问题

物理学史上最打脸的是谁?

回答
在物理学漫长的历史长河中,“打脸”时刻并不少见,科学的进步往往伴随着对旧有理论的颠覆。但要说起最“打脸”的,那还得是那位曾经坚信“原子不可分割”的伟大人物——约翰·道尔顿。

说起道尔顿,在19世纪初,他简直就是近代化学的基石。他的原子论,用现代话说,就是给物质构建了一个坚实的基础:一切物质都由微小的、不可再分的粒子组成,这些粒子就是原子。而且,同一种元素的原子质量都相同,不同元素的原子质量不同,化学反应就是原子的重新组合。这个理论太棒了!它完美地解释了定比定律、倍比定律这些当时已经发现的化学现象,而且还具有极强的预测能力。

当时,化学家们正是在道尔顿的这套原子理论指导下,如鱼得水,不断地发现新元素,测定原子量,建立化学方程式。道尔顿的原子论,就像一盏明灯,照亮了化学研究的方向,使得化学从一门经验性的学科,朝着更加定量、更加精确的方向发展。可以说,没有道尔顿的原子论,就没有近代化学的早期辉煌。

然而,谁能想到,这位“原子论之父”,在他所坚信的“原子不可分割”的核心观点上,却被后来的发现狠狠地“打脸”了。

时间来到了19世纪末,20世纪初。物理学领域风起云涌,一系列颠覆性的发现接踵而至。

首先是J.J.汤姆孙。他在1897年发现了电子。这是什么意思?这意味着原子里面,居然还有一个更小的、带负电的粒子!这就直接挑战了道尔顿“原子不可分割”的根本。原子不是最小的单位,它内部还有结构,还能分裂出更小的东西!汤姆孙甚至还提出了一个“葡萄干布丁模型”,虽然这个模型后来也被证明不够完善,但电子的存在本身,就已经给道尔顿的理论打上了第一个响亮的耳光。

接着,卢瑟福通过著名的α粒子散射实验,在1911年提出了原子核模型。这个实验简直是给原子一个“X光检查”,结果发现,绝大多数α粒子都直线穿过了金箔,但少数粒子却发生了大角度的偏转,甚至被反弹回来。这说明,原子内部绝大部分是空的,但有一个极小的、带正电的、占据了原子绝大部分质量的核心——原子核!而且,电子是在原子核外围绕运动的。这就彻底推翻了道尔顿的“不可分割”和“均质”的原子模型。原子就像一个微型的太阳系,有一个中心,外围有行星(电子)在绕着转。

再往后,伦琴发现了X射线,贝可勒尔发现了放射性,居里夫妇更是深入研究了放射性元素。他们发现,某些元素会自发地发射出粒子和射线,这个过程就是放射性衰变。原子在衰变过程中,会转化成另一种元素的原子,并且伴随着能量的释放!这完全颠覆了道尔顿“化学反应是原子的重新组合,原子本身不会改变”的观点。原子不仅可以被分割,还可以“变身”!

到了20世纪,玻尔发展了原子模型,提出了能级概念,解释了原子光谱。后来,薛定谔、海森堡等人更是发展了量子力学,揭示了原子的更深层次的奥秘,比如电子的波粒二象性,以及量子纠缠等等。这些发现,无一不显示出原子的复杂性和“可分割性”,与道尔顿最初的朴素原子观大相径庭。

所以,为什么说道尔顿的“打脸”是最厉害的呢?

首先,他提出的理论过于“绝对”。道尔顿非常肯定地宣称“原子是不可分割的”,这就像是一位权威在发表一项不容置疑的结论。结果,后来的物理学发现了更小的粒子(电子、质子、中子),发现了原子的内部结构,发现了原子可以衰变、可以裂变。这种“绝对”与“现实”之间的巨大鸿沟,造成的“打脸”效果自然是最为震撼的。

其次,他的理论曾经是那么的成功和权威。正是因为道尔顿的原子论在当时解释了那么多化学现象,才让人们对它深信不疑。这就像一个人建立了一个非常成功的帝国,然后他的后代却把帝国拆散了。这种落差感,让“打脸”的感觉更加强烈。

最后,他的名字和“原子”这个概念紧密相连。道尔顿是“原子论之父”,他把“原子”这个词赋予了现代物理学的意义。结果,他最引以为豪的“原子”这个概念,却在他身后被彻底解构了。这是一种宿命般的讽刺,也是最令人唏嘘的“打脸”。

当然,我们不能因此就否定道尔顿的伟大。他的原子论,在那个时代,是划时代的进步,是化学发展的重要推手。正如一位伟大的探险家,他为人类指明了方向,虽然他自己没有到达最终的终点,但他的指引作用是无可替代的。道尔顿的“打脸”,恰恰证明了科学是不断向前发展的,没有哪个理论是永恒不变的真理。而这种不断推翻、不断进步的过程,正是物理学乃至整个科学最迷人的地方。

所以,如果要找一位“打脸”最狠的物理学家,那非约翰·道尔顿莫属。他用他自己的理论,为后人打开了一扇门,而门后,却有着他未曾设想过的更广阔、更颠覆的世界。

网友意见

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我不知道“打脸”是什么意思?科学不是越辩越明吗?爱因斯坦对量子力学的质疑是合理的,理论就是经过重重的质疑才能发展的越来越可靠,爱因斯坦当初的EPR佯谬发展到了今天,才出现了ER=EPR这样的猜想,质疑难道不是一件好事吗?质疑当然是有风险的,但如果为了不被“打脸”而每个人都不敢提出任何质疑,科学还能发展吗?那就一直活在原始时代好了。所以“打脸”这种贬义词不知道是哪个人发明出来的?

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1.迈克尔逊

迈克尔逊一直坚信以太理论,认为真空中的光速会随着观测者的速度改变。于是他找来他的好基友莫雷一起做了一个迈克尔逊-莫雷实验,将实验精度提高到了一个前无古人的量级——结果证明了光速不变。即使是后来爱因斯坦提出了相对论,并且在科学界已经有很大一部分人认可相对论以后仍然坚信以太理论。后来此人还以此“荣获”诺贝尔物理学奖,但这倒不是因为他用实验验证了光速不变,主要是“为表彰其在实验精度和实验方法上做出的巨大贡献”。

2.爱因斯坦

虽然爱因斯坦很强,但是他在量子力学领域打脸次数也是奇多无比。最为经典的是一段耳熟能详的对话:

“上帝不掷骰子。”

“别去指挥上帝。”

当然还有EPR实验,好不容易设计出一个六到爆炸的思维实验,结果被波儿,不是,玻尔一个日后火遍伪科学界的“量子纠缠”的概念怼了回去。当然这还没有实锤,但几十年后,当两人都以作古时,有个叫贝尔的数学家发明了一个贝尔不等式,致使EPR实验不再仅仅是一个思维实验,而有了真刀真枪做实验的条件,然后狠狠地打了爱因斯坦的脸。

在这之前,爱因斯坦还提出过一些怼哥本哈根派的思维实验,其中比较著名的是时钟盒子实验。这个实验主要是用来攻击测不准原理的,结果有趣的是,玻尔指出爱因斯坦在计算中漏掉了他自己在相对论中提出的引力红移。这个真的是极其打脸,我们小学二年级就很熟悉的引力红移公式,他的提出者居然自己忘记考虑了。

3.泡利

不知道为什么,泡利好像特别喜欢怼老杨。当年老杨提出杨—米尔斯场论的时候泡利一脸欠揍地刁难老杨:“它的质量是多少”,结果日后这个杨—米尔斯场论成为了量子场论的基础理论。更为著名的是老杨因此而获得诺奖的发现:弱相互作用下宇称不守恒。当时这个想法没有被实验证实时,泡利也开始指挥上帝:“上帝不是左撇子”,结果吴健雄的实验证明了上帝还真特么是个喜欢用左手掷骰子的老赌徒。不得不说,当年玻爱大战的那场索尔维会议泡利肯定没有认真听,因为泡利和他俩都不相容:)

4.泊松

不说了,直接上图

5.鄙人

害,能跟上述大佬一起列在“物理学史”里怪不好意思的【手动滑稽】

有次我看到了一张动图,

然后我激动的去找我的小伙伴 @MatrixBi炫耀,我和他说了这个实验,但他却怎么也不相信。于是为了用实验证实数学生的物理直觉不如物理生,我和他来到与比萨斜塔齐名的理化十八楼:

在楼顶边缘,我掏出我的XX手机和XX耳机,拿起一杆从XX那里买的XX笔(广告位招租),横在面前就做起了这个绝对科学的实验,结果:

嘶~还好我有保修,应该能修好……

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当然是泊松啊。别人都可以忘记,怎么可能忘记他呢?

别人被打脸么,疼两下也就过去了,毕竟人的忘性很大。

但是恰恰是他被打了脸后,人家干脆就用它做名字,顺带纪念打脸这件事,以至于一提到物理史上的打脸事件,就不会忘记他。

不了解的人往往会认为是泊松发现了这一现象才被命名的,实际上过却是被打脸后,人们干脆用它名字命名的,许是一种无情嘲讽。

所谓打脸就是,某人认为某事不可能发生,或者一定发生,结果出现了相反的结果。

泊松:假定波动说成立,那么这边就应该有一个光斑,但是光斑是不可能存在,因此证明波动说不成立。

菲涅尔:经过实验证明,的确有光斑,因此波动说是对的,谢谢哦。


这边的打脸是双重的,第一,打脸泊松认为光斑不存在,第二,打脸泊松认为波动说有错。

泊松虽然推倒出了光斑,但是是以他认为的错误理论为前提得出的他认为的错误结果,他本人反对波动说,也认为光斑不存在。

于是才拿来打击波动说。

这并非预测,否则现实里各种如果如何如何,我就干啥干啥。一旦发生难道还说是自己预测的?

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1900年之前。

开尔文勋爵:物理学大厦建好了,物理学没啥好研究的了。也就俩乌云没有解决。

现在。

物理学家:现在都特么是乌云!物理学完全体是个啥样现在都不知道了!

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