為什麼有的物理學家會因為發現了一些顯而易見的規律而名垂青史?

李劍

按照題主的這邏輯,我的腦海中出現了三個人的身影,而他們的名字其實大家都很熟悉:阿基米德,伽利略,還有就是牛頓。

阿基米德(公元前287年—公元前212年)

阿基德米是偉大的古希臘哲學家、百科式科學家、數學家、物理學家、力學家,靜態力學和流體靜力學的奠基人。作為一名智者,阿基米德非常善於發現生活存在的規律,睿智的阿基米德便成為了中小學經常出現的人物。

關於阿基米德傳說最多的,應該是這樣兩個故事。第一個故事是阿基米德之死,另外一個故事便是阿基米德發現浮力定律的故事。

相傳敘拉古赫農王讓工匠替他做了一頂純金的王冠。但是在做好後,國王疑心工匠做的金冠並非純金,工匠私吞了黃金,但又不能破壞王冠,而這頂金冠確又與當初交給金匠的純金一樣重。這個問題難倒了國王和諸位大臣。經一大臣建議,國王請來阿基米德來檢驗皇冠。
最初阿基米德對這個問題無計可施。有一天,他在家洗澡,當他坐進澡盆裡時,看到水往外溢,突然想到可以用測定固體在水中排水量的辦法,來確定金冠的體積。他興奮地跳出澡盆,連衣服都顧不得穿上就跑了出去,大聲喊著“尤里卡!尤里卡!”(ερηκα,意思是“找到了”。)
他經過了進一步的實驗以後,便來到了王宮,他把王冠和同等重量的純金放在盛滿水的兩個盆裡,比較兩盆溢出來的水,發現放王冠的盆裡溢出來的水比另一盆多。這就說明王冠的體積比相同重量的純金的體積大,密度不相同,所以證明了王冠裡摻進了其他金屬。

這次試驗的意義遠遠大過查出金匠欺騙國王,阿基米德從中發現了浮力定律。

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

伽利略是意大利數學家、物理學家、天文學家,科學革命的先驅,這名字應該從中學就應該很熟悉了,其中最有名的就是伽利略的自由落體實驗。

1590年,伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的實驗,得出了重量不同的兩個鐵球同時下落的結論,從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學說,糾正了這個持續了1900多年之久的錯誤結論。關於自由落體實驗,伽利略做了大量的實驗,他站在斜塔上面讓不同材料構成的物體從塔頂上落下來,並測定下落時間有多少差別。結果發現,各種物體都是同時落地,而不分先後。也就是說,下落運動與物體的具體特徵並無關係。無論木製球或鐵製球,如果同時從塔上開始下落,它們將同時到達地面。

伽利略通過反覆的實驗,認為如果不計空氣阻力,輕重物體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。

牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日)

艾薩克·牛頓是英國皇家學會會長,英國著名的物理學家,百科全書式的“全才”,著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。

他在1687年發表的論文《自然定律》裡,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裡物理世界的科學觀點,併成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。
有一天,牛頓正坐在蘋果樹下休息,忽然一個熟蘋果掉下來,砸到他的頭上。他摸了摸被砸痛的地方,這時,牛頓就想到一個問題:當把球拋向空中時,它為什麼不一直向上升去,而總是向下落呢?牛頓撿起蘋果突然有一種奇怪的想法,是不是有一種看不見的力量在起作用,把蘋果拉向地面呢?
這也就是牛頓發現萬有引力定律的萌芽。牛頓認為世界上每個物體都有一種看不見的力吸引著其他物體,重的物體比輕的物體吸引力大,我們生活的地球比地球上的萬物都大得多、重得多,所以向上拋的所有物體最終都會落到地上,這就是地球通過萬有引力作用的結果。牛頓的發現不僅可以解釋地球上的物理現象,還可以解釋宇宙天體間的現象。在地球之外,還有許多星球,比如太陽、月亮、火星、木星,它們也都是通過萬有引力吸引在一起的,所以月亮繞著地球轉,地球繞著太陽轉。又是這種引力把它們固定在各自的位置上,才使得它們雖然在同一天空下運動,卻不會發生碰撞。

牛頓也因此而聲名大噪!


超級數學建模

施鬱

(復旦大學物理學系教授)

我想不出有誰是因為發現了一些顯而易見的規律而名垂青史,然後有人舉了德布羅意的例子。

Oh my god! 偉大的德布羅意!你知道德布羅意有多偉大嗎?

我知道你輕視德布羅意,是因為他的物質波被你的物理老師(或者在這件事上的老師)描述為:既然前面有物理學家發現光有粒子性,那麼德布羅意來個類比,粒子是不是也有波動性呢?

德布羅意的原文是說,他將愛因斯坦1905年提出的光子所具有的波與粒子的共存推廣到所有粒子。

但是這是顯而易見嗎?不覺得,更何況在1924年的時候!

這是德布羅意博士論文工作,這後來出版為厚厚的一本書,可不是訛傳所說的一張紙!一張紙的諾貝爾獎有,後來彭奇亞斯和威爾孫發現微波背景輻射的就是。但是德布羅意的不是!

如果德布羅意的假設顯而易見,為什麼他的導師郎之萬不能判斷,要請愛因斯坦來定奪?

沒有德布羅意,薛定諤就不會提出薛定諤方程。

提出物質波假設僅僅5年後,也就是1929年,德布羅意榮膺諾貝爾物理學獎!而且是一人獨得。海森堡獨得1932的獎,薛定諤和狄拉克分享1933年的,其實都是1933年領獎。與之類似的是,1922宣佈將1921年的獎頒給愛因斯坦,1922年的獎頒給玻爾。

通常量子論的歷史被分為普朗克、愛因斯坦和玻爾的老量子論和德布羅意、海森堡、玻恩、約當、薛定諤、狄拉克、泡利等人的新的量子力學。德布羅意的理論屬於新的量子力學!


物理文化與施鬱世界線

提問之前你要先確定"是不是",是的話才能問"為什麼"。

有很多物理定律在古代並非顯而易見的,所以你這個問題前提就是錯的,就不應該問為什麼。

舉兩個簡單的例子:

慣性定律,物體總是運動的,受力才會改變運動狀態。然而古希臘哲學家亞里士多德並不這麼認為,他當時認為物體不受力時是靜止的,受力才會運動。

伽利略的兩個鐵球實驗,也是為了推翻古代哲學家認為的重物比輕物下落更快的看法。

除此以外還有很多例子,不要因為你現在覺得顯而易見就以為古代人都這麼覺得。古代人缺乏現代科學研究的素養,很多情況都不懂得排除干擾項,透過現象去研究本質規律,只會表面歸納。因為表面上看你不推車就不會走,所以認為物體必須受力才會動;因為鐵球下落比羽毛快,所以認為重物下落比輕物快。

正是由於阿基米德、牛頓、伽利略等先賢,比普通人看問題更透徹,更早具備了科學素養,他們才能最早總結出正確的物理規律。


艾切貝里亞

這話說的太輕巧了。某些現象顯而易見,但若要總結出規律,不是牛人辦不到。同樣看到石頭不會飛,牛頓總結出萬有引力,而大多數人習以為常根本不問為什麼。



科學家的工作是解釋我們生活於其中的世界,從宏觀的宇宙到微觀的各種粒子。牛頓名垂青史,一是因為他發表的“萬有引力定律”,二是因為他科學研究方法和研究工具的應用,使科學體系逐漸確立。因為他的出現,後人才能按照科學的方法繼續研究各種現象。
光也是每天都見到的,沒有光我們無法看到物體,但又有幾個人去認真思考光到底是什麼東西?人每天都要呼氣吸氣,有幾個人研究過人為什麼要呼吸?一日有晝夜之分,晝夜何以形成?某些科學家卻不甘於僅僅瞭解這些現象,而是期望看到這些事背後隱藏的事物本質,因為他們我們才知道光是什麼,才知道人需要氧氣,才知道地球會自轉公轉。

並且這些現象的發現都不是臆想,而是應用各種科學方法研究得出,是經得起考驗的。當然侷限於認識水平,某些現象的解釋可能在某一天被推翻,但正是那些或錯或對的理論、假說促進科學研究向著一定方向,而不是顛東倒西亂七八糟,才使得各種現象真的“顯而易見”。


來看世界呀

第一,所謂的顯而易見,是因為這些人探究出來了,你才會“哦,原來這麼簡單”,就像考試公佈答案了,你就覺得試題簡單。

第二,以牛頓與阿里士多得的例子來說,阿里士多得認為“運動需要力維持”,這個顯而易見的觀點持續了千年,然而牛頓用慣性推翻了。發現一個原理或者推翻一個原理不是空口白話,都是要經過大量的猜想,實驗,觀察來證明的,阿里是觀察了大量的現實例子得出的結論,牛頓是通過大量的猜想,實驗,以及總結前人經驗來證明的。

第三,這些所謂出名的名人,不僅僅是發現了什麼原理聲名大噪,一般他們的其他共享也是不小的,比如牛頓的微積分。

所以不要以為科學發現簡單,臺上十分鐘,臺下十年功。


阿吉

你好厲害,牛頓的萬有引力我也感覺到了,為什麼只有牛頓提出來了,一個規律沒被發現之前,沒有人能意識到並把它系統的提出來,人類的每一次進步都是這些人提出來的,你怎麼不說發明火的人有什麼了不起,我也能搞出火來,四大發明有什麼了不起,我也能搞出來,是的你是在別人提出來的基礎上想到了,當然感覺簡單了!你這種簡單的問題,不簡單!


鯤之訊

地球是圓的,繞著太陽轉。這顯而易見嗎?

慣性定律:任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態,直到外力迫使它改變運動狀態為止。這顯而易見嗎?

相對論,量子論,哪一個顯而易見了?全都是違背直覺的吧?

沒有天才的想象力,根本想不出來。想象力差點,還學不會。

請舉出一個例子,說說哪個物理學家發現了顯而易見的規律,而留名青史了?


媽媽問道

沒有規律是顯而易見的,只因為發現者給出了最簡單、平實、深入淺出的原理解釋。這些規律一直在宇宙、人間生活中存在,但除了這些發現者、立志於發現的人,沒有人能做到發現,即便立志者中太多,也很難做到能發現。不要以為別人說出的規律、道理簡單,只是別人說出了而已,給你、你組織的世界頂級的團隊一萬年,同樣的簡單的規律、道理你們也說不定出來。


海風215951497

時代不一樣,所謂的顯而易見完全是後世評前世,但這顯而易見在當時很多都是人們從未想過的創舉,而現在不顯而易見的規律大多也是以前理論發展而來的,在將來也有可能變成未來人口中顯而易見的道理。


依與夢

個人看法:

1,因為那個時候有很多待開發的東西,開發出來以後最終留名史冊。

比如:在改革開放初期賺錢的機會有很多,創業的路子也有很多。但放在現在,再去想創業點子,就會比之前困難很多了。

2,我們現在是站在前面人的基礎上思考問題的。

正是由於前面的人發明了很多東西,才會更利於我們現在的思考。就像現在看到的數字0-9,看起來很簡單,但最開始發明的時候也很曲折。比如我們現在想做一個跟互聯網相關的創業,是因為受到現在互聯網環境有意識或者無意識的影響,但當時馬雲確實是開創了一個先河。

總而言之,有時候我們都會想早出生幾十年賺錢機會,待發明的東西會多很多。但真的早出生幾十年,站在那個年代做事情也會很困難,會受當時客觀條件和思維方式的限制。


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