很久以前辙浑,教中二君的物理老師說(shuō)過(guò):科學(xué)學(xué)習(xí)到最后是哲學(xué)上的思辨泰讽。整個(gè)科學(xué)史是一個(gè)在自我肯定和否定中不斷前進(jìn)的過(guò)程昔期。
如果科學(xué)家的所有思想由同一個(gè)人來(lái)闡述硼一,那么你將會(huì)欣賞到一個(gè)科學(xué)學(xué)者的精神分裂般贼,如果科學(xué)家們每說(shuō)出一次截然相反的理論都要打一遍自己的臉的話奥吩,那么現(xiàn)在他們的臉上必定腫的生疼——這就是尋求真理的代價(jià)。
當(dāng)牛頓在科學(xué)界和萊布尼茨和胡克相互爭(zhēng)論微積分和牛頓力學(xué)的時(shí)候腮介,這個(gè)物理學(xué)史上的天才不知不覺(jué)已經(jīng)完成了所有動(dòng)力學(xué)理論的構(gòu)建叠洗,天文學(xué)上諸多的觀測(cè)結(jié)果都和牛頓所預(yù)測(cè)的一樣旅东。那個(gè)時(shí)代是屬于牛頓的時(shí)代。物理學(xué)家開(kāi)爾文曾經(jīng)說(shuō)過(guò)腾节,“動(dòng)力學(xué)理論斷言荤牍,熱和光都是運(yùn)動(dòng)的方式,但是救湖,現(xiàn)在這一理論的明晰性和優(yōu)美性和卻被兩朵烏云遮蔽涎才,顯得黯然失色”力九。
而愛(ài)因斯坦則用光速不變的思想實(shí)驗(yàn)打破了牛頓定律的基石跌前,經(jīng)典物理學(xué)的大廈轟然倒塌。靜止不變的三維世界的破碎伴挚,又孕育出了時(shí)間不斷變化的世界觀。質(zhì)量大的物體所帶來(lái)的引力場(chǎng)扭曲了時(shí)間茎芋,又引發(fā)了人們對(duì)于時(shí)間的猜想。
就在愛(ài)因斯坦完成光電效應(yīng)的研究成果涛酗,狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論基本奠定他在物理學(xué)史上的貢獻(xiàn)之時(shí)商叹,一個(gè)令所有人感到疑惑的疑問(wèn)隨即浮出水面:光到底是一種粒子還是一種光只泼?
如同一粒打破水面漣漪的石頭,平靜的學(xué)術(shù)界引發(fā)了巨大的爭(zhēng)論枯途。自牛頓建立物理學(xué)以來(lái)籍滴,所有的事件都是確定的孽惰,可預(yù)測(cè)的,然而光本身的性質(zhì)坦报,卻讓物理學(xué)在邏輯上出現(xiàn)了難以自洽的矛盾:光如果是波狂鞋,如何會(huì)有光電效應(yīng)和非連續(xù)的能級(jí)?光如果是粒子字管,如何會(huì)有泊松干涉信不?
這一切都讓人難以理解,印象中兩件絕對(duì)對(duì)立的事件竟然真實(shí)存在硫戈!如果福爾摩斯出生在這個(gè)年代丁逝,他的腦中也一定會(huì)因?yàn)檫@個(gè)莫名的奇異事件傷透腦筋。
為了解釋光的波粒二象性霜幼,物理學(xué)家們硬著頭皮想要給它一個(gè)合理的解釋,一個(gè)可能的學(xué)說(shuō)逐漸在物理學(xué)界占據(jù)主要地位:光既是波谢谦,也是粒子萝衩!
物理學(xué)家愛(ài)因斯坦和他的小伙伴驚呆了!
迷惘的愛(ài)因斯坦說(shuō):“上帝是不會(huì)擲骰子的”千劈,可是他的廣義相對(duì)論牌捷,也無(wú)法解釋粒子與博的矛盾∠脖酰科學(xué)的美麗世界撤防,怎么可以容納這只名字叫做“概率”的怪獸的存在!
要么是A辜膝,要么是B厂抖,怎么可能有模糊不明的東西克懊!
普朗克提出的普朗克常數(shù),開(kāi)啟了光的粒子化的新世界耕蝉,極其微小的常數(shù)夜只,證明光的不連續(xù)性是極其微小和難以察覺(jué)的蒜魄,按照我們普通生活的認(rèn)知,我們很難了解到極其微小的量子世界中旅挤,發(fā)生的事情。
一個(gè)叫德布羅意的一代怪才签舞,提出了天才般的設(shè)想柒瓣,既然光有波粒二象性,那電子也應(yīng)該有波粒二象性搂鲫。愛(ài)因斯坦看完德布羅意的信磺平,坦言看不出任何破綻,愿意幫他提交論文擦酌。
愛(ài)因斯坦沒(méi)有看明白仑氛,然而一個(gè)叫玻爾的科學(xué)巨匠運(yùn)用概率的工具重新定義了原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)方式闸英。海森堡提出了著名的“測(cè)不準(zhǔn)原理”:你不可能同時(shí)獲知一個(gè)電子的位置和速度,它們就好像一個(gè)狂躁的病人出吹,當(dāng)你想要努力地將它們周?chē)目臻g變得狹小開(kāi)始限制他們的時(shí)候辙喂,你會(huì)發(fā)現(xiàn)電子變得越來(lái)越瘋狂巍耗,仿佛患了幽閉癥,如同一只瘋狗一般在空間的四壁之間來(lái)回碰撞灸蟆,速度越來(lái)越大亲族,難以預(yù)料炒考,我們沒(méi)有辦法同時(shí)用位置和速度來(lái)描述這些電子的運(yùn)動(dòng)斋枢!
我們平時(shí)用來(lái)描述物體的動(dòng)力學(xué)理論全都沒(méi)有了作用,開(kāi)爾文口中的烏云竟然絕地反擊描姚,推翻了物理學(xué)的整個(gè)基石戈次!
一個(gè)叫玻爾的年輕人,在量子力學(xué)的基礎(chǔ)上乘勝追擊赃阀,開(kāi)創(chuàng)了有名的“哥本哈根學(xué)派”擎颖,用量子力學(xué)的工具重新為我們打開(kāi)了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),由此我們重新觀測(cè)到了一個(gè)原子內(nèi)部的電子的運(yùn)動(dòng)方式搂捧。當(dāng)我們翻開(kāi)化學(xué)教科書(shū)的時(shí)候允跑,選修三的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)毫無(wú)疑問(wèn)是晦澀和艱深的,很多人一直學(xué)完了整章的原子結(jié)構(gòu)都還沒(méi)有明白電子云究竟是什么索烹,或許他們只記住了電子運(yùn)動(dòng)的變幻莫測(cè)弱睦,難以測(cè)量,卻忘記了有一個(gè)叫玻爾的人用波函數(shù)將電子的不同運(yùn)動(dòng)形式描述了出來(lái)垒拢。
玻爾和他的后繼者們火惊,借助了概率和統(tǒng)計(jì)學(xué)的力量,成功完成了一座令世人驚嘆的科學(xué)史豐碑尸疆。
然而物理學(xué)家們的堅(jiān)持還沒(méi)有停止,電子的運(yùn)動(dòng)搞清楚了鸵贬,他們希望真正搞清楚原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)脖捻,他們希望搞清楚質(zhì)子和中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地沮,還希望搞清楚這個(gè)世界上力和場(chǎng)的本質(zhì)究竟是些什么羡亩。
什么是力?什么是粒子畏铆?
量子力學(xué)的世界之中辞居,展現(xiàn)在我們面前的,是一片絕望的荒漠鸠删,越是狹小的地方贼陶,就越是難以描述其中的性質(zhì)。廣闊的宏觀世界之中烘贴,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的三大預(yù)言還未逐個(gè)證實(shí)撮胧,物理學(xué)似乎又陷入了瓶頸趴樱,無(wú)數(shù)的物理學(xué)家終其一生希望將宏觀的物理學(xué)和微觀的物理學(xué)用同一個(gè)公式統(tǒng)一。
愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)纳账,“如果上帝錯(cuò)過(guò)了”統(tǒng)一場(chǎng)“理論捺疼,那么我將會(huì)為他感到惋惜∥悦兀”
統(tǒng)一所有的力和場(chǎng),成為了眾多物理學(xué)家心頭的執(zhí)念翅敌。
在無(wú)數(shù)的失敗過(guò)后蚯涮,超弦理論出現(xiàn)了。這個(gè)神奇的理論從數(shù)學(xué)上將物理學(xué)中眾多令人絕望的“無(wú)限大”消弭于無(wú)形张峰,它甚至幫我們找到了宇宙萬(wàn)物之中基本粒子的最終解棒旗,它們都是一種不斷震蕩的波,類似于上帝演奏的琴弦一般饶深,這根琴弦構(gòu)成了基本粒子上忍,構(gòu)成了物體举瑰,構(gòu)成了星星削解,構(gòu)成了萬(wàn)物旁舰。
上帝是一個(gè)有趣的造物者。
科學(xué)家像是一群窺探到了巨大秘密的好事者一般樂(lè)不可支毯焕,興奮著告訴著世人:“嘿磺樱,你們知道嗎竹捉?浩瀚的宇宙,其實(shí)就是一篇上帝演奏的樂(lè)章块差!驚不驚喜,開(kāi)不開(kāi)心状蜗?”說(shuō)完他們留下一臉不明所以的你轧坎,繼續(xù)開(kāi)始了新世界的探索。
我偶爾從他們留下的瘋言瘋語(yǔ)之中領(lǐng)悟了些什么蜀铲,在睡前想象著宇宙走向生命的華章該是一種怎樣的震撼属百。
我在虛空中揮舞著手族扰,撥動(dòng)著宇宙的琴弦定欧。你聽(tīng)到了嗎砍鸠?
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文后的話:
宇宙的美,真的需要我們靜靜地去感知爷辱,向各位簡(jiǎn)書(shū)的伙伴們推薦這本書(shū)《宇宙的琴弦》饭弓,希望你們也能聽(tīng)見(jiàn)宇宙的聲音。
我是中二的化學(xué)君咏花,一個(gè)患有輕微中二病的80后中年人昏翰,立志用文字增加科學(xué)的溫度,用人文素養(yǎng)普及基本的科學(xué)價(jià)值觀棚菊,一個(gè)敢講真話的投資者排霉。歡迎各位讀者留言關(guān)注