愛因斯坦和牛頓那樣的人,會不會有獨孤求敗的感覺?

像牛頓和愛因斯坦那樣,在他工作的領域,取得巨大成就的人,遠遠把當時的其他研究者甩在身後的人物。

這樣的人,會不會感到無比寂寞,有一種獨孤求敗的感覺?


呵呵,其實說實話,就算是他們兩個,也還遠遠沒到獨孤求敗的時候。。。

牛頓那時候,就萬有引力是誰提出的,胡克經常和他吵架。
關於微積分的發明,萊布尼茲也經常和牛頓爭論。

至於愛因斯坦,雖然他的同輩沒有像他如此出眾的,但當時的大牛物理學家也相當多。
普朗克、洛倫茲、居里夫人、湯姆生、盧瑟福、玻爾、波恩、海森堡、薛定諤等等。。
其中他的最大對手是玻爾,在索爾維會議上,玻爾就曾把愛因斯坦駁倒過。

這兩位偉人是超出了時代,但是還沒達到真正超越所有人的地步。


6月11第二次更新,托馬斯楊和菲涅爾的故事。

第一次更新,牛頓與胡克的故事。

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牛頓和愛因斯坦確實如物理學界中的璀璨明珠,但若說他兩達到了獨孤求敗的境界還是有小覷天下英雄之感。

物理史愛好者,前段時間剛看過一本書,遂推薦給大家。本文節選自曹天元的《上帝擲骰子嗎:量子物理史話》,重做編排,略做修改。

1672年,一位剛剛當選為皇家學會的會員30歲的叫做艾薩克牛頓的年輕人向皇家學會評議委員會遞交了一篇論文,名字叫做《關於光與色的新理論》。這是牛頓所發表的第一篇正式科學論文,其內容是關於他所做的光的色散實驗的,這也是牛頓所做的最為有名的實驗之一。牛頓憑藉這個實驗,得出了白色光是由七彩光混合而成的結論。
然而在這篇論文中,牛頓把光的複合和分解比喻成不同顏色微粒的混合和分開。胡克和波義耳正是當時評議會的成員,他們對此觀點進行了激烈的抨擊。胡克聲稱,牛頓論文中正確的部分(也就是色彩的複合)是竊取了他1665年的思想,而牛頓「原創」的微粒說則不值一提。牛頓大怒,馬上撤回了論文,並賭氣般地宣稱不再發表任何研究成果。

其實在此之前,牛頓的觀點還是在微粒和波動之間有所搖擺的,並沒有完全否認波動說。但在這件事之後,牛頓開始一面倒地支持微粒說。這究竟是因為報復心理,還是因為科學精神,今天已經無法得知了,想來兩方面都有其因素吧。不過牛頓的性格是以小氣和斤斤計較而聞名的,這從以後他和萊布尼茲關於 微積分發明的爭論中也可見一斑。

胡克和牛頓在歷史上也算是一對歡喜冤家。兩個人都在力學,光學,儀器等方面有著偉大的貢獻。兩人互相啟發,但是之間也存在著不少的爭論。除了關於光本性的爭論之外,他們之間還有一個爭執,那就是萬有引力的平方反比定律究竟是誰發現的問題。胡克在力學與行星運動方面花過許多心血,他深入研究了開普勒定律,於1964年提出了行星軌道因引力而彎曲成橢圓的觀點。1674年他根據修正的慣性原理,提出了行星運動的理論。1679年,他在寫給牛頓的信中,提出了引力大小與距離的平方成反比這個概念,但是說得比較模糊,並未加之量化(原文是:…my supposition is that the Attraction always is in a duplicate proportion to the distance from the center reciprocal)。在牛頓的《原理》出版之後,胡克要求承認他對這個定律的優先發現,但牛頓最後的回答卻是把所有涉及胡克的引用都從《原理》裡面給刪掉了。

應該說胡克也是一位偉大的科學家,他曾幫助波義耳發現波義耳定律,用自己的顯微鏡發現了植物的細胞,他在地質學方面的工作(尤其是對化石的觀測)影響了這個學科整整30年,他發明和製造的儀器(如顯微鏡、空氣唧筒、發條擺輪、輪形氣壓表等)在當時無與倫比。他所發現的彈性定律是力學最重要的定律之一。在那個時代,他在力學和光學方面是僅次於牛頓的偉大科學家,可是似乎他卻永遠生活在牛頓的陰影里。今天的牛頓名滿天下,但今天的中學生只有從課本里的胡克定律(彈性定律)才知道胡克的名字,胡剋死前已經變得憤世嫉俗,字裡行間充滿了挖苦。他死後連一張畫像也沒有留下來,據說是因為他「太丑了」。

看了一天書好累先睡覺了,留坑待續。

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6月11第二次更新,托馬斯楊和菲涅爾的故事。

微粒與波動的第一次交鋒中,以牛頓為首的微粒說戰勝了波動,取得了在物理上被普遍公認的地位。而牛頓所提倡的光是一種粒子的觀念也已經是如此地深入人心,以致人們幾乎都忘了當年它那對手(波動說)的存在。

然而1773年的6月13日,英國米爾沃頓(Milverton)的一個教徒的家庭里誕生了一個男孩,叫做托馬斯?楊(Thomas Young)。這個未來反叛派領袖的成長史是一個典型的天才歷程,他兩歲的時候就能夠閱讀各種經典,6歲時開始學習拉丁文,14歲就用拉丁文寫過一篇自傳,到了16歲時他已經能夠說10種語言,並學習了牛頓的《數學原理》以及拉瓦錫的《化學綱要》等科學著作。

楊19歲的時候,受到他那當醫生的叔父的影響,決定去倫敦學習醫學。在以後的日子裡,他先後去了愛丁堡和哥廷根大學攻讀,最後還是回到劍橋的伊曼紐爾學院終結他的學業。在他還是學生的時候,楊研究了人體上眼睛的構造,開始接觸到了光學上的一些基本問題,並最終形成了他的光是波動的想法。楊的這個認識,是來源於波動中所謂的「干涉」現象。

托馬斯楊在研究牛頓環的明暗條紋的時候,被這個關於波動的想法給深深打動了。為什麼會形成一明一暗的條紋呢?一個思想漸漸地在楊的腦海里成型:用波來解釋不是很簡單嗎?明亮的地方,那是因為兩道光正好是「同相」的,它們的波峰和波谷正好相互增強,結果造成了兩倍光亮的效果(就好像有兩個人同時在左邊或者右邊拉你);而黑暗的那些條紋,則一定是兩道光處於「反相」,它們的波峰波谷相對,正好互相抵消了(就好像兩個人同時在兩邊拉你)。

在1807年,楊總結出版了他的《自然哲學講義》,裡面綜合整理了他在光學方面的工作,並在裡面第一次描述了他那個名揚四海的實驗:光的雙縫干涉。後來的歷史證明,這個實驗完全可以躋身於物理學史上最經典的前五個實驗之列,而在今天,它已經出現在每一本中學物理的教科書上。這個實驗沉重的打擊了當時的微粒說。

雙縫干涉實驗簡介:
把一支蠟燭放在一張開了一個小孔的紙前面,這樣就形成了一個點光源(從一個點發出的光源)。現在在紙後面再放一張紙,不同的是第二張紙上開了兩道平行的狹縫。從小孔中射出的光穿過兩道狹縫投到屏幕上,就會形成一系列明、暗交替的條紋,這就是現在眾人皆知的干涉條紋。

19世紀第二次波粒之戰最後的決戰起源於1818年法國科學院的一個懸賞徵文競賽。競賽的題目是利用精密的實驗確定光的衍射效應以及推導光線通過物體附近時的運動情況。競賽評委會由許多知名科學家組成,這其中包括比奧(J.B.Biot)、拉普拉斯(Pierre Simon de Laplace)和泊松(S.D.Poission),都是積極的微粒說擁護者。組織這個競賽的本意是希望通過微粒說的理論來解釋光的衍射以及運動,以打擊波動理論。
但是戲劇性的情況出現了。一個不知名的法國年輕工程師——菲涅耳(Augustin Fresnel,當時他才31歲)向組委會提交了一篇論文《關於偏振光線的相互作用》。在這篇論文里,菲涅耳採用了光是一種波動的觀點,但是革命性地認為光是一種橫波(也就是類似水波那樣,振子作相對傳播方向垂直運動的波),而不像從胡克以來一直所認為的那樣是一種縱波(類似彈簧波,振子作相對傳播方向水平運動的波)。從這個觀念出發,他以嚴密的數學推理,圓滿地解釋了光的衍射,並解決了一直以來困擾波動說的偏振問題。他的體系完整而無缺,以致委員會成員為之
深深驚嘆。

泊松並不相信這一結論,對它進行了仔細的審查,結果發現當把這個理論應用於圓盤衍射的時候,在陰影中間將會出現一個亮斑。

這在泊松看來是十分荒謬的,影子中間怎麼會出現亮斑呢?這差點使得菲涅爾的論文中途夭折。但菲涅耳的同事阿拉果(Fran?ois Arago)在關鍵時刻堅持要進行實驗檢測,結果發現真的有一個亮點如同奇蹟一般地出現在圓盤陰影的正中心,位置亮度和理論符合得相當完美。

菲涅爾理論的這個勝利成了第二次微波戰爭的決定性事件。他獲得了那一屆的科學獎(Grand Prix),同時一躍成為了可以和牛頓,惠更斯比
肩的光學界的傳奇人物。圓盤陰影正中的亮斑(後來被相當有誤導性地稱作「泊松亮斑」)成了波動軍手中威力不下於干涉條紋的重武器,給了微粒勢力以致命的一擊。起義者的烽火很快就燃遍了光學的所有領域,把微粒從統治的地位趕了下來,後者在嚴厲的打擊下捉襟見肘,節節潰退,到了19世紀中期,微粒說挽回戰局的唯一希望就是光速在水中的測定結果了。因為根據粒子論,這個速度應該比真空中的光速要快,而根據波動論,這個速度則應該比真空中要慢才對。


留坑待續,下次更新
下次講講物理學上的兩朵烏雲^_^

「在物理學陽光燦爛的天空中漂浮著兩朵小烏雲」。這兩朵著名的烏雲,分別指的是 經典物理在光以太和麥克斯韋-玻爾茲曼能量均分學說上遇到的難題。再具體一些,指的就是人們在邁克爾遜-莫雷實驗和黑體輻射研究中的 困境。


牛頓那個時期我不知道。但是愛因斯坦嘛… 那個時期可能最悲哀的事情是就是自己的方向沒人做了。愛因斯坦還是有對手的不過不是搞量子的那匹人,而是希爾伯特。總有人覺得哲學辯論把人說贏就是厲害。爭論什麼實質毫無意義…把愛因斯坦與玻爾比較就像把楊振寧與霍金擱在一起比較一樣毫無意義。

至於你說孤獨,晚年應該是有的,不過不是因為求敗,而是因為被拋棄。
下面是Dyson的評價

In his last years, as I knew him, Einstein was a twentieth century Ecclesiastes, saying with unrelenting and indomitable cheerfulness, 「Vanity of vanities, all is vanity.」


畫的圓越大,不知道就越多。牛頓沒搞清楚光的原理,愛因斯坦也輸給了統一場論。他們的對手是未知的自然定律,而不是其他任何人。


不過說句實話我覺得愛因斯坦後來還是蠻落寞的吧,一直在琢磨他的統一場論,但是卻拒絕量子力學。其他的小夥伴們都在琢磨怎麼給新粒子分類,上哪找中微子,反粒子,怎麼搭建QED框架,忙的不亦樂乎。只有他默默追尋自己的道路,好像連學生都沒怎麼帶(因為覺得自己課題太難不願意坑了別人...)到了生命的盡頭依舊沒能找到自己想要找的東西,甚至連一絲曙光都沒看到。
這種感覺就像一個古老世界裡的貴族,流亡到了一個新興的世界,卻依舊試圖保留自己的貴族氣息,儘管這個新世界與他已經格格不入。


只是偶爾獲一小勝罷了。因為,與我們對話的是上帝。


牛頓應該真的已經把那時候的數學物理給玩得差不多了。
當年伯努利伯努利提出最速降線問題,向全歐洲挑戰。據說牛頓一個晚上就解決了。


愛因斯坦和牛頓也沒閑著啊。愛因斯坦忙著和玻爾辯論量子力學的基礎,牛頓忙著和萊布尼茨、胡克等等爭優先權。不過話說牛頓後來去煉金,是不是有點寂寞,帶點獨孤求敗的影子了?


這個問題應該問高斯。


不會。二貨覺得自己什麼都懂,頂級科學家往往覺得自己懂的太少,疑問太多


牛頓在鍊金術方面確實是獨孤求敗,
科學嘛,幾乎所有的理論都是在20到25歲完成的。剩下的時間就在玩鍊金術啦,牛頓留下來好幾百萬字的鍊金術研讀筆記資料。翻譯了翠玉錄等一系列鍊金術的基石性質的書,在他的時代可為是無可匹敵的鍊金術士,孤獨的神棍呀


牛頓和愛因斯坦表示對中國的成語不懂啊!尤其還是武俠小說中出現頻率搞得成語。其實他們根本和你不在一個次元


很多歷史名人,和名人的理論是在後期才慢慢地被人們認可的,愛因斯坦提出的很多理論,在當時來說,是眾多理論的一個重要的節點,是歷史向前發展的一個趨勢,有人早一些有人晚一些,並不是說物理界只有他一個人了,換個角度來看,當今的蘋果公司無論從哪個方面,都可以說是世界第一,那麼請問他是獨孤求敗的嗎,相反他是危機重重


我決定上傳一張圖。多謝原圖作者。


然而物理學家的對手是宇宙。


歷史讓他們獨孤求敗,但時代沒有


得先問問波爾和胡克同不同意


怎麼可能,他們都忙著和人撕逼呢,還獨孤求敗?


請自學物理學史!


我覺得愛因斯坦和牛頓牛逼固然牛逼,但也沒有比當時很多相對沒那麼有名的物理學家牛到哪裡去,事實上相當一部分是媒體或者其他方式宣傳推廣的結果,歷史上唯一一個像諸葛亮一樣被神話了的是特斯拉,我覺得他在那個領域才是最有資格孤獨求敗的


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