你知道世界上最伟大的科学家是谁吗?有人说是拉着小提琴思考相对论的爱因斯坦,有人说是发明大王并且把发明做成生意的爱迪生,也有人说是两度获得诺贝尔奖的居里夫人,甚至还有人推举诺贝尔本人。诚然,在科学领域里他们都是神明般的存在,他们的每一个思考,每一个创造都在为人类迈向更广阔的领域开辟道路。不过他们虽然称得上伟大,却还排不上第一,就连堪称无所不知的爱因斯坦也只能排第3,高居榜首的一定是在很多领域都做出了卓越贡献的人。
第10位玛丽·居里(Marie Curie)。1867年在波兰出生,在法国求学并从事科学研究工作。她的丈夫皮埃尔·居里也是科学家,两人是志同道合的搭档,外界也习惯叫她居里夫人。夫妻俩长期从事沥青铀矿石中的放射性成分研究,在1903年发现新元素钋(Po)和镭(Ra),他们因此跟另一位科学家一同获得了诺贝尔物理学奖。8年后她又因成功分离出镭元素获得诺贝尔化学奖。由此她不仅是获得诺奖的第一位女性科学家,也是第一位两次获得诺奖的科学家。因常年跟放射性物质打交道,她最终患再生障碍贫血去世。
第9位阿尔弗雷德·诺贝尔(Alfred Nobel)。1833年生人,瑞典科学家,最为人熟知就是研究炸药,甚至因此得名炸药大王。他生前共有355项专利,而且还做起了军工装备生意,客户遍及五大洲20多个国家,积累了丰厚财产。去世前他拿出大部分财产作为奖金,奖励在物理、化学、医学、文学以及和平事业上做出突出贡献的人。时至今日诺奖仍然是科学界最权威的奖项。
第8位詹姆斯·麦克斯韦(James Maxwell)。1831年生人,英国科学家,尤其在统计物理学和经典电力动力学方面取得了开创性成就。他在剑桥大学毕业后留校任教,名气虽然比不上爱因斯坦,但他是电气时代名副其实的奠基人。
第7位查尔斯·达尔文(Charles Darwin)。1809年生人,英国生物学家,进化论的教父级人物。他是自然界的侦探,从灭绝生物和幸存生物中发现生命进化的奥秘。直到现在他的自然选择进化论仍是生物界的主流理论,对人类学、心理学、哲学等学科都产生了深远影响。
第6位约翰尼斯·开普勒(Johannes Kepler)。1957年生人,德国科学家,也是跨界高手。我们最熟悉的是天文学方面,他提出了著名的行星运行三大定律,引领天文学革命。在光学方面,他发明折射式望远镜观测天文现象,是实验光学的奠基人。此外他在数学领域也有突出贡献。
第5位迈克尔·法拉第(Michael Faraday)。1791年生人,英国科学家。他率先发现电磁感应及交流电产生原理,还发明了圆盘发电机,对电力工业影响深远,被称为电磁学之父。他在电化学方面也是成就卓著,成功实现电解并且制定电解定律,还发现许多新元素。
第4位托马斯·爱迪生(Thomas Edison)。1847年生人,老美科学家。在我国他是家喻户晓的人物,我们在小学就耳闻他的事迹,有2000个发明,其中不乏电灯、留声机、电影放映机等大众熟悉的东西。他在老美的地位几乎无人能及,甚至高居千年贡献人物榜榜首。他也是企业家,大名鼎鼎的通用电气公司就是他创立的。
第3位阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)。1879年生人,犹太裔科学家,拥有瑞士籍和美籍双国籍,被誉为20世纪科学巨人。他的光子假设理论完美解释了光电效应,由此获得诺贝尔物理学奖。他的狭义和广义相对论更是惊艳整个物理学界,甚至撼动了经典力学的统治地位。他对引力的全新解释,已经成了科幻小说和电影里的常见主题。此外他的理论也成为核能开发的理论基础。他还是二战期间曼哈顿计划的推动者。
第2位伽利略·伽利雷(Galileo Galilei)。1564年生人,意大利科学家。被誉为观测天文学之父,首次成功观测到木星的四大卫星和土星环。他在实验中融合数学、物理学和天文学,不仅证明了日心说的科学性,还推翻了亚里士多德的许多理论,改变了人们对宇宙、物质和运动的认识。可以说在科学革命进程中,他的贡献无人能及。
第1位艾萨克·牛顿(Isaac Newton)。1643年生人,英国科学家。他是公认的百科全书式科学家,他的万有引力和三大运动定律,是经典力学的定海神针,也是现代工程学的基石,以至于人们口头习惯把经典力学就叫牛顿力学。在数学领域,发展微积分也有他的一份荣誉,他还证明了广义二项式定律,为幂级数研究做出了贡献。在光学领域,他提出光的微粒说并发展了颜色理论。在热学领域,他确定了冷却定律。在天文学领域,他发明了反射望远镜。经济学上的金本位制度也是他的构想。此外他对自然科学的研究又对哲学产生深远影响。这边爱因斯坦也坦诚说,没有牛顿的理论工作,他们取得的一切成就都是不可能的。正是由于在各方面都对人类发展做出了突出贡献,因此牛顿成了当之无愧的最伟大科学家。
实际上还有几位科学家的呼声很高。一是亚里士多德(Aristotle)。古希腊哲学家,也是百科全书式人物,多个学科的开创者。他的三段论开创了逻辑理论,四因说为物理学和生物学的因果关系分析奠定理论基础,他的观察和分类方法对现代生物学和自然科学产生了深远影响,分类法和演绎推理为科学研究提供了范式。在牛顿出现以前,他的理论一直是中世纪的主流。
二是拉瓦锡(Lavoisier),法国化学家,也是18世纪化学革命的灵魂人物,被誉为近代化学之父。他最大的贡献是将化学研究从定性转向定量。他用定量研究方法成功证明了他的质量守恒定律,破除了许多谬误,推动化学研究朝着科学方向前进。他提出了氧化学说,并分离出氧气和氢气,还发现了硅元素。他是第一个提出动物呼吸与燃烧之间的关系,是生物化学领域研究的开创者。
三是路易斯·巴斯德(Louis Pasteur),法国科学家,19世纪微生物学的领军人物,被誉为近代微生物学之父。他构建了微生物学的研究框架,并开创“实践—理论—实践”的研究方法。他通过研究成功把病菌变成防病的疫苗,进而研制出狂犬病和炭疽病疫苗,是传染病研究的历史性成果。他揭示的微生物发酵机理让啤酒、葡萄酒和其他发酵产品,能够长期储存而不变质,进而实现大规模量产,在此基础上他还发明了巴氏杀菌法,至今仍被广泛使用。
四是马克斯·普朗克(Max Planck),德国物理学界,量子力学创始人之一。1900年他提出能量量子化,被认为是量子论诞生的标志。他一直在量子物理学的研究和教学一线,先后提出了普朗克定律、波尔兹曼常数等,在物理学界影响深远。1918年因量子理论研究的突出贡献获得诺贝尔物理学奖。1938年发现的第1069号小行星就是以他的名字命名的。
他们都是科学领域伟大的探索者,在知识的海洋中乘风破浪,用勇敢和智慧为后人照亮了光明之路,受人推崇也在情理之中。
也有人推崇尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla),甚至认为他可以跟牛顿一较高下。他是1856年生人,塞尔维亚裔美籍科学家。他在奥地利读完大学后,就到爱迪生的电灯公司上班,在这里干出了名堂,创作了第一台感应电机模型。爱迪生一看觉得这个年轻人有想法,就把他招到自己的实验室。
到了爱迪生实验室后,他直接负责老板的直流电机发明项目,并圆满完成任务。当时直流电的供电范围很小且效率低,为了解决这个问题,他不仅发明了交流电机,还发明了配套使用的特斯拉变压器,这套方案不仅实现电力远距离输送,而且供电效率也有了质的提升。正是对电磁场理论的深入研究,成就了他在电机工程领域的地位。在此期间他加入美利坚国籍。
1886年他成立自己的公司,之后更是一路开挂,先后发明了更多专利,比较有名的像特斯拉线圈、无线电技术等。尤其是特斯拉线圈,广泛应用在各种电子设备和电信技术中。据统计他一生有700多项发明专利,他的贡献涵盖众多领域——从机械工程设计到射线研究再到解决电力供应问题。从中可以看到他跨领域的知识储备、独特的观察视角以及创新性的批判思维。即使以今天的科技眼光看,他仍一颗耀眼的科学明星,一个引领科技发展的开拓者。
不过如果把特斯拉放在牛顿前面,不知道会有多少人反对?
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