物理無處不在。它在遙遠(yuǎn)的宇宙邊緣,它在星系中央的超大質(zhì)量黑洞,它在構(gòu)成萬物的基本粒子,它甚至存在于看起來是空的空間內(nèi)。物理學(xué)家的目的就是要去研究在這個物質(zhì)世界中所發(fā)生的一切:掉落的蘋果,行星和恒星的運動,以及微觀世界中亞原子粒子的行為等等。 我們對我們所身處的這個宇宙已經(jīng)有了越來越多的了解。而這一切都離不開下面這些物理學(xué)家的深刻洞察力,他們的理論、想法及發(fā)現(xiàn)徹底地改變了我們對宇宙的認(rèn)知。 △ 伽利略(Galileo Galilei, 1564 - 1642)在物理學(xué)上最著名的貢獻(xiàn)之一是他對物體運動的研究。在1630年代,他證明了所有在做自由落體運動的物體都有相同的加速度。換句話說,在沒有空氣阻力的情況下,羽毛和鉛球?qū)⑼瑫r落地。霍金說:“自然科學(xué)的誕生要歸功于伽利略。 △ 基于伽利略在物體運動的研究,牛頓(Isaac Newton, 1643 - 1727)在1687年發(fā)表了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,闡述了三大運動定律和萬有引力。他通過論證開普勒定律與他的引力理論間的一致性,證明了地球上的物體與天體的運動都遵循著相同的物理定律。 △ 對電和磁的研究是法拉第(Michael Faraday, 1791 - 1867)最著名的工作。在1831年,他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象;1839年,他提出了電學(xué)和磁學(xué)之間存在著基本關(guān)系。 △ 1864年,麥克斯韋(James Clerk Maxwell, 1831 - 1879)發(fā)表了他的電磁學(xué)理論,他提出了將電、磁和光統(tǒng)歸為電磁場中的現(xiàn)象。麥克斯韋指出電場和磁場以波的形式在空間中以光速傳播,同時從理論上預(yù)測了電磁波的存在。 △ 1895年,倫琴(Wilhelm R?ntgen , 1845 - 1923)成為了第一個產(chǎn)生以及探測到電磁輻射的物理學(xué)家,他探測到的是一種波長在0.01納米到10納米之間的電磁輻射——X射線。X射線廣泛被運用在醫(yī)學(xué)上。 △ 1896年,瑪麗·居里(Marie Curie, 1867 - 1934)協(xié)助發(fā)現(xiàn)了放射性(在研究X射線的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)的),她發(fā)明了分離放射性同位素的技術(shù)。她和他的丈夫皮埃里·居里發(fā)現(xiàn)了放射性新元素釙(Po)和鐳(Ra)。居里夫人是首位獲得諾貝爾獎的女性,也是兩次獲得諾貝爾獎的第一人。 △ 受到麥克斯韋工作的影響和X射線的發(fā)現(xiàn),湯姆遜(J. J. Thomson, 1856 - 1940)推導(dǎo)出陰極射線存在帶負(fù)電的粒子。1897年,他發(fā)現(xiàn)了這種負(fù)電粒子——電子。這是第一個被發(fā)現(xiàn)的亞原子粒子。 △ 普朗克( Max Planck, 1858 - 1947)是量子力學(xué)的創(chuàng)始人。1900年,他首次提出了能量量子化的假說:E=hν,其中E是能量,ν是頻率,并引入了一個對量子力學(xué)非常重要的物理常數(shù)h——普朗克常數(shù)。 △ 1905年,愛因斯坦(Albert Einstein , 1879 -1955)發(fā)表了狹義相對論,認(rèn)為真空中的光速沿任何方向、對任何慣性系都一樣。1916年,他發(fā)表了廣義相對論,將時空和引力連接了起來,他認(rèn)為引力是彎曲的時空引起的。廣義相對論是我們理解這個浩瀚宇宙的基礎(chǔ)。 △ 盧瑟福(Ernest Rutherford , 1871 - 1973)是湯姆遜的學(xué)生,他首先在實驗中發(fā)現(xiàn)了放射性的半衰期,并將放射性物質(zhì)命名為α和β射線。1911年,他證明了在原子的中心有一個原子核,并提出了盧瑟福原子模型。1920年,他又發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。他是公認(rèn)的繼法拉第之后最偉大的實驗物理學(xué)家。 △ 玻爾( Neils Bohr, 1885 - 1962)最大的貢獻(xiàn)是在1913年提出了原子結(jié)構(gòu)的理論。玻爾認(rèn)為原子是由原子核和圍繞著核運動的電子構(gòu)成的。他在量子力學(xué)的創(chuàng)建和發(fā)展中扮演了主要的角色。 △ 泡利(Wolfgang Pauli, 1900 - 1958)最出名的貢獻(xiàn)在于它對自旋理論和量子力學(xué)的研究,以及他在1925年發(fā)現(xiàn)的泡利不相容定理。早在1931年,他就預(yù)測了中微子的存在,并以接近光速穿梭在宇宙之中。 △ 1926年,薛定諤(Erwin Schr?dinger, 1887 - 1961)提出了薛定諤方程,該方程描述了物理系統(tǒng)的量子態(tài)怎樣隨時間演化的偏微分方程,是量子力學(xué)的核心方程。1935年,他提出史上最有名的思想實驗之一:“薛定諤貓”。薛定諤貓被關(guān)在一個盒子里,這只貓有50/50的概率是活或死,也就是說在對系統(tǒng)進行觀測之前,這只能同時處于死和或的狀態(tài),即疊加態(tài)。 △ 海森堡(Werner Heisenberg, 1901 - 1976)在1927年提出了不確定性原理,該原理表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。他還提出了量子力學(xué)的矩陣形式。 △ 1928年,狄拉克(Paul Dirac , 1902 - 1984)提出了描述電子的相對論性方程式——狄拉克方程,并預(yù)測了反物質(zhì)的存在,比如電子的反粒子是正電子。 △ 費米(Enrico Fermi, 1901 -1954)對量子力學(xué)、核物理、粒子物理學(xué)以及統(tǒng)計力學(xué)都做出了杰出貢獻(xiàn),他參與創(chuàng)建了世界首個核反應(yīng)堆,完成了首次人工自持續(xù)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。他還也參與了曼哈頓計劃。費米在1938年因研究由中子轟擊產(chǎn)生放射以及發(fā)現(xiàn)超鈾元素而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。他是少數(shù)在理論方面和實驗方面皆是佼佼者的物理學(xué)家之一。 △ 奧本海默(J. Robert Oppenheimer , 1904 - 1967),是曼哈頓的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一,他被譽為“原子彈之父”。他的研究領(lǐng)域非常廣泛,涵蓋天文、宇宙射線、原子核、量子電動力學(xué)和粒子物理學(xué)。 △ 科學(xué)頑童費恩曼(Richard Feynman, 1918-1988)是量子電動力學(xué)的創(chuàng)始人。量子電動力學(xué)本質(zhì)上描述了光與物質(zhì)間的相互作用,而且是第一套同時完全符合量子力學(xué)及狹義相對論的理論。他提出的費恩曼圖、費恩曼規(guī)則和重整化計算方法是研究量子電動力學(xué)和粒子物理學(xué)的重要工具。 △ 1962年,蓋爾曼(Murray Gell-Mann, 1929 - )提出了“八重道”的方法對亞原子粒子進行分類,通過一方法他預(yù)言了一個新的粒子,稱為歐米伽負(fù)(Ω?)。1964年,他提出了夸克假設(shè),認(rèn)為質(zhì)子和中子以及其他的強子事實上是由更小的粒子組成的。這些更小的粒子就是現(xiàn)在已知的夸克。 △ 魯賓(Vera Rubin , 1928 - )是一個天文學(xué)家,她對星系旋轉(zhuǎn)的研究使她發(fā)現(xiàn)宇宙大部分的物質(zhì)是由不可見、神秘的暗物質(zhì)組成的。 當(dāng)然,對物理學(xué)做出貢獻(xiàn)的不止這些人,看完這些你立馬想到?jīng)]有被提及的人是誰呢? |
|