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為什么物理學(xué)近百年都沒有重大突破了?

盡管這個(gè)話題看上去很刺眼,但事實(shí)上看起來確實(shí)如此,牛頓和伽利略的經(jīng)典物理時(shí)代已經(jīng)遠(yuǎn)在將近400年前的17-18世紀(jì)!而以相對(duì)論和量子力學(xué)為代表的現(xiàn)代物理則早在100年前就已經(jīng)打好根基,最近上百年以來,現(xiàn)代科學(xué)一直都在為這些突破添磚加瓦,錦上添花!但再無相對(duì)論或者量子力學(xué)等開創(chuàng)性的理論出現(xiàn)!現(xiàn)代科學(xué)走到頭了嗎?

有史以來最偉大的十大科學(xué)家,囊括了奠基經(jīng)典力學(xué)和現(xiàn)代物理頂尖級(jí)人才,當(dāng)然愛因斯坦排首位想必各位應(yīng)該沒有意見,其他也許各有觀點(diǎn),當(dāng)然這些都沒關(guān)系,因?yàn)槲覀兘裉煲懻摰目茖W(xué)并不是憑空出現(xiàn)的,而是需要前人不斷的努力,然后總是會(huì)有一個(gè)綜合各方的優(yōu)秀人才出現(xiàn)一個(gè)整合性的突破,這在愛因斯坦的狹義相對(duì)論出現(xiàn)之前尤其如此,比如

一、光速不變已經(jīng)被邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)所證實(shí),盡管初衷并非是光速不變,而是驗(yàn)證以太是否存在,當(dāng)然這結(jié)果出乎意料之外的驚喜。

二、電子荷質(zhì)比(電子的電荷與質(zhì)量)隨電子運(yùn)動(dòng)速度的增加而增大,簡(jiǎn)單的是說電磁定律不滿足牛頓力學(xué)中的伽利略相對(duì)性原理!

三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象表現(xiàn)出相對(duì)性,即無論是磁體運(yùn)動(dòng)還是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)其最終結(jié)果是一樣的。

盡管有很多牛頓經(jīng)典力學(xué)所無法解釋的現(xiàn)象,比如牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀在真空光速中解釋時(shí)遇到了基本概念上的困難,但愛因斯坦吧伽利略的相對(duì)性原理擴(kuò)大到了狹義相對(duì)性原理,因此而得到了洛侖茲變換,在根本上解決了相對(duì)性的這個(gè)問題!

由此可見,愛因斯坦狹義相對(duì)論的出現(xiàn)并非一朝一夕或者以個(gè)人之力所能突破的,因?yàn)樗枰饰值目茖W(xué)土壤!那么我們下一次科學(xué)突破會(huì)在哪呢?

從全球科學(xué)史上兩次大規(guī)模的進(jìn)步與發(fā)展間隔來看,大約會(huì)在150-200年左右,現(xiàn)在科學(xué)界從上世紀(jì)廣義相對(duì)論之后,已經(jīng)積累相當(dāng)多的突破,比如在:不確定性原理以及矩陣與波動(dòng)力學(xué),還有宇稱不守恒與楊米爾斯的規(guī)范場(chǎng)理論,量子霍爾效應(yīng)等。另外宏觀上黑洞與中子星的深入研究與引力波的探測(cè)以及暗物質(zhì)和暗能量概念的提出、與分布計(jì)算以及未來的進(jìn)一步觀測(cè)發(fā)現(xiàn)等似乎已經(jīng)到了新一輪科學(xué)革命的前夜,也許黎明前是最為黑暗的,但這意味著無比光明的未來,現(xiàn)代科學(xué)百年系列的進(jìn)步是不能用沒有突破來形容的,厚積而薄發(fā),往往這個(gè)突破才是真正的薄發(fā),不要為了這個(gè)薄發(fā)而否定百年的進(jìn)步!

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