为什么物理学近百年都没有重大突破了呢?
科学的发展不算慢
其实我们可以数一数,在整个人类文明史,物理学的重大突破一共有多少次?坦白地说,一共2次。
第一次是由牛顿提出的牛顿三大定律和万有引力定律。时间是在17世纪最后的30年。
第二次其实有两大理论,分别是爱因斯坦提出的相对论,以及一群杰出的科学家提出并逐渐完善的量子力学。时间是在20世纪的前30年。
两次的相距了250年左右,如果按等差数列来看待这件事情,那下一次物理学的重大突破应该23世纪的中间,也就是共2250年左右,是130年后的事情了,这里还没有把难度算进去,其实物理学越往后发展,越是艰深难懂。现在的物理学家之间都常常互相听不懂对方在研究啥。如果把这个因素考虑,这个时间应该再往后推一推。
所以,我们才距离上一次物理学的黄年代100年左右的时间,这要求未免有点太高。
物理学的发展
其次,物理学的发展是非常借助于仪器的。牛顿的理论能很好地解释宏观低速世界的情况,但是到了大尺度(速度快,引力大)的情况就会出现很大的误差,相对论很好地弥补了这一点。同样的,在小尺度上(尤其是在亚原子级别),牛顿力学也不再适用了,这时候就需要量子力学。而为什么没有一开始就出现相对论或者量子力学?
其实,就是因为观测手段的原因,宏观低速的世界,我们依靠简单的工具配合肉眼就能完成。而大尺度和小尺度,我们都需要依靠非常精密的观测仪器。
是什么阻挡了科学的重大突破?
而我们现在仪器所能观测到的尺度,理论都能解释地非常完美,也就是误差极其小。所以,局限了现代物理学发展的是观测仪器,而非是人类的智力。
当我们拥有更强的观测手段,我们能看到更大尺度和更小尺度,并且旧的理论在该尺度下误差很大时,理论物理学家就会构想新的理论,解释新的误差问题。相对论和量子力学就是因为这么多来的。
这也是为什么,科学家对于观测到引力波,暗物质,暗能量,黑洞极其感兴趣,甚至像中国,美国,欧洲这些地方都要把钱砸在这些方面的原因。因为对于这些的观测,很有可能可以做出重大的突破。
不少人提及,物理学近百年都没有重大突破,现在的物理学是不是到了人类的最高峰了呢
小编认为现在是到了一定瓶颈,但这只是暂时性的。
物理学真的是近一百年都没有重大突破吗?
当然不是了,在过去的100年时间里,物理学取得的成绩还是不错的,这里不得不提到的就是量子力学了,量子力学也是当代物理的重要基础,薛定谔方程、海森堡等人建立的矩阵力学、不确定性原理、量子电动力学、量子场论、量子色动力学、粒子物理的标准模型等等,这些都是在这个时间段中取得的,都是物理学史上璀璨的成就。
20世纪的物理学发展可以分为上下两个部分,上半部分的代表就是爱因斯坦了,这一时期,相对论与量子力学是物理学中齐头并进的巨轮。
下半部分中,基于罗伯特·米尔斯与杨振宁的理论发展而来的粒子物理标准模型成为代表。粒子物理也是目前最为先进的物理学研究方向。在20世纪下半部分,电弱统一,夸克理论的提出,量子色动力学,这些都是举足轻重的成就,在这一时期,物理学家们完成了之前没有完成的事情,将除引力外,其余三种基本力统一在一起,可以说离梦寐以求的大统一理论又近了一步。
还有,1998年发现的中微子振荡,这一发现对粒子物理标准模型提出了挑战,也就是表明粒子物理标准模型并不是完美的,还是存在一些问题的,就拿最近一段时间发生的事来说,引力波也算是重要发现吧。
所以说,近一百年以来,物理学一直都在取得突破,只是最近几十年没有听过重磅消息罢了。但是从另一方面来说,物理学突破、重大突破并不是那么容易就能够取得的,它需要积淀、需要契机、需要技术手段的提高等等。学术的世界是永无止境的,也不是一帆风顺的,只要解决了问题,那么一个全新的物理时代也即将到来了。
为什么近百年来物理学停滞不前,没有重大突破了?
广告 您可能关注的内容 |