為什麼海森堡、玻爾和薛定諤這些物理學家的名氣比愛因斯坦小得多?

用戶172304069

題主你好,海森伯格、薛定諤、玻爾這三位物理學家中除了薛定諤的名氣相對大一些,其他兩個名氣都很小。原因有很多,先說說海森伯格,海森伯格曾經為納粹德國服務,但是因為他的數學能力不是很好——算錯了核反應底物的臨界質量——導致納粹德國沒能造出核武器。這件事情反映了兩個很嚴重的事情:海森伯格有可能是一個不分是非的人(他曾經為自己辯解過,但是我覺得不足為信),另一個是此人算功不行——物理學就是以計算核心之一的學問,算不對等於不會物理!這兩件事情直接導致二次大戰以後海森伯格再也不能從事學術工作。同時海森伯格陷入了危機之中,對於海森伯到底是不是納粹分子,一直到現在都沒有停止過爭論。相比之下,愛因斯坦在二戰之前就明確反對納粹,某種意義上說,站對了隊伍對一個人的命運是有直接影響的。

相比之下,玻爾就更慘了。他的合作者斯萊特在多年以後這樣說玻爾:"我對玻爾先生不曾有過任何敬意, 因為我在哥本哈根度過了一段可怕的日子"。這句話很委婉,它暗含了一句潛臺詞:玻爾對物理學的信仰遠小於他對物理學的懷疑。玻爾是一個典型的"科學革命綜合徵",他多次否定能量守恆定律。但是結果是他否定幾次,就被實驗打了幾次臉。但是玻爾還是有一些貢獻的,比如說對量子力學的建立和解釋量子力學,玻爾有一定的作用。但這些作用和愛因斯坦比起來,微不足道!如果不是玻爾和愛因斯坦有過幾次論戰,可以說玻爾更加沒有名氣。

薛定諤要好一些。為了否定量子力學的哥本哈根學派詮釋,薛定諤提出了至今都津津樂道的"薛定諤的貓"。薛定諤最重要的工作其實不是建立波動力學,而是提出了反對量子力學的“薛定諤貓”。這隻貓對量子力學衝擊十分巨大,以致於任何一本將量子力學的科普書都無法繞開它。可以說,沒有薛定諤貓,薛定諤也得面臨被遺忘的窘境。

另外就是,科學家要想有名氣,還得有人捧。愛因斯坦曾被美國雜誌捧為“超級天才”。但是其他幾位卻沒有人捧。這件事情可以用霍金和彭羅斯來類比,霍金很有名,但彭羅斯卻鮮有耳聞。霍金被學術圈稱之為“混跡娛樂圈的物理學家”。沒有媒體的炒作,霍金不會這麼有名。

愛因斯坦有能力,又有媒體追捧,不想有名都難得很!


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要回答這個問題,首先要思考一下,一個科學家成名的因素有哪些?我想可以從科學成就,社會影響力和公眾關注度這三個方面來說。

而對於不同人來說,他們對這三個因素的重視程度是不同的。一個物理學專業的學生或者研究者,我想一定是更加看重科學成就。而一些非專業性的獎項評審,顯然會更看重該科學家的社會影響力。而對於普通大眾來說,唯一能關注的也許就是科學家們有趣的八卦新聞了。這也許能解釋為什麼近年來虐貓狂人薛定諤似乎在網絡上有了更大的知名度。

回到原來的問題,為什麼海森堡、玻爾和薛定諤這些物理學家的名氣比愛因斯坦小得多?

因為在科學成就、世界影響力和學術輿論這三個方面,這三個物理學家都難以望其項背。

首先來說說科學成就。愛因斯坦,20世紀最偉大的科學家,無論在哪裡都是可以和科學的開拓者伽利略,科學的集大成者牛頓相比肩的科學巨匠。二十世紀物理學有兩大重要理論:量子力學與相對論。愛因斯坦既是前一理論的奠基者,又是相對論的創立者。兩大理論成果有他一大半的功勞。他是現代科學的奠基者,革新者,開創者,完全顛覆了原本的牛頓力學體系。而他的理論又直接推動了現代科技的進步,可以說,如果沒有愛因斯坦,我們今天的生活絕對不是現在的模樣。其他三位科學家,都對量子力學做出了偉大貢獻。但是愛因斯坦的成就是開創性的。人們往往知道冠軍的名字,卻很難記住冠軍之後的2、3名。

再來看社會影響力。

不說國外,光說在我國。愛因斯坦是上述幾個科學家中唯一被選入我國教材的,可見其社會影響力。他的社會影響力使得他被選入教材,選入教材這個事實又進一步提高了他的社會影響力。大部分中國人,是聽著愛因斯坦的故事長大的。在小學時聽說愛因斯坦曾經是個笨孩子,門門都拿1分,後來卻一躍成為最偉大的科學家(其實瞭解之後就知道在德國,考試1分是滿分)。這樣的雞湯既鼓勵了孩子又給了家長培養孩子的信心。再長大一些,瞭解了愛因斯坦熱愛小提琴的人文情懷和他反對使用原子彈的和平主義情懷,自然而然就產生了愛因斯坦高於其他科學家的觀點。

除此之外,本人還覺得愛因斯坦是一個很具個人魅力的物理學家

總之,以上三位物理學家都是在其研究領域的巨擘,然而和愛因斯坦相比,他們的成就和影響力以及公眾關注度都難以望其項背,因此他們的名氣從各方面來說都比愛因斯坦小的多。

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題主提到這些科學家都是上世紀初著名的科學家,在20世紀初,隨著三大發現拉開了現代物理研究的序幕,現代物理的兩大支柱就是相對論和量子力學,其中愛因斯坦就是橫跨這兩大支柱的傑出代表。

愛因斯坦在相對論的地位。

愛因斯坦在1905年,也被成為物理奇蹟年內,幾篇諾獎級別的論文,一舉奠定了他在物理學中的地位,其中包括狹義相對論,光量子,布朗運動解釋,質能方程這些大家熟悉的內容。其中最重要的文章就是狹義相對論,愛因斯坦是以一己之力在發展相對論,從狹義相對論到廣義相對論。愛因斯坦談到狹義相對論即使沒有他的提出,也會很快出現,但廣義相對論要推遲幾十年了。

愛因斯坦在量子力學中的作用。

我們在看量子力學的發展,愛因斯坦作為奠基人一直在裡面起著重要的作用。量子力學的發展從普朗克提出量子的概念,但保守的普朗克只是謹慎的應用。而愛因斯坦明確提出了光量子的理論,解釋了光電效應,結束了幾百年人們對光的本質的紛爭。隨後玻爾受到普朗克和愛因斯坦的理論啟發,結合氫原子光譜的實驗數據和巴爾末公式,才提出了氫原子的玻爾模型,建立了原子的量子態。以上都屬於舊量子時期。

隨後,德布羅意在愛因斯坦光的波粒二象性的啟發下,提出了物質波,在使得量子力學得以發展,有了物質波,就要得到波函數的運動方程,在此基礎上產生了海森堡,玻恩和約爾當合作的矩陣力學,隨後薛定諤在與情人度假的時期,情慾智力大爆發,一舉拿下物質波的波動方程,也就是著名薛定諤方程了。至此,矩陣力學和波動力學形成了量子力學的基本形式。海森堡在波粒二象性的基礎上,在與愛因斯坦的關於測量的談話中得到啟示,建立了不確定關係。隨之玻恩受到愛因斯坦光子密度概率解釋的啟發,提出了波函數的統計解釋,至此,量子力學的統計規律建立,形成了以玻爾為教皇的哥本哈根學派。

上帝是不會擲骰子的,玻爾-愛因斯坦論戰。

愛因斯坦作為長者,他更信奉局決定論和因果論,而玻爾等認為自然界的一切都是統計性的。這樣爆發了量子力學完備性的大論戰,愛因斯坦對於他一手奠基的量子理論,對哥本哈根學派提出了關於玻恩統計解釋,海森堡不確定關係和玻爾互補原理的質疑。隨著愛因斯坦光箱實驗被玻爾化解後,愛因斯坦承認了統計理論,對量子力學的完備性進行質疑。正是愛因斯坦不斷的質疑,使得哥本哈根學派不斷修正其數學和物理基礎,使得量子力學更加完備。

愛因斯坦作為現代物理兩大支柱的奠基者,成就遠遠超越其上提及的各位著名的物理學家,一代宗師的地位從合影中就能看出。

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量子實驗室

海森堡、玻爾和薛定諤這些物理學家的名氣比愛因斯坦小得多,主要是由於在物理上的貢獻沒有愛因斯坦大!

海森堡、玻爾和薛定諤這些物理學家的貢獻主要在量子力學方面,但是愛因斯坦在這方面也有比較大的貢獻。愛因斯坦提出了光子和固體振動能量量子化的概念,並給出了光子的能量、動量與輻射的頻率和波長的關係,成功地解釋了光電效應。這些都對量子力學的發展起到了關鍵的作用。

而愛因斯坦更大的貢獻在於他獨立提出了包括狹義相對論和廣義相對論的相對論學說。這一學說是20世紀三大物理發現,其它兩個發現是量子力學和楊振寧等發現的規範場論(諾貝爾物理學獎獲得者丁肇中)。

可見,愛因斯坦的名氣是建立在其對現代物理學的巨大貢獻上。因而很多物理學家的排名上都把愛因斯坦排為僅次於大科學家牛頓的偉大物理學家!


地震博士

這幾位都是諾貝爾物理學獎得主,為什麼海森堡、玻爾、薛定諤的名氣不如愛因斯坦呢?根本原因在於他們的成就不在一個數量級。

海森堡、玻爾、薛定諤為量子力學的建立做出過傑出貢獻,愛因斯坦也有貢獻。愛因斯坦獲諾貝爾獎就是因為用光量子的概念解釋了光電效應。不過用光量子解釋光電效應在相對論的面前,簡直是不值一提。

二十世紀有兩座科學大廈,一座是量子力學,一座是相對論。量子力學這座大廈是由普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、泡利、薛定諤、波恩、海森堡、狄拉克等一大批科學家共同建立起來的。而相對論卻幾乎是愛因斯坦自己一個人一手建立起來的。

愛因斯坦建立了相對論,讓他成為能夠和牛頓、麥克斯韋比肩的偉大科學家。海森堡、玻爾、薛定諤能夠和牛頓、麥克斯韋比肩嗎?完全不能。

體育比賽中,人們更容易記住的是金牌得主,而銀牌得主、銅牌得主就不容易被人記住了。正是因為愛因斯坦是那個時代的No.1,更容易被普通人記住。大多數人可能不理解相對論,也不理解量子力學。但提到二十世紀的科學家,大多數人卻能脫口而出——愛因斯坦。這就是No.1的魅力。


刁博

施鬱

(復旦大學物理學系教授)

這主要是因為他們在科學上的貢獻的差別。

蘇聯物理學家朗道曾經將物理學家分級。愛因斯坦一個人1/2級,其他重要的物理學家,包括標題中的海森堡、玻爾和薛定諤都是1級。每相差1級,代表物理學上的貢獻相差10倍,也就是我們常說的一個數量級。那麼海森堡、玻爾和薛定諤與愛因斯坦的差別就是根號10,約等於3.16。

現代物理學的兩大支柱是相對論與量子力學。它們改變了世界。

相對論包括狹義相對論與廣義相對論,是關於基本的時空觀。他們基本都是以愛因斯坦一人之力建立的。

量子力學是經過很多人的努力而建立的,包括愛因斯坦和標題中的幾位物理學家。愛因斯坦1905年提出光量子假說,提出電磁波由一份一份的量子組成,1916年又提出量子電磁輻射理論。玻爾1913年提出原子結構模型。1925-1927年,在德布羅意、海森堡、薛定諤、狄拉克等人的努力下,量子力學終於建立。

量子糾纏其實也是愛因斯坦發現的,雖然愛因斯坦的動機是因為對量子力學不滿意,希望找出量子力學的問題。

愛因斯坦的出名也富有戲劇性,這也使得愛因斯坦聲名鵲起。1919年,遠處恆星傳來的光線在太陽附件的偏折被英國天文學家觀測到。當時第一次世界大戰剛剛結束,在動盪的世界中,人們得到“牛頓理論被推翻,科學發生革命”的信息,媒體和照相術的興起也使得這個新聞很快傳遍世界,家喻戶曉。愛因斯坦一夜成名,成為科學的偶象。


物理文化與施鬱世界線

他們是僅次於愛因斯坦的物理學家,但他們比愛因斯坦名氣小得多的原因很正常,因為愛因斯坦太過偉大。

二十世紀初量子力學和相對論的發現和建立時人類物理學史上最重要的一次革命(其實總共就兩次革命,第一次是牛頓),稱為了現代物理學的兩大支柱。現在看來量子力學比相對論更重要一些,它是第三次科技革命(信息革命)的源頭,對我們日常生活影響巨大。但愛因斯坦的厲害之處在於他幾乎以一己之力建立了相對論,然後對量子力學的建立也一定的貢獻,是早期三位泰斗之一(另兩位是普朗克和玻爾),所以毫不誇張地說,愛因斯坦撐起了這次物理學革命的半壁江山。而同時代其它的物理學家,包括另兩位泰斗,量子力學的真正建立者海森堡、薛定諤、狄拉克,以及其他貢獻者泡利、玻恩、約當、魏格納……他們共分另一半江山。這個差距還是非常明顯的。

但如果普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、狄拉克、泡利他們的名氣比霍金等人小,那就不正常了。他們在物理學史上的地位是僅次於牛頓和愛因斯坦的第二檔,與麥克斯韋、伽利略平級。費曼、朗道、楊振寧、溫伯格、格拉肖、威騰等可以算作第三檔,而大名鼎鼎的霍金因為沒諾獎,連第四檔都危險。

這是1999年經過當時100位世界頂尖的物理學家投票選出的歷史上最偉大的物理學家排名:

愛因斯坦超越牛頓排在了第一位,第二到第十位依次是牛頓、麥克斯韋、玻爾、海森堡、伽利略、費曼、狄拉克、薛定諤、盧瑟福。現在再投票的話,估計變化不大。


九維空間

看了前面的幾個回答,並不滿意,所以覺得有必要回答下,剛好前一陣聽完了量子力學外傳,裡面對20世紀初的科學史做了非常全面的回溯。

首先,海森堡、玻爾和薛定諤這些物理學家的名氣確實要比愛因斯坦小的多,其實不僅僅是他們,20世紀,對於常人來說,只要是個物理學家名氣就比愛因斯坦小。至於為什麼小這麼多,主要幾方面原因。

第一,不得不說,課本。不管中國還是外國,小孩子的課內課外書都有關於愛因斯坦的傳說。什麼從小很笨了,連坐個木頭板凳都不會,出道時只是專利局的小職員,結果後來很偉大。就是說經歷傳奇,有助於他的傳說在江湖上不消散。

第二,他的貢獻確實大。如果說只論經歷傳奇色彩的話,另一位大俠霍金在名氣上也許和老愛有得一拼,但是靠物理學上真正的修為來看,那差的不是一點半點,雖然霍大俠年輕人被人戲稱為劍橋愛因斯坦。20世紀物理學的兩大支柱就是量子力學和相對論,並且經過百年的發展,兩大理論都已獲得了大力應用。說白了量子力學是對內向微觀研究,相對論是對外向超宏觀研究。就像少林武當一樣,本身兩個屬於少林武當,難分高下。但是問題是,老愛幾乎憑一己之力奠定和發展了相對論,尤其是廣義相對論,沒有老愛,可能得晚發現50年。而量子力學,則是一大幫人不斷進步完善的,而這一大幫人裡恰恰又有老愛,而且他和普朗克還是鼻祖人物,雖然老愛在後期實則上是在阻礙量子力學的發展,但這也不能磨滅他的功勞。有點天下兩分,老愛獨佔一分一的感覺。

第三,在大眾認知傳播上,相對論更容易產生震撼的效果。比如說,時空是彎曲的,速度變大時時間變慢了,這些都直接粉碎了人們的正常認知,毀三觀,還導致了一系列的引申話題,如時空旅行,回到過去看看祖母,這些太震撼,更具有話題性。而量子力學研究的都是原子級別的東西,不能帶來這樣的震撼。還有他的質能方程,因為跟原子彈聯繫了起來,更加表達了他的厲害,雖然愛本人並沒參加原子彈的研發,但是談到原子彈,人們也許第一想到就是愛因斯坦,而不是奧本海默。

再來說說剩下的三位,毫無疑問,都是大拿,但若要排位的話,其實波爾在物理學界的名氣30年代後已經不亞於愛因斯坦了,波爾是20年代之後實質上量子力學的頭號領軍人,他也是愛因斯坦的一生的對手,關鍵是,波爾最終贏了。愛因斯坦的所有貢獻幾乎在20年代前完成的,後期一直痴迷於大一統理論,但沒有成功,以至於有位大物理學家直接說愛因斯坦後三十年如果一直在釣魚,物理學的發展也不會有什麼影響。至於薛定諤,那是跟在老愛後面喊加油的人。大家都知道薛定諤的貓,但很多人不知這個思想實驗提出本來是他和愛因斯坦用來諷刺量子力學的,沒想到被生生打臉,給量子力學舉了一個非常好的例子,也讓他隨著這個思想實驗名留青史。當然他的薛定諤方程貢獻是很大的,也是真正讓他揚名物理圈的。至於海森堡,則是比波爾低一點的大拿,但還是高於薛定諤的,也是德國原子彈總設計師,就是德國的奧本海默,但物理水平甩奧本海默幾條街。但這樣一個人居然犯了一個小學生的錯誤,將原子彈鈾所需量的上限算成了下限,直到他看到美國的成果時還直呼不可能,這個低級錯誤也讓德國錯過了原子彈。但這並非他數學不好,而是犯了個低級錯誤。但他物理屆的地位就不如波爾和愛因斯坦了。


鳳鳴渡口

所謂名氣大小,既有貢獻或者成就的因素,很多時候恐怕是機遇、社會和人為因素決定的。比如愛因斯坦、玻爾、海森堡和薛定諤這四人而言,一般人覺得愛因斯坦更有名氣,不是學物理的人都知道。其實愛因斯坦雖然名氣很大,但是他那個相對論,和另外三位的量子力學一樣,都是一般人弄不明白的事情。愛因斯坦名氣大,有幾個因素。第一,他成名比另外三位早(大約是1905年到1915年間),那個時候在世的知名物理學家不多,麥克斯韋早死了,數得著的恐怕就是德國的普朗克(量子之父),以及在英國的新西蘭人盧瑟夫(原子之父),在當時,一般公認愛因斯坦與他們齊名,而玻爾還在盧瑟夫手下搞研究,海森堡和薛定諤乾脆就還在唸大學。第二,要歸功於媒體,相對論最重要的證明是愛丁頓對日全蝕的觀察,證明光線彎曲。這事從頭到尾都被媒體大肆渲染,泰晤士報連篇累牘的,事前事後的報道,使得全歐洲都知道愛因斯坦和相對論(雖然沒幾個人懂)。這樣就奠定了愛因斯坦在物理學界的地位。

其實,在專業物理學家眼裡,愛因斯坦真的未必高過玻爾他們。有幾個事實可以證明。二十世紀以來的諾貝爾物理學獎得主,除了2017年給了引力波研究(這屬於相對論範疇),其它得主全都是量子理論方面的研究及成果,甚至包括愛因斯坦本人都不是因為相對論獲獎。前不久,霍金去世,引起我們網上大量關於霍金和楊振寧誰更偉大的討論,大部分人都認為楊振寧更偉大,除了中國親節之外,恐怕還是因為覺得量子力學比相對論更偉大。愛因斯坦和玻爾的那場世紀爭論,無論從那個角度看,都是愛因斯坦完敗。除了薛定諤幾乎沒有那個知名物理學家站在愛因斯坦一邊,著名的EPR悖論(由此引出著名的量子糾纏),那個P(波多爾斯基)和R(羅森)其實是愛因斯坦當時的學生。大量的實驗數據,也被絕大多數物理學家認為支持玻爾的觀點,甚至試圖為愛因斯坦爭辯的貝爾(通過貝爾不等式),在面對實驗數據時,也不得不懷疑局域性假設(從光速不變原理推出的假設)可能不合理,問題是如果光速不變出問題,相對論就麻煩了。所以有一種說法,說現在物理學界是量子力學一統天下,佔到90%,剩下10%就是相對論,這種說法當然未必合理。其實,愛因斯坦去美國以後,影響力就大不如前了,甚至被同事認為是保守固執的老頭,非常孤獨,甚至更熱衷於反戰等政治活動。美國原子彈項目(曼哈頓計劃)就沒有聘請愛因斯坦為科學顧問,反而聘請玻爾(化名尼格爾)為科學顧問。加上玻爾學生眾多,是一個學派之祖,對後來物理學的發展來說,其實玻爾的影響至少不在愛因斯坦之下。其實,玻爾的成就不全是哥本哈根詮釋,玻爾是現代原子模型(電子雲模型)的創始人,他對稀有金屬的理論和預測,對人類發現許多稀有金屬提供了重要的指導理論。所以很難說玻爾的名氣,就應該比愛因斯坦低。

海森堡和薛定諤當然都是晚輩,他們的工作和成就,也是相對更加專業一些。當然還有二戰以及政治的影響,海森堡曾經幫助希特勒研製核武器。其實海森堡是公認的天才之一(另一個天才是泡利),他的量子矩陣力學據說就非常有發展前途,現在量子通信的表述,就喜歡用他的量子矩陣表述。薛定諤說實在的確實差一個數量級,而且個性風流,一生都沒好好做學問。如果不是那個薛定諤的貓,大概沒有幾個中國人知道他。


zcjing

二十世紀最偉大的三個理論,狹義相對論,廣義相對論,量子力學。愛因斯坦一個人獨佔兩個半。剩下的量子力學群星共享半個。這個說法還是相對客觀的。但是量子力學愛因斯坦也就只能佔一點就是光電效應,還是基於普朗克的能量子假說。

波爾主要以氫原子穩定性,能級及巴爾曼系著名。海森堡主要以矩陣力學,不確定性原理,及納粹著名。薛定諤主要以微分方程的力學,薛定諤方程,貓和神秘情婦著名。其中薛定諤方程作為基本假設佔據著初等量子力學的核心地位。他們都是偉大的物理學家,但是客觀的講屬於過度性貢獻,不是開拓者也不是終結者。所以從地位上要稍遜色於愛因斯坦。

另一方面,如果你不是物理或化學系的,基本上不會學習量子力學。所以對於普通人而言最多知道薛定諤,因為他的貓太有名。而咱們高中階段就接觸過狹義相對論,普及過尺縮鐘慢,質能方程。再加上愛因斯坦的各種故事。所以愛因斯坦成為了我們心中的大神。

其實量子力學裡有一顆閃耀的明星。也是我個人的偶像。保羅狄拉克(Dirac),量子力學的爸爸之一,量子電動力學的爸爸沒有之一,量子場論的爸爸之一,相對論量子力學的爸爸沒有之一。還有很多狄拉克符號,得兒他函數等等。最後一句話!社會我狄哥,人狠話不多。


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