人类的物理学是否正在停滞不前?
为何还没有出现比肩爱因斯坦的物理学家出现?
物理学家们的公式
距1905年爱因斯坦创造物理奇迹已经过去了100多年,物理界依旧没有可以匹敌的科学理论诞生。

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这一幕让大家想到了开尔文勋爵在20世纪初的演讲,当时很多物理学家人为物理已经发展到了极致,大厦已经完工,但是就在几年后,量子物理横空出世。
如今,大家认为物理学再次陷入停滞状态,这是否是一场新变革的开始?
爱因斯坦戴眼镜
爱因斯坦奇迹年
相信上学的时候老师都讲过爱因斯坦的事迹,其中流传最广的

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是什么爱因斯坦小时候数学考1分,之后逆袭的故事。
其实这里面有一个误会,在德国,不是采取的100分制度,而是5分制度,并且计算方式和我们的不一样。
1分是满分,2分是优秀,3分是良好,4分是及格,5分是不及格。
爱因斯坦数学考1分,那妥妥的是神童,不是什么笨鸟先飞!
思考的爱因斯坦
爱因斯坦也不是无师自通的,在他成为伟大物理学家的道路上有洛伦兹、普朗克等人的帮助,之后还有根本哈根学派的竞争。
那一时期可谓是百花齐放,群星闪耀,被称为人类历史上科学爆发的时代。
而这其中最闪耀的,当然就是爱因斯坦的相对论。
在传统的经典物理中,时间、质量是不会发生变化的,它们和空间也没有什么关系。

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不同时期的普朗克
但是在爱因斯坦的相对论里面,一切都会与我们眼睛看到的不同,时间与运动的速度有关,甚至连物体的质量也会发生变化。
当然,创造奇迹的那个公式:E=mc^2,更是阐明了质量和能量的关系,原来人们认为毫不相干的两个物理量,竟然还有这一层关系。
这个公式也为之后的核爆打下了基础,后来被爱因斯坦自己称为“潘多拉的魔盒”。
爱因斯坦和他的质能方程
1905年,所有想到的和想不到的,都被爱因斯坦以不可思议的形式写入论文。
以至于相对论太过于超前,无法用实验验证,爱因斯坦只能凭借光电效应获得诺贝尔奖。
当时人们对他的评价是,不是诺奖让他闪耀,而是诺奖因他获得荣幸。
在相对论诞生后,它的宿敌量子力学也开始飞速发展,以玻尔

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为首的根本哈根学派,与爱因斯坦在不确定上面展开了激烈的辩论。
哥本哈根学派
他们甚至在1927年第五届索尔维会议上针锋相对,创造了载入史册的“巅峰对决”。
对了,那场会议也诞生了人类历史上的最强合照,放眼望去全是诺贝尔奖获得者以及各种物理化学单位。
然而一切都随着这些最强大脑们的离世而结束,人类史上的科学爆发时代,也戛然而止。
那么人类的科学真的止步不前,陷入停滞,我们正在不停地吃老本?
人类史上最强合照
物理学的时间跨度
对于科学我们不能抱有急躁的心理,就拿物理学来说,它的发展时间线有2000多年,甚至一度走进了死胡同里面。
物理学的起源要追溯到古希腊时期的亚里士多德,他给整个物

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理界打下了地基,但是也打下了枷锁。
亚里士多德时代的物理被称为经验物理,一切都以生活中所看到的为准,但是眼见就一定是真实的物理定理吗?
很显然不是,比如亚里士多德认为想要运动一定要有力,没有力物体就会停止运动。
亚里士多德
这在生活中是这样的没错,但是在物理学领域,这个说法显然存在一定的局限性,可是当时的物理学家们无法找到反驳他的理论。
再比如亚里士多德认为质量越大的物体,它自由落体的速度会更快;地球是宇宙的中心,太阳和月亮都围绕着它运转。
中世纪时期,出于各种原因,教会把亚里士多德的理论奉为了圭臬,谁反对谁就会受到惩罚。
直到伽利略等人撬开封锁的大门,物理才迎来了一次新生。

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突破枷锁的伽利略
一个叫牛顿的人,拿着它的三大力学定律,吹响了经典物理的号角,物理学迎来了一次质的飞跃。
经验物理开始逐渐退出历史舞台,一切物理的理论,要以实验来验证,要用公式来表达。
牛顿为代表的物理学家们,开始在亚里士多德打下的地基上盖起了房子,物理学大厦的雏形开始显现。
牛顿之后,一位叫麦克斯韦的“妖怪”开辟了电磁学理论,物理又再次点亮了新的分支。
这一时期物理多点开花,力学、光学、电磁、热学,我们物理课本上的大部分知识,都是在这一时期成型。
力学之父牛顿

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如果没有这一时期的物理学家们,我们的物理书可能只有两三页,并且大部分还是在讲哲学。
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这是前爱因斯坦时代,属于经典物理的时代。
从古希腊的经验物理到牛顿他们的经典物理,跨越了2000多年,伽利略和牛顿他们面对的是2000多年没有突破的物理,并且还有很多错误在里面。
我们现在是后爱因斯坦时代,相对论和量子力学才诞生100年多一点,对于物理历史来说,太短了。
按照现在这种悲观想法,那牛顿看见物理2000多年没有突破,早就失望透顶了,还研究什么万有引力呢?
第一次索尔维会议
科学的发展需要传承
科学家们最爱说的一句话:站在巨人的肩膀上摘苹果。

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意思就是,他们的理论也不是石头里蹦出来的,而是在前人的研究中,不断地改进,不断探索,甚至怀疑、否定自己的相法。
亚里士多德是伽利略的巨人,伽利略是牛顿的巨人,牛顿又是爱因斯坦的巨人。
爱因斯坦,又会成为下一个伟大物理学家的巨人,正是一代又一代的探索,物理才能长远发展。
站在巨人的肩膀上
100年,对于新理论来说,并不算久远,从经典物理到量子物理,中间有200多年,开尔文勋爵发表演讲的时候,爱因斯坦还在读书呢。
或许我们不应该这么急躁,多给物理一些时间,它没有停滞不前。
当然,不可否认,现在想要培养一位物理学家,需要耗费很长的时间,因为巨人们留下的知识越来越多,需要学习的也越来越多,学习的时间也越来越长。
举个例子,爱因斯坦读大学的时候,他的物理书肯定没有现在厚,因为他的理论还没被写上去。
青年和老年时期的爱因斯坦

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如果是现代的一个孩子,他想要成为物理学家,需要学习各家物理的知识,如经典力学、电磁学、量子力学、相对论等等。
这无形中也增加了学习的时间,研究的脚步或许会变得更慢,但绝对没有停止。
还有一点很重要,那就是牛顿、爱因斯坦的理论是经过时间验证的,它来到我们面前的时候,已经是前人为我们证明过的了。
现代的物理学理论,很多都是以混沌的形式出现在我们面前,时间还没有来得及告诉我们它的对错。
后爱因斯坦时代的杨振宁
很多人穷尽一生也无法亲眼见到假说被证实,这就是一个人寿命带来的局限性。
比如爱因斯坦的相对论,一开始就是他的假说,很多物理学家都想要验证这个假说,大部分以失败告终,有些物理学家直到生命的最后一刻也没有成功。
可想而知物理的发展不可能一蹴而就,哪有什么天降神兵,都是脚踏实地的积累,才有了一个时代的璀璨。
我们很荣幸生在了这个可以瞻仰前人,又可以展望未来的时代。
展望未来

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