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三月天 >> 跟着番茄学物理 >> 第120章 物理学界:困于知识巨擘的迷局

第120章 物理学界:困于知识巨擘的迷局

……

当下的物理学界也是如此,这座大山真实存在着。

自 1687 年牛顿发表《自然哲学的数学原理》,数百年来,无数物理学巨匠构建起坚实的物理学体系,它是后人的宝贵财富,却也成了前行的阻碍。

时至今日,国内外几乎所有学者都在艰难地搬运和消化这些知识大山,从意气风发的青年到白发苍苍的老者,望着这座愈发高耸的知识山峰,只能无奈喟叹...

曾经,众人寄望于绝世天才降临,能迅速搬开这座大山,引领人类站在 “巨人的肩膀” 上更进一步。

但随着理论物理不断发展扩充,人们逐渐意识到,这座大山已高不可攀,完全征服它近乎天方夜谭。

正因如此,物理学发展陷入了漫长的停滞期。

量子力学、相对论、经典物理、弦论……

这些理论在二十世纪五十年代之前绽放出最为耀眼的光芒,此后便逐渐黯淡。

……

电脑屏幕前,骁睿和洛尘听着顾神的剖析,一时陷入沉默。

直播间里,弹幕如潮水般疯狂滚动:

“没想到物理学也被困在知识大山里,太绝望了!”

“难道物理学再也无法突破了?”

“难道我们再也无法窥探宇宙的终极奥秘?”

“可理论物理研究需要大量资源,普通科研人员根本难以开展创新性研究。”

“有没有可能从宇宙微波背景辐射中找到弦论的证据?感觉这或许是个突破口。”

“我觉得跨学科研究很有前景,之前化学和物理学结合就取得了重大突破,说不定生命科学和物理学联手也能创造奇迹。”

...

骁睿率先打破沉默,眉头紧皱,看向洛尘说道:“洛尘,没想到物理学界也面临这样的难题。顾神说得对,传统理论虽然是财富,但也束缚了发展。

但在这几大理论的框架下,不少科研项目都受限制。而且资源分配也是个大问题。

这就更需要我们运用独特思维,用有限的资源找到新的研究路径。”

洛尘推了推眼镜,目光认真,回应道:“骁睿,你说得很对。想要找到新路径,我们得先深入了解现有理论。

就拿经典物理来说,它就像一座根基深厚的老房子,1687 年后,自牛顿发现万有引力、总结运动定律,便精准阐释了宏观世界物体的运动、力与能量的关系。

在它的指导下,人类制造出蒸汽机、内燃机,于 18 世纪 60 年代开启工业革命,在桥梁建造、机械设计等方面,经典物理都提供了精确理论依据。

不过,当研究进入微观和高速领域,经典物理就难以解释相关现象了。”

骁睿点点头,追问道:“那量子力学和相对论,是如何解决经典物理的困境的呢?”

洛尘耐心解释:“量子力学专注于微观世界,双缝干涉实验便是其经典例证。

1801 年,托马斯?杨进行了光的双缝干涉实验,为波动光学奠定基础。1927 年,科学家将这一实验拓展到电子领域。

实验时,科学家向两条平行狭缝发射电子,起初,电子像一个个小粒子,穿过狭缝后在屏幕上形成杂乱亮点。

但随着发射电子数量增加,屏幕上逐渐出现明暗相间的条纹,这是典型的波的干涉现象。

也就是说,电子在运动过程中,展现出了波动性,这证明在微观世界里,粒子具有波粒二象性,既可以像粒子,又能像波一样传播。

量子力学由此兴起。

此外,20 世纪 20 年代,在生物体内电子转移过程的研究中,科学家发现量子隧穿效应发挥着关键作用。

科研团队在研究植物光合作用时,发现电子能跨越常规能量障碍,快速从一个分子转移到另一个分子上,这一现象无法用传统理论解释,

经证实,正是量子隧穿效应助力植物高效完成能量转化。”

“1905 年,爱因斯坦提出狭义相对论,1915 年又创立广义相对论,革新了人类对时空和引力的认知。

爱因斯坦提出的质能方程 E = mc2,揭示了质量和能量的内在联系。

1945 年,原子弹爆炸,极小质量的物质释放出巨大能量,

1954 年,世界上第一座核电站建成,将核燃料的质量转化为电能,这都是质能方程的实际应用。

另外,1916 年爱因斯坦根据相对论预言了引力波的存在,

2015 年,LIGO 科学合作组织首次直接探测到引力波,极大地改变了人类对宇宙结构的认识。”

...

这时,一条弹幕划过:“弦论不是号称能统一所有物理理论吗,怎么也没推动物理学突破?”

...

骁睿看向洛尘,问道:“洛尘,这条弹幕问到关键了,弦论究竟是怎么回事?”

洛尘思考片刻,缓缓说道:“弦论起源于 20 世纪 60 年代,当时科学家在研究强相互作用时提出这一理论。

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