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近一个世纪的物理界仿佛有些寂静,这究竟是为什么呢?涨知识了

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你好科普 2021-12-03 08:00

众所周知,物理学是一门高深且与生活息息相关的学问,物理的发展情况深刻影响着人类的科技发展。

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世界上最伟大的科学家合照

而每个人学生时代都学习过的基本学科我们所了解到的那些重大的发现也已经是一百多年前的事情了,近一个世纪的物理界仿佛有些寂静,那这究竟是为什么呢?

物理学的发展

我们现在所学习的物理学体系在四百年前就奠定了基础,经过不断地发展形成相对完备的能够帮助人类社会生活的重要学科门类。

主要就是以牛顿和伽利略为代表的经典物理学和以爱因斯坦和普朗克为代表的现代物理学两大体系,每位物理学家都为这门学问的发展做出了不可磨灭的贡献。

牛顿VS爱因斯坦

经典物理学的三大支柱包括经典力学、经典电磁场理论、经典统计力学,由牛顿和伽利略等人在十七世纪创立,哲学中提到“经济基础决定上层建筑”,恰好这一时期西方的资本主义经济迅速发展,为科学的发展提供了良好的资金和社会环境。

后来这一体系经过不断地补充和发展而相对完整,对人类科学世界产生了深远的影响。尤其是后来的工业革命就直接受这些重大的物理理论和科学技术支持,人类逐渐向前迈进。

爱因斯坦提出了相对论

现代物理学以相对论和量子力学为代表,研究它们的就是我们熟知的物理学天才爱因斯坦和普朗克。20世纪是各方面新旧交替的重要节点,世界大战、大国竞争、人民的反抗等等都是这个时代的标签,但站在历史的大角度来看似乎这些变化都是水到渠成的。

就物理学而言,这一时期(十九世纪末)大家都认为经典物理学能解决社会现在遇到的所有问题,不必再进行新的考虑和思想。但是进入新的时代后物理学也有一些新的发现比如迈克尔逊实验和黑体辐射实验,经典物理学已经无法解决,似乎物理学界陷入了短暂的沉寂。但是爱因斯坦和普朗克的出现恰好解决了当前的困惑,他们就是现代物理学的曙光。

量子力学

纵观物理学的重大突破,需要不同方面的因素促成。例如当时的社会环境、社会思想的潮流、社会经济等等都是影响的原因。现代物理学的出现也和之前的经典物理学相隔了两个世纪,证明这些理论的研究是需要时间和周期的,非一日之功,也是一种自然发展的规律。

影响物理发展的因素

任何科学理论的诞生都是经过猜想再到得到证实而被认可的,所以影响科学发展的重要因素之一就是观测技术。就算天才爱因斯坦当年提出著名的广义相对论的时候也不被大部分的物理学者所接受。

广义相对论是关于引力现象的理论,是他在经过计算发现的,在强引力场下广义相对论和原有的万有引力规律展现的结果是不一样的,但是如果能观测到太阳周围星光的偏折就能够证明广义相对论相较于之前的理论更进一步。

人类技术无法达到检测的水准的时候这一理论一直被认为是错的,直到人类的观测技术得到提高,在1919年,天文学家爱丁顿成功验证相对论的正确性,使爱因斯坦一下成为物理界的新星。

爱丁顿VS爱因斯坦电影剧中照

另外,人类的寿命限制也是一种因素。物理学是一门成熟完善的学问,一个人研究一项没有结果的理论可能需要耗费一生的时间去证明,人类的寿命在物理学研究的周期中显得太过短暂。

况且研究这门学问的人要学完基础的知识起码也要花费三十年读到博士学位,再加上后期的研究和计算推理才可能得到一个来之不易的初步成果。

人类基因序列图

至于说为何没有出现重大突破,这样的问题是不太严谨的。无论是牛顿等人的经典物理学还是爱因斯坦等人的现代物理学发现在物理学界都是颠覆性的进步,而后物理学的发展并不是停滞了而是一种延续性的进步。

如今的物理学研究空间相较于一百年前还在不断地扩大,学科内的研究方向又分得很细致。科学家人数虽然也在日益增长但是被巨大的研究空间而分散,这就导致研究的强度和力度相对减弱,也就不容易出现颠覆性的发现,但是并非停止进步,而是等待厚积薄发。

物理学何时才能有重大突破

这就要再次提及爱因斯坦,这位智商极高的物理天才和相对论的产生仿佛是物理界横空出世的流星,照亮了物理学,照亮了人类探索的前路。

相对论的产生可以解决大部分人类所遇到的问题,它在证明了速度和质量关系的同时也向世人展示了全新的太空观,帮助我们不断探索宇宙空间,但是这一部分的理论体系我们还没有完全的吃透。从经典物理学到现代物理学的上升尚且等待了两个多世纪之久,科学的发展从来都不是一蹴而就的,从理论到实践又是一个漫长的研究阶段。

广义上的相对论

人类物理学的研究探索可分为宏观和微观两个部分,宏观由微观主导,所以对基本粒子认知和水平的高低也直接决定着人类科技的发展程度。我们暂时没有认知或发现新的粒子时就说明人类在物理学方面还未取得重大突破。

只有当我们发现新的粒子时才有可能打破之前形成的物理学体系,再次使物理学“守得云开见月明”也是人类文明的又一次进步。也有人猜测,按照物理学之前更新的规律,起码要等到21世纪末才可能有新的奠基人带着他的成果出现。

结语

综上所述,科学成果的诞生需要时间的等待,需要一代又一代的物理学家们不断地耕耘。无论是社会经济、文化等因素还是就研究过程本身而言都需要一定周期来完成。

未来世界

现代科技发展速度之快,人类文明也在不断进步,相信不久以后科学家们会探索出新的世界,让我们拭目以待重大突破来临的那一天!

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