人类对真理的探求永远是从已知到未知,从推理到实验

人类的物理学大厦究竟是如何被一步步建立起来的?故事还要从十六世纪讲起。一五六四年,欧洲诞生了一位伟大的人物,他就是伽利略。通过比萨斜塔思维实验,他证伪了亚里士多德的落体观念,更重要的是引入了科学推理和实验,为物理学的发展指出了方向。

人类对真理的探求永远是从已知到未知,从推理到实验

而就在伽利略去世一年后,也就是一六四三年,经典力学的鼻祖牛顿诞生了。一六八七年,他发表了自然哲学的数学原理,总结了近代天体和地面力学的成就,并提出了力学的三大定律和万有引力定律。此书一发表便在当时引起了极大的轰动。

这标志着经典力学已经成为一个完整的理论体系,并开始不断走向成熟。一八三一年,人类历史上发生了一件永远都值得被铭记的事情。物理学家法拉第在这一年发现了电磁感应理论。让重大的工业革命悄然到来,人类从蒸汽时代开始向电气化时代迈进,而历史似乎也早已注定,就在这一年,立刻即将带领人类迈入电气化时代的人降生了。

他的名字叫做麦克斯韦。一八七三年,麦克斯韦出版了科学名著电磁理论,并系统、全面地阐述了电磁场理论,而力学与电磁学也逐渐成为后来经典物理学中最重要的两根支柱。那么在这两者之间又存在着怎样的关系呢?早在一七八五年,法国物理学家库仑就深入研究了在两个电荷物体之间所产生的力。

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到了一八九五年,洛伦兹发现运动电荷在磁场中会受到力,而光波和热辐射也是电磁波。于是在十九世纪末,力学、电磁学、光学、热学变成了一个整体。这是经典物理学曾达到的最高点,同时也是经典物理学开始谢幕的最后时刻。

一九零零年四月二十七日。凯尔文男爵在英国皇家学会上发表了演讲,认为在经典物理学上空漂浮着两朵乌云。同年十二月十四日,普朗克在德国物理学会上公落其推算来的访客,黑体公示,这标志着量子力学的诞生。一九零五年,爱因斯坦发表了大名鼎鼎的狭义相对论,提出了四维时空结构与相对时空观,就可以圆满的解释莫雷实验。

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自此现代物理学的大门开始缓缓打开。但令人疑惑的是,虽然相对论和量子力学都近乎完美,但他们之间却存在着本质上的冲突。那到底谁才是真理呢?一九一六年,爱因斯坦在创立广义相对论后,一直专注于引力、强力、弱力、电磁力,想利用相对论来实现宇宙四大基本力的大一统,可惜却未能成功。

到了二十世纪五十年代,伟大的物理学家杨振宁提出了杨米尔斯理论,并发展成为标准模式。即强力、弱力和电磁力才终于达成统一,但这其中还是无法包容万有引力,而量子力学下的大一统也最终没能完全实现。从伽利略到爱因斯坦,再到后来的杨振宁,从宏观到高速,再到后来的微观,物理学的更迭与发展使我们的生活几乎发生了翻天覆地的变化,但现代物理学的前进却步履艰难。

其实在经典物理学和现代物理学中,最底层的物质假设和时空假设具有本质上的区别。所以能否做出这样一种尝试,让我们再次选择经典物理学的基础假设,并对原有内容做出小小的修补,实际能同时暴露相对论和量子力学,那是否可以找到另一条新的出路,并可以完美解决眼前的冲突、分歧与疑惑?

人类对真理的探求永远是从已知到未知,从推理到实验。但这个世界的真相,万物的规则。会不会本来就并不复杂,而是相对简单。或许你可以在这本书中找到答案。


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