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人类文明是怎么进化的

作者:admin  来源:本站  发布时间:2019-04-17  点击量:176

人类文明是怎么进化的

 

艾萨克·牛顿

英国皇家学会会长,著名物理学家,由他描述的万有引力定律和三大运动定律是经典物理学的基础。


牛顿葬礼的荣光

1、牛顿的葬礼达到了国葬级别,由两位公爵、三位伯爵和一位大法官抬棺下葬。

2、牛顿的灵柩被安放在威斯敏斯特大教堂,先前仅有王亲国戚死后才能安葬在这里。

3、自牛顿之后,英国开始有了科学家入葬威斯敏斯特教堂的传统,随后陆续安葬了达尔文、麦克斯韦、卢瑟福、汤姆逊等大师级科学家的灵柩。

4、牛顿下葬的隆重程度震撼了当时法国启蒙运动的带头人伏尔泰,著名的牛顿与苹果的故事也自伏尔泰开始流传下来。



牛顿对力的描述的主要贡献

1, 提出力是改变物体运动状态的原因

从前的科学家认为力的作用是让物体运动,其实维持运动状态并不需要力。牛顿第一定律认为:任何一个物体在不受任何外力或受到的力平衡时,总保持匀速直线运动或静止状态,直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。


2, 让人们有机会认识到引力的微弱性

用一块小小的磁铁放在别针上方几厘米处,便能使得别针克服地球引力吸附到磁铁上, 一块小小磁铁的磁力便能克服整个地球对别针的引力,后者的微弱程度可想而知。



自由落体实验

1、辟谣

我们中学教科书上说,伽利略曾在比萨斜塔上同时扔下两个球,一个空心一个实心,重量一轻一重,结果同时落地,说明物体的下落速度和质量无关。这个说法是错的。


霍金的《时间简史》中道出的事实是,伽利略确实得出了这个科学结论,但他当年是通过在不同角度的斜坡上滚球,经过几百次测量得到的。


2、月球上的自由落体实验

最著名的自由落体实验是1971年7月份阿波罗15号上的太空人David Scott做的。当时他在月球上,右手拿着一只采集岩石样本用的铁锤,左手拿着一只羽毛,然后同时撒手,铁锤和羽毛同时落地。


质量更大的铁锤虽然受到了更强的引力,但也因为自身质量大,改变运动状态的难度很大,加速下落起来更费劲,所以会和羽毛同时落地。


 

平方反比律暗示着守恒

类似于引力或者库伦力的相互作用,其强度随着距离的平方减弱;假设空间有一个布满小点的气球,随着气球膨胀,其表面单位面积的小点浓度也是随着尺寸平方下降的,然而,气球表面总的小点数不变。



物理学家是最激进的保守主义者

1, 保守

美国物理学家惠勒说,大部分物理学家都会尽量使用现有的理论做研究,直到新的发现用现有理论实在不能解释了,才会使用新理论。这是一种“奥卡姆剃刀”精神——如非必须,勿增实体。


2, 激进

物理学家们不甘于待在从前理论可以精美描述的范围内,他们总是试图用最极端的方式突破,比如把理论带到各种极限的情况去验证。当产生严重问题时,物理学家们就试出了从前理论适用的边界。



人类文明的“10亿”米台阶

加州理工学院数学系教授、东京大学理论物理研究所主任大栗博司说:回顾过往,物理学的发展是以“10亿”米的台阶一步一步往上或向下探索世界的。


1,往“上”探索

人类文明迈上第一个10亿米台阶,是公元前200多年的古希腊。亚历山大城里的图书馆距今2200多年,就已经有60多万册藏书,那时普通人一辈子都不一定买得起一本书。亚历山大图书馆馆长的儿子第一次估算出了地球的大小。牛顿出现后,牛顿定律能描述1-10亿米范畴内的物理现象。


人类文明迈上10亿米的10亿倍——典型的星系的尺寸,这超出了牛顿定律的极限状况,必须用爱因斯坦的相对论解释。上这个台阶人类用了300年时间。


人类文明现迈上第三个10亿米台阶——10亿米的10亿倍的10亿倍,只用了70年时间。


2,往“下”探索。

第一个10亿米台阶,纳米。人类发现,纳米体量的世界中,牛顿力学失效了,必须用量子力学来解释。


现在科学家已经在往10亿×10亿分之一的尺度上测试量子力学是不是还能描述更微观的世界,使用的工具就是粒子加速器。


3, 测量仪器的精度会导致从前已有的成熟理论被证伪或推翻

探测引力波的LIGO就可以检测到氢原子直径千分之一的尺度的长度变化,这是目前人类在测量上能做到最精确的设备,没有之一。


4,为什么我们中学不系统学习以上这些内容?

学会使用那些数学工具至少需要2-3年时间,对中学学习来说过于沉重,所以教育部门决定只教授适用于人类身高乘以10亿米、除以10亿米这个范围内的物理知识,让我们可以拥有足够的安全感来理解世界。


5,新的物理定律不会以什么面貌产生?

新的物理发现永远不会是“真空中光速10万公里/秒”这类样子,而是出现在目前测量极限精度之外的规律。

                                                                                 

本文转载卓老板聊科技

 




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