眾所周知,物理學是一門高深且與生活息息相關的學問,物理的發展情況深刻影響著人類的科技發展。
世界上最偉大的科學家合照
而每個人學生時代都學習過的基本學科我們所了解到的那些重大的發現也已經是一百多年前的事情了,近一個世紀的物理界仿佛有些寂靜,那這究竟是為什么呢?
物理學的發展
我們現在所學習的物理學體系在四百年前就奠定了基礎,經過不斷地發展形成相對完備的能夠幫助人類社會生活的重要學科門類。
主要就是以牛頓和伽利略為代表的經典物理學和以愛因斯坦和普朗克為代表的現代物理學兩大體系,每位物理學家都為這門學問的發展做出了不可磨滅的貢獻。
牛頓VS愛因斯坦
經典物理學的三大支柱包括經典力學、經典電磁場理論、經典統計力學,由牛頓和伽利略等人在十七世紀創立,哲學中提到“經濟基礎決定上層建筑”,恰好這一時期西方的資本主義經濟迅速發展,為科學的發展提供了良好的資金和社會環境。
后來這一體系經過不斷地補充和發展而相對完整,對人類科學世界產生了深遠的影響。尤其是后來的工業革命就直接受這些重大的物理理論和科學技術支持,人類逐漸向前邁進。
愛因斯坦提出了相對論
現代物理學以相對論和量子力學為代表,研究它們的就是我們熟知的物理學天才愛因斯坦和普朗克。20世紀是各方面新舊交替的重要節點,世界大戰、大國競爭、人民的反抗等等都是這個時代的標簽,但站在歷史的大角度來看似乎這些變化都是水到渠成的。
就物理學而言,這一時期(十九世紀末)大家都認為經典物理學能解決社會現在遇到的所有問題,不必再進行新的考慮和思想。但是進入新的時代后物理學也有一些新的發現比如邁克爾遜實驗和黑體輻射實驗,經典物理學已經無法解決,似乎物理學界陷入了短暫的沉寂。但是愛因斯坦和普朗克的出現恰好解決了當前的困惑,他們就是現代物理學的曙光。
量子力學
縱觀物理學的重大突破,需要不同方面的因素促成。例如當時的社會環境、社會思想的潮流、社會經濟等等都是影響的原因。現代物理學的出現也和之前的經典物理學相隔了兩個世紀,證明這些理論的研究是需要時間和周期的,非一日之功,也是一種自然發展的規律。
影響物理發展的因素
任何科學理論的誕生都是經過猜想再到得到證實而被認可的,所以影響科學發展的重要因素之一就是觀測技術。就算天才愛因斯坦當年提出著名的廣義相對論的時候也不被大部分的物理學者所接受。
廣義相對論是關于引力現象的理論,是他在經過計算發現的,在強引力場下廣義相對論和原有的萬有引力規律展現的結果是不一樣的,但是如果能觀測到太陽周圍星光的偏折就能夠證明廣義相對論相較于之前的理論更進一步。
人類技術無法達到檢測的水準的時候這一理論一直被認為是錯的,直到人類的觀測技術得到提高,在1919年,天文學家愛丁頓成功驗證相對論的正確性,使愛因斯坦一下成為物理界的新星。
愛丁頓VS愛因斯坦電影劇中照
另外,人類的壽命限制也是一種因素。物理學是一門成熟完善的學問,一個人研究一項沒有結果的理論可能需要耗費一生的時間去證明,人類的壽命在物理學研究的周期中顯得太過短暫。
況且研究這門學問的人要學完基礎的知識起碼也要花費三十年讀到博士學位,再加上后期的研究和計算推理才可能得到一個來之不易的初步成果。
如今的物理學研究空間相較于一百年前還在不斷地擴大,學科內的研究方向又分得很細致。科學家人數雖然也在日益增長但是被巨大的研究空間而分散,這就導致研究的強度和力度相對減弱,也就不容易出現顛覆性的發現,但是并非停止進步,而是等待厚積薄發。
物理學何時才能有重大突破
這就要再次提及愛因斯坦,這位智商極高的物理天才和相對論的產生仿佛是物理界橫空出世的流星,照亮了物理學,照亮了人類探索的前路。
相對論的產生可以解決大部分人類所遇到的問題,它在證明了速度和質量關系的同時也向世人展示了全新的太空觀,幫助我們不斷探索宇宙空間,但是這一部分的理論體系我們還沒有完全的吃透。從經典物理學到現代物理學的上升尚且等待了兩個多世紀之久,科學的發展從來都不是一蹴而就的,從理論到實踐又是一個漫長的研究階段。
廣義上的相對論
人類物理學的研究探索可分為宏觀和微觀兩個部分,宏觀由微觀主導,所以對基本粒子認知和水平的高低也直接決定著人類科技的發展程度。我們暫時沒有認知或發現新的粒子時就說明人類在物理學方面還未取得重大突破。
只有當我們發現新的粒子時才有可能打破之前形成的物理學體系,再次使物理學“守得云開見月明”也是人類文明的又一次進步。也有人猜測,按照物理學之前更新的規律,起碼要等到21世紀末才可能有新的奠基人帶著他的成果出現。
結語
綜上所述,科學成果的誕生需要時間的等待,需要一代又一代的物理學家們不斷地耕耘。無論是社會經濟、文化等因素還是就研究過程本身而言都需要一定周期來完成。
未來世界
現代科技發展速度之快,人類文明也在不斷進步,相信不久以后科學家們會探索出新的世界,讓我們拭目以待重大突破來臨的那一天!