為什麼近60年在也沒出現厲害的大科學家?
其實原因很簡單啊,因為近六十年的大科學家普遍還在世。而人類的習慣一般不會在某個人還在世的時候就急沖沖的去評價他的成就。不然哪來的蓋棺定論這樣的成語呢?
不過雖然媒體沒有宣傳,但是在科學圈內部還是有很多大神的傳說的,我這裡就列舉幾個近幾十年的大科學家。
艾倫·古思(Alan Guth)的暴脹宇宙論思想,徹底改變了我們對宇宙大爆炸和大規模宇宙結構的理解。
斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)在黑洞和時空本質上的工作仍然是開創性的,儘管遭受了神經肌肉萎縮症的折磨。
英特爾創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)將信息技術革命(「摩爾定律」)的商業和科學融合起來,並以他的名字命名。
羅傑·彭羅斯(Roger Penrose),不僅在基礎物理學方面打破了定式帶了了新突破,而且在與人類意識的聯繫上也有深刻不同的見解。
弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)的研究首先揭示了蛋白質的結構,為此他獲得了他兩個諾貝爾化學獎中的第一個。
Craig Venter完成了人類基因組計劃,繼續研究合成基因組和人工構建的細胞,從根本上挑戰了我們對生命的理解。
史蒂文·溫伯格(Steven Weinberg)的作品是統一物理的量子場論,並且他撰寫的關於科學的著作頗豐的暢銷書使他成為把科學解釋為更廣泛文化的關鍵公共知識分子。
安德魯·懷爾斯(Andrew Wiles)在解決了300年歷史的費馬數學猜想中果斷地證明,看似無法解決的問題最終可能通過創造性的洞察力而得到解決。
愛德華·威滕(Edward Witten),可能是地球上最聰明的人,他的弦理論的數學基礎的工作,使它成為一個要打敗一切的理論。
如果定義牛頓和愛因斯坦是厲害得大科學家的話,那麼近60年的確只出現了半個——楊振寧!
首先,牛頓和愛因斯坦都是曠世奇才。他們發現的牛頓運動定律和相對論都是物理學屆劃時代的發現。更不要說牛頓在數學、光學等學科的天才發現;以及愛因斯坦在量子力學上的傑出成就!他們取得的成就一個和他們自身的超強天賦,另一個是當時科研發展的狀況,還是極其依賴領軍人物的作用的。
但是,近60年來,除了楊振寧的規範場論,的確沒有什麼能和牛頓力學、相對論、量子力學齊名的科學發現了!可見除了楊振寧可以稱為和牛頓、愛因斯坦一樣的半個大科學家以外,還真沒有其他科學家能達到這個高度!這主要是和前期物理學的巨大發現正在隨著世界經濟的飛速發展,轉化為巨大生產力,因而導致從事應用和產出的科學家層出不窮。另外,現代科學需要大型實驗設備,需要高投入,需要團隊協作,因此個人的作用再也不可能那樣突出!或者說教育程度、科研環境等的影響越來越大!就像足球屆的大神貝利和馬拉多納都是踢街頭足球的,但是當代最著名球星C羅和梅西則都是經過職業足球俱樂部的青訓培養才成功的。
現在厲害的大科學家也很多啊,像霍金,楊振寧,這些還不夠厲害嗎,但總體來說,隨著科學研究的細分和專業化,以前那樣學貫各個學科的超級大牛科學家是越來越來少了,像托馬斯楊和費米這樣的全能型科學家也越來越少了。
歷史的舞台和科學的機遇最著名的大科學家,人們首先想到的會是牛頓和愛因斯坦,自身天縱英才,並且及時的站在歷史機遇的風口上。十七世紀的牛頓也是在前期伽利略,開普勒等一批偉大科學先驅的基礎,憑藉自己超強的數學天才,才在力學,光學,天文學,數學上取得了革命性的推動進展,成為了科學巨匠,建立了經典物理的大廈。
而在二十世紀初的1905年,被稱為物理學上的奇蹟年,愛因斯坦發表的幾篇決定性的文章,改變了人們對物質世界和時空的認識。當時,隨著X射線,電子和放射性三大發現的研究,拉開了現代物理的大幕,經典物理的大廈搖搖欲墜,所有的這些新發現都是經典物理無法解釋的,人類對物質世界的認識已經從宏觀轉向了微觀,時空觀也進入到了新的層次,這時,愛因斯坦這位現代物理的奠基人出現了,光量子,開啟了對微觀粒子量子化描述的新曆程,啟示了德布羅意的物質波理論,對物質波函數的解釋催生了量子力學。同時,愛因斯坦最重要的成就也就是相對論刷新了人類對時空的認識。
繼愛因斯坦之後,量子力學的誕生中,出現了一系列大神的名字,玻爾,德布羅意,海森堡,薛定諤,泡利,狄拉克,玻恩等等,他們都是站在物理認識從宏觀到微觀轉變過程的風口上。前蘇聯的物理大神朗道,就多次表示自己出生的晚了,沒趕上這波紅利。同樣的紅利還在X射線的研究中,一批大神上線了,倫琴,布拉格,勞厄,康普頓等。當人類的目光進展到原子核內相互作用時,哈恩,費米,費曼,奧本海默,惠勒,楊振寧,溫伯格這些物理大神們又一次集體上線。
近幾十年的科學與技術的並行發展最近的幾十年中,從量子力學到固體物理到凝聚態物理到半導體物理,人們已經將對物質世界的認知轉變成了真實的生產力,核能利用,半導體微電子,通訊,激光,互聯網等技術大爆炸,這些成就也真切的改善了我們的生活。期間,當然也是大神輩出,不同的是,已經很少有像牛頓,愛因斯坦那樣橫跨物理之內的多個學科的巨匠了,隨著學科的細分,現代科研的集體協作也越來越明顯,比如高能物理的研究,或者像引力波的新發現都需要上千科學家的同時協作,論文署名都是上千人。
上世紀,從宏觀的微觀的進展催生了無數大神,近來也有了引力波和暗物質的發現,對此的研究能否揭示出新的物質本質和認識呢,也許時機未到,那時又該是牛人大爆發的時刻。
一百多年前,愛因斯坦坐在專利局的辦公桌前,一邊修改他人提交的專利,一邊思考寫出影響人類發展的論文,現在基本不會有這樣的故事發生了,現代專業的研究都是需要大型的儀器設備和計算資源,需要理論科學家和實驗科學家們的集體合作,脫離主流科學界,單槍匹馬的科學研究幾無可能。
有興趣的可以看配圖的這本關於費米的傳記,世上的最後一個全才。
量子實驗室,專註科學問題,歡迎評論和關注。所謂外行看熱鬧,內行看門道,牛逼的大科學家從來都有。
普林斯頓高等研究院的物理學家馬德西納(Juan Martín Maldacena)出生於1968年,就是一位大神級的科學家。他的研究方向在弦論方面,給出了全息原理的第一個AdS/CFT對偶的例子,引起了高能物理學的革命。正是因為他的貢獻,使得數以萬計的弦論學家沒有失業,同時在凝聚態理論方向打開了新的突破窗口。
近60年內出現的牛逼科學家還有出生於1972年的Nima Arkani-Hamed,他也是第一屆的基礎物理學家得主,提出額外維宇宙學理論ADD模型的青年物理學家。
以上兩位,被喻為高能物理學界的兩顆「超新星」,從未暗淡過。
因此,你提到的近六十年內沒有出現過牛逼的大科學家這句話是不對的。不過像愛因斯坦那樣的在物理學上有重大貢獻,又得到媒體的正確宣傳而廣為人知的物理學家確實沒有是近六十年出生的,這其中的原因頗為複雜。
首先我們來屈指一數古往今來普通民眾耳熟能詳的幾位大物理學家,牛頓、愛因斯坦、霍金,大概是他們三個。或許你知道更多,比如玻爾、費曼、海森堡、伽利略、麥克斯韋。可是如果我再說馬約拉納、奧本海默、湯川秀樹等等,相信絕大多數人對他們很陌生。這就是媒體的力量。一個物理學家要流芳百世,不唯有絕世之才,亦必有一定的宣傳炒作。牛頓本身建立了經典力學的公理化體系,但更為人知的是蘋果砸到腦袋的故事。愛因斯坦創立了相對論,可是他拒絕出任以色列總統為人傳頌,很多人也以為是愛因斯坦造了原子彈。霍金和引領超弦革命的物理學家威騰屬於同時代的人,在物理學家的圈子裡威騰無論是研究方向還是物理貢獻都更為接近愛因斯坦,可是普通人都認同霍金是「愛因斯坦唯一的傳人」,需要是霍金的殘疾身材與科學成就構成了一個堅強的科學家的形象,在大眾中深入人心。因此,物理學大師在我們這個時代也有,只是不為一般大眾所知。
此外,科學發展到今天,已經遠非一百年前可比。單打獨鬥已經不是如今正常的科研方式,合作互利才是集中智慧突破科學難題的正確手段,引力波的發現就是這樣一個例子,論文署名的作者就有一千多位科學家!因此,突出個人的工作這種英雄化科學家的行為越來越少,這也是你誤以為現在沒有牛逼科學家的一個原因。
牛頓、愛因斯坦式人物的誕生,不僅在於他們個體的努力,更是大環境的促成。今天有很多科學研究工作者,也有很多民科,都希望能成為劃時代的像愛因斯坦式的人物,但是只局限在個體,是很難看出規律的。像愛因斯坦、牛頓、中國春秋時期的老子這樣的劃時代大思想家的出現,從大環境上看,有以下幾個特徵:
一是大多生於多國混戰時期。多國混戰產生了對經驗類思想認知的巨大需求,需求刺激經驗類認知模式的產生,相應人物也會在歷史舞台登場,其中必有最頂級大師出現。科學是經驗類認知模式之一,近現代的歐洲列強爭霸戰和第一、二次世界大戰出現了牛頓和愛因斯坦。
二是受教育於世界科學中心。2000年前的周王朝,是當時全世界的思想中心,這個毋庸置疑。而17世紀的英國,也正是世界學術中心,20世紀初期,則是德國為世界科學中心。只有在世界的科學中心,才能耳需目染的不自覺的接受到時代最先進的思想和方法。
三是正好遇到世界最頂級學者作老師,即使老師並不喜歡他。老子小時候的老師就是他父母請的當時最知名的學者,而他後來又是守藏史,有機會閱讀當時最先進的思想。牛頓的大學老師本身就是一個奇蹟,把教授職位讓給他以後自己做別的事去了。愛因斯坦的數學老師閔可夫斯基更是當時頂級數學家,而他的學生有好幾個是知名科學家、數學家,雖然在大學時他並不喜歡愛因斯坦,但後來他是愛因斯坦的粉絲,並完成了狹義相對論四維時空數學框架。
四是正好當時的認知水平已經達到出現新思想的臨界狀態。這個就不用說了,牛頓當時已經有多位學者自稱證明了行星橢圓軌道,之前的伽利略更是早就推導出了運動和重力的關係式。愛因斯坦狹義相對論之前也早就有洛倫茨變化,馬赫的思想深深影響著他。
牛頓、愛因斯坦的誕生對個體是偶然,在整個歷史進程中又存在必然,往往大師級人物出現是某段時期批量出現的,不是一個兩個,如同大地震之前之後一定有很多次小地震,這是時代特點。
人類意識進化史,就是人類的認知史,即巫術、宗教、哲學、科學的由來。人類主流認知體系是人類意識從模糊化、隨機化(原始經驗)到固定化、系統化(宗教、哲學),再到意識工具化(近現代科學)的過程。與作為人的個體從誕生、成長的意識進化走的是同樣的過程。而科學理論的誕生,也是同樣的從靈感突現到觀念系統化,再到工具化過程。
近現代科學,實際上就是兩個工具:一個是觀測實驗用的有形工具延伸了人的感官感應能力,一個是思維工具加強了對原感應信息進行再處理的可靠性。近現代科學(這種認知模式,也可以說這種認知模式的時代)開啟於對感應工具的脫離了人的工具化(伽利略望遠鏡的發明),必將終結於意識工具的脫離了人的工具化(未來超級人工智慧)。
現代科學理論朝著越來越複雜的意識工具化邁進,同時觀念與工具的倒掛越來越嚴重,嚴重到人們越來越無法理解的地步。真正加速科學這種模式消失的,就是技術本身的飛速發展。以往歷史也告訴我們,任何一種認知模式(思想模式)的消失,都是技術進步帶來的,只不過往往是因為身在此山中而感覺不到。
如多神崇拜思想的消失,就是當時由於政治突變和技術進步,帶來人們對土地需求的激增,諸侯國之間的多國混戰不可避免,歷史就出現了必然對當時多神崇拜主流認知(以祭祀為主導)的顛覆性思想和行動,老子和孔子是時代的人物。脫離時代就不會有這兩個人。當然,這裡說的是主流認知思想,不是指個體,個體中很古老的思想也會存在,包括最原始的萬物有靈也會有,但主流認知思想是有歷史進化的,階段式上升的。
從今天到未來,人工智慧技術在不停的發展,會在某個時間達到臨界狀態,即奇點來臨。人工智慧在雲端可以將科學設備、觀測儀器的感應信息進行快速分析,並自行獲取可靠的數學工具與之對應,即這種雲端猶如抓取所有智慧的神,快速實現新的思維工具化,而這個思維工具並不是人做出的,是機器做出的。它等待新的感應信息對結果的驗證。
機器創造了自己的「科學理論」,此時對於人類,可以說已經不能再叫科學理論了,這是一個全新時代的開始,更是科學時代的結束,如同當年伽利略發明瞭望遠鏡一樣,他不知道這個意義,但是對於人類歷史來說,全新的科學時代被他開啟了。
人工智慧會結束掉科學時代,開啟一個全新的時代,純經驗的時代(也可以叫純感應信息時代),人不用再去解決「工具與觀念倒掛」這種惱人的現象,因為在新的時代,人們已經早已明白,原來的科學觀念,只不過和更古老是宗教沒什麼不同,人們更關心的是感應信息以及人工智慧做出來的「思維工具」的可靠性。
十年內,AR問世,到時候所有的影像資料都變成立體的了;20年後,3D列印進入千家萬戶、虛擬與現實更加緊密連接;三十年以後,人坐在家裡就可以感知腳下的大海、萬物的飛躍,虛擬與現實的邊界進一步被模糊,體感革命到來,人更加對虛擬與現實傻傻分不清楚了;40年以後人工智慧機器人將會出現,這一個智能化的機器人外形與人無異,擁有超過人類的演算法,在20年後身體的零件將會和人無異,但顯然擁有細胞組織的他更加堅固,擁有超越人類的智慧和思想。在過20年以後你會發現,我在陪著他們醉生夢死,日日夜夜的滾床單,直至精盡人亡。嗯哼哼!←_←
話說,為什麼沒有一個科學家出現,那是因為當今世界還要收割鞏固已完成的項目,小說《山體》裡面描述的科學被智子鎖死的故事現在還沒有發生,還遠遠沒有到來,達到那一個瓶頸之處。
首先,我們得知道怎樣才能稱作大科學家。先來看定義。
定義:指做出巨大成果,對人類有過巨大貢獻的科研工作者。或者發明的成果能在教材上佔一部分以上的人和諾貝爾獎得主。研製出各種對人有用的東西——百度百科。
在谷歌搜索引擎上輸入偉大的科學家,出現在前面的分別是下面這些科學家。
誠然,這些科學家都如雷貫耳,教科書上頻繁出現他們的名字。在作者看來,所謂的「大科學家」就是劃時代的人物,發現的成果基本是從無到有,算是宗師,給後人研究帶來各種靈感並極大的推動了社會進步。如亞里士多德,確立了基本的科學思想,牛頓的經典力學直接解釋了我們所觀察到的宏觀世界、微積分直接奠定了現代數學的基礎;愛因斯坦的相對論從時間,空間,刷新了我們的認知,更是奠定了核武器的理論基礎,直接的影響了現在的世界格局等等。還有達爾文、法拉第、特斯拉、普蘭克,還有圖靈等等,他們的出現使得科學出現了階躍式的提高,現在的科學家都在他們所構建的框架內進行研究。
那當今科學家的貢獻真的有很小嗎?顯然不是的。DNA雙螺旋發現者沃森和克里克奠定了現代分子生物學的基礎;當今開發演算法都要用到的Linux的最早作者林納斯·托瓦茲;讓基因測序快速發展的生物「鬼才」克雷格·文特爾等等。
給大家覺得近60年沒出現像上面的人物,主要還是近60年的科學家尚在人世,還不到蓋棺定論的時候,自然媒體也不會瘋狂的報道。實際上,當今科學還是發展很快的,智能時代、基因編輯時代已經悄然來臨,如此迅速的發展會一再刷新不久前的成果,所以大家可能就習慣了這種「大變化」。所謂量變引起質變,也許當今科學家正在醞釀下一個大突破,而突破者說不定就是你!
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馬上會出現,和19、20世紀那一波大科學家相比,近60年確實沒什麼大科學家。尤其是基礎科學:數學;還有社會群體意識:人文科學。
如果數學沒有突破,整個科學都會受到制約,因為數學是科學大廈的地基!如果人文科學沒有突破,就不會接納新思想,固步自封的守舊思維以權威的名義扼殺了新生思想,這在人文和科學史上比比皆是。
科學的突破靠的是什麼?這是一個很奇特的問題,科學的突破不是某個組織研究出來的,而是出現在個人身上。而且這個人擁有敢於質疑科學界現有體系的精神,所以這類人大部分不在主流科學界,因為他們動的是科學大廈的地基,為大廈的地基糾正錯誤,要重建科學大廈,那這些大廈上所謂的權威人會怎樣?不是人人都有普朗克那樣的胸懷對愛因斯坦的。而能動大廈基礎的人少之又少,即使出現了,他們也不認得,社會大眾更不認得。
這60年間,其實也是出現很多很厲害的科學家的。比方說,公眾認知度很高的霍金,還有我們國內之前的熱點人物楊振寧。所以大科學家首先是存在的,這樣的問題出現,說明大部分人對大科學家的了解是很少的。
為什麼大家會有一種沒有大科學家的錯覺呢?首先評價標準不一致。民眾的認知中的大科學家一般會對現有體系做出極大更新,像牛頓,開創了牛頓經典力學這麼大一個龐大的體系,還有愛因斯坦,提出了相對論,他的一些理論財富到現在依然還沒有被完全消化掉了。民眾認可的大科學家最好是能推翻現有體系的。可是隨著科學的發展,科研方向總是越來越尖端化。也許某一個科學家研究的這個小小的領域內,他是一個舉足輕重的地位,他的學術財富可能需要3到4代的人繼續往下深挖,名副其實的大科學家。但是研究領域和老百姓有距離,民眾並不認可這樣的大科學家。
第二個原因,世人往往會有一種死去的人比活著的人更偉大的錯誤觀點。往往死去的畫家,畫作才會升值。從這個角度看,是因為60年時間太短了。很多做出偉大貢獻的科學家還活著,或者死了也沒多久。還沒有人來寫一些特別的朋友圈爆文來紀念他,所以在公眾面前的曝光度非常低,大家不知道。
第三個原因是知識的普及速度。其實現在人們知道牛頓、知道愛因斯坦、知道100年以前那些偉大的科學家,是因為當時很尖端的科技和知識,現在已經普及到了高中了,甚至可能有的知識點的初中生就需要學習。他們相應的科技成果已經出現在生活中方方面面,你每天都會接觸到,你更能感覺到這些科學家有多麼偉大。而比如楊振寧的相關理論,很多大學生都未必會有機會學到。知識的普及是需要時間的,偉人的影響力是需要發酵的。
大師總是一起來又一起走。
像牛頓愛因斯坦這樣的大師級科學家出現是需要時代背景的。比如在中世紀,人們因為對自然的不理解,把一切東西的成因都歸結給上帝,這種東西當然經不住推敲,僅僅由地球是圓的和日心說,就足以顛覆掉當時人類的三觀,而同時期的伽利略提出了所有的物理預言必須用數學來描述,這是一個跨時代的概念,因為從這以後標誌著人們對物理從經驗總結變成了數學描述,從感性走到了理性。牛頓偉大是因為不論在天體上還是微積分上,前人已經在這個方向思考了很多年,比如極限這個概念,人們提出了上千年,但最後的處理方案一直沒有突破,而這個窗戶紙是牛頓和布萊尼兩個人在同一時期獨自完成最後的理論整合和解決方案的。牛頓偉大之處更在於三大定律把運動和力進行了經典的預言,使得人們對運動和力的想像最終走到了分析。當然這個在宏觀領域正確的預言最終在超大質量和微觀領域也是錯誤的,幾百年後,由愛因斯坦提出的相對論和量子力學才把宏觀物理中質量和加速度的關係最終引向了波長和頻率這個方向。而這一切都是在上千年的知識積累後才捅破了最後一層窗戶紙。量子力學是由愛因斯坦理論提出的,但他自己都說自己研究了50多年也無法說清楚量子力學到底怎麼回事。因為這個東西完全打破了我們正常的認知,從有規律的可預言變成了不確定的,而且當年愛因斯坦提出的理論在那個年代很難被實驗。近十多年,量子力學有了長足的進步,比如量子計算機,量子通信等,但還處於理論往實際應用轉型的階段,換句話說,人們還沒有完全理解這個理論,因此在徹底理解和應用前,應該還有一段較長的時間去不斷的積澱,才可能有新的理論被提出。當然做一個猜測,再次提出的新理論很有可能是反重力或者解決多維度空間的物理模型,比如之諾效應理論。最近聽說中國的非事實通信的成功很可能標誌著這個方向的研究有了一定的突破,讓我們期待著這一天早一點到來吧,那樣星際旅行將不再是夢想。
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