥?
其實在這之前,科學家一般叫做自然哲學家的。我們想一想,牛頓的著作其實就叫做《自然哲學的數學原理》,而不是《科學的數學原理》,這其實就是因為牛頓時代還沒有「科學」的說法。
法拉第是牛頓之後100多年的學者,主要活躍在19世紀。也就是說,因為法拉第,才有了「科學」這樣的專有名詞。
第二件是法拉第很謙遜,他拒絕了兩個事,一個當時英國國王要授爵位給他,他沒要。其次,當時要安排他死後葬在威斯敏斯特大教堂內,他也拒絕了。要知道,威斯敏斯特大教堂內葬的都是牛頓,達爾文(有碑,實際沒葬進去),麥克斯韋這樣的宗師。所以,法拉第絕對是一個大牛。
可你知道嗎?法拉第其實連三角函數都不會。這是因為法拉第只讀了兩年的小學,後來因為家境實在太貧窮,所以中途輟學了。後來,他為了生計,開始做報童。然後又去了一個訂書廠,從事裝訂圖書的工作。
後來,因為他認真的態度讓當時的化學戴維很動容,就讓他作為自己實驗室的助手。(多說一句,戴維是發現元素最多的化學家,一共找到了7個。)從此,法拉第就像開了掛一樣。因為他實在太出色,導致戴維都很嫉妒他的才能。
後來,法拉第只能單幹,但是他有極其出色的物理直覺,搞出了電磁感應定律,幾乎以一人之力就要完成電磁學的理論大廈。可是無奈的是,法拉第的數學實在太渣了,沒能最終完成這個電磁學的大一統理論。當時年輕的麥克斯韋方程在法拉第的基礎,提出了麥克斯韋方程,最終統一了電和磁。
雖然法拉第沒有實現最終的電磁學理論,但是它在電磁學領域的貢獻絕對是前二的水平,也絕對稱得上是大師。
愛因斯坦
除了焦耳和法拉第,在物理學史上絕對可以排進前二的物理學家愛因斯坦其實也是草根。沒錯,他確實讀過大學,也就是瑞士聯邦理工大學。但是他的成績很差,也沒能留在學校從事科學研究。他畢業後去到一個專利局工作,做起了一名普普通通的專利員。
也就是在這段時間,愛因斯坦在1905年搞出了許多開創性理論,其中就包括狹義相對論、質能等價、光電效應、布朗運動。於是,1905年也被稱為愛因斯坦奇蹟年。
要知道和愛因斯坦同一時代的大師,都是在高校裡任教職的,而學位都要比愛因斯坦高得多。比如:量子力學奠基人波爾是哥本哈根大學的博士,普朗克是柏林大學的博士,海森堡根廷根大學博士。所以,愛因斯坦是典型的草根成為大師的案例。
為什麼如今草根成為不了大師?
客觀地說,如今的草根是不可能成為大師的。可能你會覺得我說話太絕對了。我們可以來思考一下,近100年來,在理論方面,還有誰是草根出生,最終成為大師嗎?
其實你很難列舉出來。這是因為無論是焦耳、法拉第都可以獨自一個人完成實驗操作,並從實驗操作中得到理論。
愛因斯坦提出相對論時,他其實並沒有一下子成為宗師。直到有科學家驗證了他的理論,他才名聲大振。要知道,愛因斯坦的時代,正是牛頓力學和麥克斯韋方程出現了矛盾的時期,他解決了這個問題。
但是現在要搞研究可不容易了。因為你要想搞出理論,就得先觀測到實驗現象。但是如今研究的領域都是需要大型的設備,而且許多都是需要千億級別的資金,比如:大型對撞機,觀測引力波的設備,觀測暗物質和暗能量的衛星等等。
所以,這些項目需要大量的科研人員加入到其中,高學歷是最起碼的準入門檻,一個草根根本無法進入到千億級別項目的核心團隊,領導這些項目的人幾乎都是各國的院士級別。比如:負責我國量子通信的項目的是潘建偉,中國科技大學的碩士,維也納大學的博士後研究員。2011年,他當時41歲,當選中科院院士,在當時,是中科院歷史上最年輕中國科學院院士。
也就是說,如今搞科研已經不像100年以前了,準入門檻就可以擋住所有的草根。拿不到實驗數據,意味著根本無法了解具體的物理學現象,也就無法提出相應的科學理論。因此,如今草根根本沒有辦法成為大師。