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相對論誕生一個多世紀,卻仍未被推翻,物理學真的停滯不前?

發(fā)布時間:2025-10-24閱讀( 16)

判天地之美,析萬物之理

小到蘋果為什么會落到地上而不是向上飛,大到行星為什么是橢圓的運轉軌道,都可以用簡潔而和諧的物理方程說明。

同樣,人類之所以能夠把成百上千噸的龐然大物送上太空,把探測器送往幾十萬公里外的月球,也離不開物理學的不斷發(fā)展,艾薩克.牛頓、馬克斯.普朗克、阿爾伯特.愛因斯坦、玻爾等。這些偉人使物理學發(fā)生著一次又一次顛覆性的突破。

牛頓創(chuàng)建了經(jīng)典力學體系,成為近代科學的標準尺度,物理學迎來了它的第二次跳躍式發(fā)展,從普朗克公布黑體公式的那一刻起,標志著量子論的誕生和新物理學革命的開始,改變了人類對微觀世界的理解。

愛因斯坦更是幾乎單槍匹馬地創(chuàng)立了相對論,推翻了曾經(jīng)是物理學基底的牛頓絕對時空觀,成為了20世紀最偉大的物理學家。

二十世紀末,由牛頓力學、電磁學、熱力學、相對論、量子力學五大分支共同筑起了現(xiàn)代物理學牢不可破的大廈。我們耳熟能詳?shù)奈锢韺W家都是從那時來到世人面前,假如沒有一兩百年前那個堪稱物理學的瘋狂年代,人類如今不可能把地球變成地球村,更不可能沖向太空,探索宇宙。

但我們回顧近100年,相對論和量子力學已經(jīng)創(chuàng)立了一個世紀,居然沒有一個如愛因斯坦般耳熟能詳?shù)目茖W家,也沒有任何一個足以帶動物理學新革命的理論。

難道現(xiàn)代物理學的發(fā)展已經(jīng)到達了人類的天花板,就此停滯了嗎?

在每一種顛覆性的理論誕生之前,都要有無數(shù)個前人的理論和實驗累積,在1905年物理學的奇跡年之后,愛因斯坦致力于大統(tǒng)一場理論,但此后三十多年他再無任何開創(chuàng)性的貢獻。

這不是因為他年紀大了所以創(chuàng)造力降低了,而是在新開創(chuàng)的相對論面前,還有許多的路需要走,需要后人不斷地完善,直至在某個不起眼的地方中掀起一場的革命。

從經(jīng)典物理學突破到現(xiàn)代物理學,它更像一個空中樓閣,更何談突破呢?

即便愛因斯坦在當年提出相對論時,由于對現(xiàn)有物理體系顛覆過大,并不被大部分人所接受,直到1919年觀測技術提高,驗證了太陽周圍星光的偏折性,證實了愛因斯坦的理論是正確,才讓他一舉成為物理界新星。

另一方面,隨著物理學的上層不斷發(fā)展,普通人對物理學認知的難度也越來越大,近些年的進步也暫時沒有出現(xiàn)在課本里,大部分的成果還在《Nature》《Science》等英文國際期刊,其中對理論的闡述也十分前沿和復雜,非專業(yè)人士很難理解。

而我們接受的系統(tǒng)物理理論教育一般到大學甚至高中時就已經(jīng)停止了。現(xiàn)代物理學在不斷發(fā)展下?lián)碛辛烁嗑唧w分支,研究到更深更遠的層次,同一個物理專業(yè)不同的研究方向可能都無法理解對方,更別說沒有受過專業(yè)學習的普通人。

總體來看

近幾十年來,物理學也并不是沒有突破,比如楊振寧和米爾斯共同提出了楊.米爾斯理論,在這個框架下,實現(xiàn)了電磁力、弱力、強力三種力的統(tǒng)一,離愛因斯坦后半生致力于攻克的大統(tǒng)一場,只差了最后一步的引力,并且該理論還幫助科學家建立了標準粒子物理模型。

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