您現在的位置是:首頁 > 單機遊戲首頁單機遊戲

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

簡介隨著祝融星的永遠隕落,牛頓經典力學對物理學的束縛,也一併隕落

牛頓和愛因斯坦認識嗎

“科學”這件事兒,最科學的地方,就是它不會永遠科學。

蘋果砸中牛頓腦袋,萬有引力成了顛覆不破的科學真理;

可是到了二百年多後,愛因斯坦單槍匹馬,推翻了牛頓建立起來的經典力學大廈……

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

1684年,重新回到力學研究的艾薩克·牛頓,和自己的好朋友埃德蒙多·哈雷,開始用簡潔明確的數學理論,來概括宇宙間的基本運動規律。

當時牛頓41歲,哈雷28歲。

三年後,1687年,牛頓發表論文《自然定律》,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。

牛頓用萬有引力,展示了萬物一體,無論是地球上的物體,還是浩瀚宇宙中的天體,都遵循著相同的自然定律。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

而好朋友哈雷,應用萬有引力定律,推算出彗星運動規律,並且預言某顆大彗星,1759年再次出現。

遺憾的是,哈雷於1742年逝世,並沒有看到這顆彗星拖著長長的尾巴,如期而至出現在夜空中。

為了彌補這個遺憾,人們將彗星命名為“哈雷彗星”。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

由於牛頓一生信仰上帝,他謙恭地稱上帝是第一推動力。

其實,在當時科學界,開啟現代物理學大門的牛頓,早已比肩上帝。

直到愛因斯坦出現,牛頓所建立的經典力學大廈,始終是至高神殿,然而,一顆縱橫天宇的幽靈行星,成為愛因斯坦推翻牛頓的關鍵。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

1846年,法國工藝學院的天文學教師奧本·勒維耶,在得不到同行支援的情況下,以自己對科學的無限熱誠,和對牛頓的無限忠誠,獨立完成了海王星位置的推算,並且透過天文觀測而證實。

在此之前,人們已經發現了包括地球在內的太陽系七大行星。

水星、金星、火星、木星、土星、天王星,都是透過仰望天空尋找到的,唯獨海王星是透過精準的數學計算而得,牛頓力學理論再次取得偉大勝利。

然而,勒維耶在算出海王星後,卻遇到了一個難題。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

在觀察水星凌日的過程中,勒維耶發現水星穿過太陽的時間,與實際觀測有誤差,或者說,水星近日點一直在發生偏移。

因此,他認為在太陽系中,還存在著一顆行星,位於水星執行軌道內側,兩者之間存在引力作用,直接影響了水星運動軌道。

這顆“水內行星”之所以一直沒被發現,是因為距離太陽太近,太陽的巨大光芒遮住了它。

在經過嚴密而謹慎的計算後,勒維耶在1859年公佈了自己的假設,並且以羅馬神話中火神的名字Vulcan為之命名,按照中文翻譯習慣,這就是“祝融星”。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

好巧不巧的是,就在勒維耶提出“祝融星”猜想的第二年,1860年,歐洲發生了一次日全食。

趁著天時,勒威耶利用自己的影響力,動員大批精英級天文學家聯手去尋找祝融星,結果,這場足以載入天文歷史的大規模尋星行動,一無所獲,連祝融星的影子也沒摸到。

與乘興而來、敗興而歸的天文學家們相比,理論上存在、卻又無跡可尋的祝融星,就顯得神秘無比,進一步激發了大家的好奇心,“尋找祝融星”成為當時天文界最熱門課題。

無論是天文學家,還是普通天文愛好者,都開始了求索之旅,但是,祝融星就像幽靈一樣,只存在於理論推演中,從未現身。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

就在天文界齊齊忙乎了半個多世紀後,1915年11月的某一天,阿爾伯特·愛因斯坦在草稿紙上,寫下了水星軌道引數,他要進行一次事關宇宙的運算。

十年前,1905年,這是人類科學史上的“愛因斯坦年”。

在這一年裡,還只是一名瑞士伯爾尼專利局小職員的26歲青年愛因斯坦,一口氣在《物理學雜誌》三篇論文合發,第一篇讓他後來獲得了諾貝爾獎,第二篇有關於布朗運動,第三篇論文統一了力學和電動力學,闡述了狹義相對性原理和光速不變原理。

十年後,1915年,愛因斯坦發表引力場方程,他已經把廣義相對論體系從狹義相對論體系拓展出來並構建完成,邁出了重新認識宇宙的第一步!

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

十年磨一劍,出鞘必鋒芒。

天文學家苦苦追尋的祝融星,成為磨礪廣義相對論的試劍石。

讓我們再次回到1915年的那一天,愛因斯坦細緻地列出水星的軌道引數和水星與太陽的最小距離,他將光速帶入方程……當他完成了最後一步計算時,一個數字出現了。

經過慎而又慎地驗算,愛因斯坦認可了這個花了近10年光陰打磨出來的結果。

這個計算結果表明,在宇宙尺度上的天體運動,恆星可以接近光速、天體距離可達上億光年,這遠遠超出了牛頓力學的計算範圍。

簡單一句話,面對頭頂萬千星河,三大定律已經應付不來,牛頓也無從下手。

在考慮相對論效應後,愛因斯坦確定水星執行沒有問題,徹底排除了“水內行星”存在的可能性——祝融星壓根兒不存在。

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

祝融星,隕落了!

雖然它從未在天空中出現過,但是,因為符合數學運算,祝融星在天文學家心裡閃耀了近百年。

愛因斯坦親手毀滅了這顆傳說中的幽靈行星。

隨著祝融星的永遠隕落,牛頓經典力學對物理學的束縛,也一併隕落。

從出現到隕落,這個過程中,是認識真實世界的艱難,以及改變固有觀念的偉大。

可是,即便天才如愛因斯坦,要具備多強的能力,才能推翻牛頓,獨自做出偉大的發現?

如愛因斯坦般的思考者,舉世又能有幾人?

沒有愛因斯坦推翻牛頓,我們不足以談科學!

因為科學而升起,又因為科學而湮滅,祝融星,恰恰在告訴我們——

科學是在不斷髮展進步的,它從來不是至高無上,從來不等於正確,也從來不能解決一切問題。

1919年,阿爾伯特·愛因斯坦在與兒子埃德瓦的談話中說:“當一隻甲蟲在一根彎曲的樹枝上爬行的時候,它並沒有覺察到這根樹枝是彎曲的。我有幸覺察到了甲蟲沒有覺察到的東西。”

未來,會有人會推翻愛因斯坦嗎?

Top