网友提问:
迄今为止,人类最伟大的10位物理学家分别是谁?
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每个人心中的排名会有些不一样,4-10名我认为大概会有:普朗克;伽利略;玻尔;费米;狄拉克;杨振宁;海森堡……
第五次索尔维会议大合照
重点说说前三名:
1.牛顿:物理学的奠基人
现代意义上的物理学,始于牛顿。在那之前,人们对于自然现象和规律的研究,应该被称为“自然哲学”,偏重于对自然万物作定性的讨论。随着1687年牛顿的《自然哲学的数学原理》出版,物理学的研究方法才得以确认,既利用严谨的数学对自然哲学思想进行求解求证。而这套体系最重要的基础,则是牛顿第二定律F=ma。利用这个简单的公式,牛顿将物体作用力与运动连接在了一起,再把自己发明的微积分运用其中,就可以求出物体运动方程的解析解。当时牛顿还利用开普勒的天文学成果,从椭圆轨道方程反推出万有引力的距离平方反比公式。自此,物体宏观运动规律都可由牛顿力学解释,物理学大厦的框架被完整搭建。
艾萨克·牛顿
《自然哲学的数学原理》2. 麦克斯韦:统一电磁场 诠释光的本质
通过对电学与磁学系统性的研究,麦克斯韦将高斯、法拉第、安培等前人的成果整理在一起,写出了被誉为人类最美公式的麦克斯韦方程组,彻底统一了电场与磁场,使其成为万有引力之外的又一大作用力(当时还没发现强相互作用和弱相互作用)。紧接着麦克斯韦通过对方程组的第三、第四条公式再求旋度,推导出了电场与磁场的波动方程,从而预言了电磁波的存在,计算出其传播速度,并大胆提出光就是一种电磁波。赫兹随后用实验观测到了电磁波的存在,电磁场理论完美解释了光的本质,结束了这场长达两百年的论战。
当然,最终麦克斯韦提出的光以太假说,以及他和玻尔兹曼提出的能量均分定理,化成了两朵巨大的乌云,并催生出20世纪物理学的大革命……
麦克斯韦与他的方程组3.爱因斯坦:时空与引力的重塑者
刚才说到麦克斯韦的光以太假说引起了一场物理学革命,完成这项革命的正是爱因斯坦。当时迈克尔逊-莫雷实验观测到了光速不变现象,以太飘逸学说从而无法立足,学界急需一种符合观测结果并能自洽的物理学理论,去解释光的传播。1905年,26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》等四篇论文,系统阐述了狭义相对论的思想。在相对论中,光速不变成为一条基本假设,在不同参考系中时间、空间和质量都会因其运动发生变化。后来爱因斯坦又将惯性系中的结论推广到非惯性系,提出广义相对论,很好地解释了引力作用的本质。
相对论改变了人们固有的绝对时空观,不仅是一次物理学上的革命,更是一次哲学思想上的革命,让人们重新思考关于时间、空间、存在与运动。
爱因斯坦
《没有时间的世界》
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影响世界的理论物理学家排名前十里如果没有杨振宁、就失去了排名的意义和必要了!杨振宁能秒懂大家排名中所有物理学家的伟大的物理理论的创设和发现、而杨振宁物理理论是前面很多物理学家所不不能理解的。杨振宁主要有弱相互作用下宇称不守恒、规范场理论和杨-巴克斯特方程等成就、这些成就价值极高、深造研读物理必须要研究学习杨振宁教授的这些物理理论、杨振宁的名字必须出现在高等理论物理教科书中!一万年以后人们都会清醒地记忆或更加清楚地认识杨振宁、很多很多人就算也有成绩、但不过百年归为了尘土、消失的无影无踪。评价一个科学家的成就应该用哲学科学的发展观来客观正确地去评价、而不应该带着一种偏见或发泄私愤来歪曲正确的科学价值、不能客观评价杨振宁最终失去的不是杨振宁的物理成就、反而显示出自己知识层次的亏缺以及人性性格的扭曲!就算杨振宁什么事也不做、世界上任何一个顶级大学或顶级研究所都会给予最高待遇来聘请他、并以此来增加自己机构的名誉和学术地位!金钱地位荣誉等等对一辈子都很富足的杨振宁来说没有任何实际意义、所以不要以自己可怜的物质基础以及匮乏的虚伪精神来去贬低一个人举世瞩目的学术地位和科学价值!
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其他不说,对杨振宁的地位和贡献说几句,和他的助手米尔斯,一起提出了杨-米尔斯理论。该理论是研究强相互作用的一种理论,并且规范了基本粒子!
事实上,杨老一生有十几个诺奖级别的研究成果,包括统计力学,凝聚态物理,粒子物理,场论等等!杨老的理论直接奠定了粒子物理的理论基础,后来许多获得诺奖的科学家就是在杨老所奠基的理论基础上实现的,可以说杨老的理论就是诺奖级科学家的孵化器。能做到这一点的,也只有爱因斯坦和玻尔等人了!
规范场论是现代物理的三大基石之一,其他两个是相对论和量子力学。也可能是解开物理大统一的钥匙,如果人类最终在杨的理论上发展最终解开大统一的物理最高谜团,人类的文明可能会跳跃一级。这个是什么概念,我想那是杨的地位可能会超过爱因斯坦,成为人类物理学上仅此牛顿的人物
无论怎么说杨振宁这个名字会成为教科书中的名字。这个是不容置疑的。
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如图,这是1999年底由《物理世界》杂志邀请当时众多物理学家投票的结果。冠军爱因斯坦,亚军牛顿,季军麦克斯韦,4-10名依次是玻尔,海森堡,伽利略,费曼,狄拉克,薛定谔,卢瑟福。每一个都是鼎鼎大名。有的排名里卢瑟福可能会换成普朗克,费曼可能会和朗道,费米等人挣一下,但其它8位是毫无疑问的。
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