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趣味物理研究:為什么最偉大的幾位科學家往往是物理學家?

2019-07-25 11:29:43 來源:啟達教育網

趣味物理研究:為什么最偉大的幾位科學家往往是物理學家?高中歷史很難學?也正是因為有些家長和學生早已聽說物理非常難,因此這個暑假過的非常擔心,家長們也很擔心,怕開學后學不好物理,這種擔心非常正常,但是,卻完全不必要。開學之后好好學習還是可以的。啟達教育老師為你整理了趣味物理研究:為什么最偉大的幾位科學家往往是物理學家?還不如看些有趣的知識點,來“輕松”一下喲!

如果要評選有史以來最偉大的科學家,牛頓和愛因斯坦可以坐穩前兩位,而且他們二位之后還有麥克斯韋、伽利略等物理學家可以穩居在前十名之內,并且也有能力進入前五名的行列。其他領域中能夠和伽利略并列的,化學領域只有門捷列夫,生命科學領域有達爾文,巴斯德也可以算進去。物理學家在這個名單中的確是大出風頭。

你或許會想到很多原因,諸如物理學是最龐大的一門學科;物理學為技術的進步注入了最多的理論來源;物理學為推動人類文明的進程發揮了巨大作用……這些并不是關鍵。最關鍵的在于,能夠排在最前面的幾位物理學家可以用科學的語言數學去描述宇宙,他們給出的不是唯象的理論,而是高于唯象的理論構架。這里我以幾位科學家為例說明一下。

開普勒從他老師第谷那里接手了行星的觀測數據,利用他的數學才能發現了行星運行的三大定律。這是人類認識史上的大事,人類居然能夠找出天上物體遵循的規律,開普勒憑此就可以成為偉大的天文學家。在一些科學家排名中,開普勒的名字經常出現在十幾位上。但是和牛頓比起來,開普勒就要退回到下一層境界。

牛頓的三大定律及萬有引力定律寫在了《自然哲學的數學原理》中,他給出了宇宙中萬物運動所遵循的規律,這是包羅萬象的理論,用數學方程就可以計算出物體的運動情況。萬有引力定律不僅可以推導出開普勒定律,也能夠預言未知的天體,并且還能夠在今天指揮著衛星、飛船的發射。開普勒三定律就屬于唯象的理論,只看到是這個樣子,不知道為什么是這個樣子。牛頓的理論就能夠告訴你為什么是這個樣子。

法拉第發現了電磁感應現象,給出了用磁生出電的具體方法。法拉第發明了發電機,將人類帶進了電氣時代,但是他的磁生電也只是唯象的東西,不知道為什么那樣做可以生出電。麥克斯韋給出了數學方程,四個簡單的方程將宇宙中所有的電磁現象全部包羅進去,不僅知道為什么磁能生成電,也能夠推導出歐姆定律、安培環路定律等等,并且還可以用此預言新的東西。這就是麥克斯韋的偉大。在麥克斯韋的功績面前,法拉第、安培、庫倫、奧斯特等人的工作都要排在后面。

門捷列夫發現了元素化學性質周期性的變化規律,并給出了元素周期表,這是非常了不起的功績,有人說這樣的功績可以和相對論相提并論。這項成就能夠算得上是化學領域最重要的科學成就,但和相對論還是不能比的,因為元素周期律還只是唯象的理論。在量子力學逐步發展起來后,電子軌道的概念被拋棄了,用量子力學可以更好地解釋原子。用元素周期律不能解釋汞在常溫下是液態,用相對論和量子力學就可以給出解釋。

物理學可以用數學的語言將規律呈現出來,用數學計算可以知道這個物種為啥長成這個樣子嗎?生命科學也需要數學的語言,《生命科學的數學原理》尚未有人給出,如果有一天有人完成了這樣的巨著,能夠用數學工具去計算生物的性狀,他就會是能夠和牛頓平起平坐的偉大科學家。

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