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现代物理学已经发展到瓶颈了吗人类科技真被“

来源:科技风 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-04-08
作者:网站采编
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摘要:回首过往,在20世纪初,量子力学和相对论的出现刷新了人们的世界观,让人类对时间、空间和物质的关系有了全新的认识,使人类的科技飞速发展。21世纪初,物理学却没有什么爆炸性

回首过往,在20世纪初,量子力学和相对论的出现刷新了人们的世界观,让人类对时间、空间和物质的关系有了全新的认识,使人类的科技飞速发展。21世纪初,物理学却没有什么爆炸性的发现,准确来说是在基础领域没有较大的发现。难道物理学的发展遇到瓶颈了吗?莫非真的像科幻小说《三体》中描述的那样,人类的科学发展已经被高等级文明锁死。

其实物理学在最近100年里不仅没有止步不前,而且比历史上其他时期的发展快得多。20世纪初,那是一个人才辈出的时代,现代物理学的许多重大发现都诞生于那个时期。从20世纪开始,人类文明就进入了飞速发展的时期。

下图为1927年第五届索尔维会议参会科学家的合影,那个时期世界上最杰出的物理学家基本上都出现在了这张照片上。

物理学是研究物质及物质运动变化最一般规律的科学,是自然科学中最基础的一门学科,物理学的进步能够带动其他自然科学的发展。人类科技文明的进步在很大程度上得益于物理学的进步,比如,电磁学和热力学的研究使人类进入了电气时代,量子力学催生的半导体技术、激光技术则使人类进入了信息时代。

物理学的发展与自然科学的发展基本保持同步。

自然科学大约起源于2600多年前的古希腊,亚里士多德就是那个时代的代表人物。我国在2000多年前的春秋战国时期也出现了以墨家学派为代表的古代科学,可惜淹没在了历史潮流当中。古希腊时期还没有出现物理学这门学科,属于自然科学的萌芽期,大概持续了700年。那时科学家们主要根据观察和经验来总结规律。

上图为亚里士多德的雕像。

中世纪,科学一直停滞不前,大约持续了1400年左右。渡过了漫长而黑暗的中世纪,时间到了16世纪,文艺复兴为近代科学萌芽奠定基础,先有哥白尼提出日心说,后有伽利略开物理实验的先河,物理学和近代科学正式建立。

上图为伽利略的肖像。

在16世纪末(明朝末年),我国近代科学先驱徐光启与利玛窦等西方传教士翻译了大量西方科学著作,为中西方科学文化交流作出了重要贡献。可惜后来因为清朝的闭关锁国政策,中断了中西方文化交流,最终导致我国在科学技术领域落后世界近200年。

17世纪出现了一个划时代的人物——牛顿,开创了经典力学体系。至此,物理学开始蓬勃发展。18世纪末,蒸汽机的应用导致了第一次科技革命。19世纪中叶,麦克斯韦用一组优美的方程统一了电和磁。经典电磁学完善后,同时开启了技术上的大变革,第二次科技革命就是从19世纪60年代开始的。

从物理学的正式诞生到第二次科技革命开始,这一时期属于经典物理学时期,持续了300多年。在这一时期,物理学进入了实验为主的时代,并且数学与物理学开始紧密结合。因为实践表明,人的经验并不可靠,为了保证研究结果的准确无误,为所有人公认,科学家必须用可重复的实验来检验结论的正确性,并对物质的物理性质及运动变化过程中的物理规律进行定性定量的研究和描述。

19世纪末,物理学的天空飘来了两朵乌云。第一朵乌云指迈克尔逊-莫雷实验与以太说的破灭,第二朵乌云指黑体辐射与紫外灾难。物理学家们为了解决这些问题,不断的进行实验和理论推测,并于20世纪初诞生了相对论和量子力学。第二次世界大战后,世界整体趋于和平,并于20世纪50年代开启第三次科技革命。

现代物理学诞生于20世纪初,一直持续至今。随着物理学基础的成熟,在这一时期,理论物理崛起,使现代物理学发展成一门理论和实验紧密结合的科学。理论物理不是胡乱猜测,而是建立在现有的结论之上,并作出合理的推测。

不管是物理学还是其他科学,发展之路从来不是一帆风顺。工业的发展需要技术积累,科学的发展也需要知识的积累。牛顿曾说过,他能取得巨大的成就,是因为站在了巨人的肩上。原始资本的积累需要足够长的时间,基础科学的发展也需要足够长的时间来打地基。

科学的发展是从无到有、从少到多这么一个过程,当人类的认识达到了足够的广度,一些智者便会进行更加深刻的思考,就会引发科学革命,这就是量变到质变。如果没有前人的研究成果,爱因斯坦也不可能提出相对论。这个变化过程需要足够长的时间。

文章来源:《科技风》 网址: http://www.kjfzz.cn/zonghexinwen/2021/0408/995.html



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