为什么有的物理学家会因为发现了一些显而易见的规律而名垂青史?

李剑

按照题主的这逻辑,我的脑海中出现了三个人的身影,而他们的名字其实大家都很熟悉:阿基米德,伽利略,还有就是牛顿。

阿基米德(公元前287年—公元前212年)

阿基德米是伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人。作为一名智者,阿基米德非常善于发现生活存在的规律,睿智的阿基米德便成为了中小学经常出现的人物。

关于阿基米德传说最多的,应该是这样两个故事。第一个故事是阿基米德之死,另外一个故事便是阿基米德发现浮力定律的故事。

相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠。但是在做好后,国王疑心工匠做的金冠并非纯金,工匠私吞了黄金,但又不能破坏王冠,而这顶金冠确又与当初交给金匠的纯金一样重。这个问题难倒了国王和诸位大臣。经一大臣建议,国王请来阿基米德来检验皇冠。
最初阿基米德对这个问题无计可施。有一天,他在家洗澡,当他坐进澡盆里时,看到水往外溢,突然想到可以用测定固体在水中排水量的办法,来确定金冠的体积。他兴奋地跳出澡盆,连衣服都顾不得穿上就跑了出去,大声喊着“尤里卡!尤里卡!”(ερηκα,意思是“找到了”。)
他经过了进一步的实验以后,便来到了王宫,他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里,比较两盆溢出来的水,发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大,密度不相同,所以证明了王冠里掺进了其他金属。

这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王,阿基米德从中发现了浮力定律。

伽利略(Galileo Galilei,1564-02-15-1642-01-08)

伽利略是意大利数学家、物理学家、天文学家,科学革命的先驱,这名字应该从中学就应该很熟悉了,其中最有名的就是伽利略的自由落体实验。

1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验,得出了重量不同的两个铁球同时下落的结论,从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。关于自由落体实验,伽利略做了大量的实验,他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来,并测定下落时间有多少差别。结果发现,各种物体都是同时落地,而不分先后。也就是说,下落运动与物体的具体特征并无关系。无论木制球或铁制球,如果同时从塔上开始下落,它们将同时到达地面。

伽利略通过反复的实验,认为如果不计空气阻力,轻重物体的自由下落速度是相同的,即重力加速度的大小都是相同的。

牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)

艾萨克·牛顿是英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。
有一天,牛顿正坐在苹果树下休息,忽然一个熟苹果掉下来,砸到他的头上。他摸了摸被砸痛的地方,这时,牛顿就想到一个问题:当把球抛向空中时,它为什么不一直向上升去,而总是向下落呢?牛顿捡起苹果突然有一种奇怪的想法,是不是有一种看不见的力量在起作用,把苹果拉向地面呢?
这也就是牛顿发现万有引力定律的萌芽。牛顿认为世界上每个物体都有一种看不见的力吸引着其他物体,重的物体比轻的物体吸引力大,我们生活的地球比地球上的万物都大得多、重得多,所以向上抛的所有物体最终都会落到地上,这就是地球通过万有引力作用的结果。牛顿的发现不仅可以解释地球上的物理现象,还可以解释宇宙天体间的现象。在地球之外,还有许多星球,比如太阳、月亮、火星、木星,它们也都是通过万有引力吸引在一起的,所以月亮绕着地球转,地球绕着太阳转。又是这种引力把它们固定在各自的位置上,才使得它们虽然在同一天空下运动,却不会发生碰撞。

牛顿也因此而声名大噪!


超级数学建模

施郁

(复旦大学物理学系教授)

我想不出有谁是因为发现了一些显而易见的规律而名垂青史,然后有人举了德布罗意的例子。

Oh my god! 伟大的德布罗意!你知道德布罗意有多伟大吗?

我知道你轻视德布罗意,是因为他的物质波被你的物理老师(或者在这件事上的老师)描述为:既然前面有物理学家发现光有粒子性,那么德布罗意来个类比,粒子是不是也有波动性呢?

德布罗意的原文是说,他将爱因斯坦1905年提出的光子所具有的波与粒子的共存推广到所有粒子。

但是这是显而易见吗?不觉得,更何况在1924年的时候!

这是德布罗意博士论文工作,这后来出版为厚厚的一本书,可不是讹传所说的一张纸!一张纸的诺贝尔奖有,后来彭奇亚斯和威尔孙发现微波背景辐射的就是。但是德布罗意的不是!

如果德布罗意的假设显而易见,为什么他的导师郎之万不能判断,要请爱因斯坦来定夺?

没有德布罗意,薛定谔就不会提出薛定谔方程。

提出物质波假设仅仅5年后,也就是1929年,德布罗意荣膺诺贝尔物理学奖!而且是一人独得。海森堡独得1932的奖,薛定谔和狄拉克分享1933年的,其实都是1933年领奖。与之类似的是,1922宣布将1921年的奖颁给爱因斯坦,1922年的奖颁给玻尔。

通常量子论的历史被分为普朗克、爱因斯坦和玻尔的老量子论和德布罗意、海森堡、玻恩、约当、薛定谔、狄拉克、泡利等人的新的量子力学。德布罗意的理论属于新的量子力学!


物理文化与施郁世界线

提问之前你要先确定"是不是",是的话才能问"为什么"。

有很多物理定律在古代并非显而易见的,所以你这个问题前提就是错的,就不应该问为什么。

举两个简单的例子:

惯性定律,物体总是运动的,受力才会改变运动状态。然而古希腊哲学家亚里士多德并不这么认为,他当时认为物体不受力时是静止的,受力才会运动。

伽利略的两个铁球实验,也是为了推翻古代哲学家认为的重物比轻物下落更快的看法。

除此以外还有很多例子,不要因为你现在觉得显而易见就以为古代人都这么觉得。古代人缺乏现代科学研究的素养,很多情况都不懂得排除干扰项,透过现象去研究本质规律,只会表面归纳。因为表面上看你不推车就不会走,所以认为物体必须受力才会动;因为铁球下落比羽毛快,所以认为重物下落比轻物快。

正是由于阿基米德、牛顿、伽利略等先贤,比普通人看问题更透彻,更早具备了科学素养,他们才能最早总结出正确的物理规律。


艾切贝里亚

这话说的太轻巧了。某些现象显而易见,但若要总结出规律,不是牛人办不到。同样看到石头不会飞,牛顿总结出万有引力,而大多数人习以为常根本不问为什么。



科学家的工作是解释我们生活于其中的世界,从宏观的宇宙到微观的各种粒子。牛顿名垂青史,一是因为他发表的“万有引力定律”,二是因为他科学研究方法和研究工具的应用,使科学体系逐渐确立。因为他的出现,后人才能按照科学的方法继续研究各种现象。
光也是每天都见到的,没有光我们无法看到物体,但又有几个人去认真思考光到底是什么东西?人每天都要呼气吸气,有几个人研究过人为什么要呼吸?一日有昼夜之分,昼夜何以形成?某些科学家却不甘于仅仅了解这些现象,而是期望看到这些事背后隐藏的事物本质,因为他们我们才知道光是什么,才知道人需要氧气,才知道地球会自转公转。

并且这些现象的发现都不是臆想,而是应用各种科学方法研究得出,是经得起考验的。当然局限于认识水平,某些现象的解释可能在某一天被推翻,但正是那些或错或对的理论、假说促进科学研究向着一定方向,而不是颠东倒西乱七八糟,才使得各种现象真的“显而易见”。


来看世界呀

第一,所谓的显而易见,是因为这些人探究出来了,你才会“哦,原来这么简单”,就像考试公布答案了,你就觉得试题简单。

第二,以牛顿与阿里士多得的例子来说,阿里士多得认为“运动需要力维持”,这个显而易见的观点持续了千年,然而牛顿用惯性推翻了。发现一个原理或者推翻一个原理不是空口白话,都是要经过大量的猜想,实验,观察来证明的,阿里是观察了大量的现实例子得出的结论,牛顿是通过大量的猜想,实验,以及总结前人经验来证明的。

第三,这些所谓出名的名人,不仅仅是发现了什么原理声名大噪,一般他们的其他共享也是不小的,比如牛顿的微积分。

所以不要以为科学发现简单,台上十分钟,台下十年功。


阿吉

你好厉害,牛顿的万有引力我也感觉到了,为什么只有牛顿提出来了,一个规律没被发现之前,没有人能意识到并把它系统的提出来,人类的每一次进步都是这些人提出来的,你怎么不说发明火的人有什么了不起,我也能搞出火来,四大发明有什么了不起,我也能搞出来,是的你是在别人提出来的基础上想到了,当然感觉简单了!你这种简单的问题,不简单!


鲲之讯

地球是圆的,绕着太阳转。这显而易见吗?

惯性定律:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。这显而易见吗?

相对论,量子论,哪一个显而易见了?全都是违背直觉的吧?

没有天才的想象力,根本想不出来。想象力差点,还学不会。

请举出一个例子,说说哪个物理学家发现了显而易见的规律,而留名青史了?


妈妈问道

没有规律是显而易见的,只因为发现者给出了最简单、平实、深入浅出的原理解释。这些规律一直在宇宙、人间生活中存在,但除了这些发现者、立志于发现的人,没有人能做到发现,即便立志者中太多,也很难做到能发现。不要以为别人说出的规律、道理简单,只是别人说出了而已,给你、你组织的世界顶级的团队一万年,同样的简单的规律、道理你们也说不定出来。


海风215951497

时代不一样,所谓的显而易见完全是后世评前世,但这显而易见在当时很多都是人们从未想过的创举,而现在不显而易见的规律大多也是以前理论发展而来的,在将来也有可能变成未来人口中显而易见的道理。


依与梦

个人看法:

1,因为那个时候有很多待开发的东西,开发出来以后最终留名史册。

比如:在改革开放初期赚钱的机会有很多,创业的路子也有很多。但放在现在,再去想创业点子,就会比之前困难很多了。

2,我们现在是站在前面人的基础上思考问题的。

正是由于前面的人发明了很多东西,才会更利于我们现在的思考。就像现在看到的数字0-9,看起来很简单,但最开始发明的时候也很曲折。比如我们现在想做一个跟互联网相关的创业,是因为受到现在互联网环境有意识或者无意识的影响,但当时马云确实是开创了一个先河。

总而言之,有时候我们都会想早出生几十年赚钱机会,待发明的东西会多很多。但真的早出生几十年,站在那个年代做事情也会很困难,会受当时客观条件和思维方式的限制。


分享到:


相關文章: