20位彻底改变了我们理解世界的物理学家

时间:2016-10-14 10:03:42
频道:科技通史
来源:史晓雷的科学博客
作者:史晓雷

20位彻底改变了我们理解世界的物理学家, 你或许知道物理学是什么。它是研究物质世界的学问,从落下的苹果到星体的运动,以及构成我们身边世界的微小亚原子粒子的行为等。物理学无处不在。它在浩淼宇宙之至远,它在

 

你或许知道物理学是什么。它是研究物质世界的学问,从落下的苹果到星体的运动,以及构成我们身边世界的微小亚原子粒子的行为等。

物理学无处不在。它在浩淼宇宙之至远,它在狂暴于星系中心的超大质量黑洞中,它在很小的组成地球上生命之基本单位中,甚至也存在于我们身边看似空无一物的地方。

有时一位物理学家会彻底变革我们对宇宙以及万物的理解。这里有20位物理学家,他们的理论、思想或者发现彻底地变革了我们看待世界的方式。

1、伽利略

伽利略(1564-1642)在物理学中最知名的贡献是对物体运动的研究。在1630年代,他指出了所有的自由落体都有同样的加速度。

2、牛顿

在对物体运动的研究上,牛顿(1643-1727)继承了伽利略的工作建立了三大运动定律,并在1687年发现了万有引力定律。他最革命性的思想之一是,天体与地上的运动物体一样,遵循着同样的物理定律。

3、 法拉第

法拉第(1791-1867)以对电和磁的研究而闻名。1831年,他发现了电磁感应现象。1839年,他提出了在电和磁之间存在某种关联。

4、麦克斯韦

1864年,麦克斯韦(1831-1879)发表了他对电磁理论的研究(译者注:即《电磁通论》),指出电、磁和光是同一现象的不同表现形式,即电磁场。

5、伦琴

1895年,伦琴(1845-1923)成了第一位制造并在一个波长范围内检测到电磁波的物理学家。这种电磁波我们现在称之X射线。

6、玛丽-居里

1896年,玛丽居里(1867-1934)促进了放射性的发现(这是在研究X射线特性的过程中发现的),并提出了同位素分离的技术。她和丈夫皮埃尔居里发现了放射性元素镭和钋。

7、J.J.汤姆逊

1897年,J.J.汤姆逊发现了电子——这是最早发现的亚原子粒子。


8、普朗克

普朗克(1858-1947),创立了量子力学。1900年,他提出了量子的思想,这些量子是由光发出的非连续能量小包。同时,他引入了普朗克常数——这在量子力学中非常关键。

9、爱因斯坦

1905年,爱因斯坦(1879-1955)发表了一篇有关狭义相对论的论文,指出光速恒定,而且物体以光速运动时,时间会停止同时质量趋于无限大。1916年,他发表有关广义相对论的论文。这是有关时空和引力的本性的重要理论,该理论认为,重力不过是弯曲时空的一种表现。

10、卢瑟福

1911年,卢瑟福(1871-1937)证明了原子核集中了原子绝大多数质量。1920年,他发现了质子。


11、玻尔

玻尔(1885-1962)以在1913年建构了原子结构的理论而著名。玻尔计算得出,一个原子在中心处有原子核,电子绕其运行。玻尔在量子力学的创立中扮演了关键角色。

12、泡利

泡利(1900-1958)因其自旋理论及量子理论方面的工作而名闻遐迩。1925年,他发现的泡利不相容原理(对后来)理解恒星及星云的特性也至关重要。1931年,他预言了中微子的存在。中微子几乎以光速在宇宙中穿梭,极少发生相互作用。

13、薛定谔

 1926年,薛定谔(1887-1961)得出了被认为是量子物理学中的核心方程(即薛定谔方程)——它描述了波动力学。1935年,他提出了“薛定谔的猫”,这是历史上最著名的思想实验之一。它描述了受限于一只盒子内的猫,生或死均有50%的概率。薛定谔推断,直到你明确计算出来,这只猫将同时处于“活”和“死”的状态,即它存在于我们称之为叠加态的状态中。

14、狄拉克

1928年,狄拉克(1902-1984)预言了反物质的存在。反物质拥有与它们的对应粒子相等的相反电荷,比如正电子。


15、海森堡

海森堡(1901-1976)因其1927年提出的测不准原理最为知名,该原理对量子力学实验测量的精确度给出了根本性的限制。

16、费米

费米(1901-1954)因其建造了人类第一座核反应堆而知名,该工作是曼哈顿计划的一部分。他同时对量子理论、核物理和粒子物理做出了重大贡献。

17、奥本海默

奥本海默(1904-1967),最知名的工作是曼哈顿工程,直接产生了第一批原子弹。


18、费曼

费曼(1918-1988)因其对量子电动力学的贡献而闻名。这种理论结合了狭义相对论和量子力学,以探求对宇宙更好的理解。

 19、盖尔曼

1961年,盖尔曼(生于1929年)提出了对亚原子粒子分类的“八正法”。1964年,他提出了夸克假说。该假说认为,质子、中子及其他强子事实上都是由更小的粒子组成,这些粒子叫夸克。


 20、薇拉-鲁宾

尽管鲁宾(生于1928年)事实上是一名天文学家,但她对星系旋转的研究导致她首次给出了84%的宇宙是由神秘、不可见的暗物质微粒组成的事实证据。对这些粒子的研究彻底改变了粒子物理学和天体物理学。


   补充:许多网友留言指出,怎么没有杨振宁先生,或者别的谁。原作者Ali仅是Business Insider的一名科学报道实习生,她是纽约州立大学石溪分校的校友(杨振宁先生曾经的执教地)。这篇小文不是给科学家排位次,她可能只是觉得这20项贡献相对大些而已。其实,像胡克、惠更斯、卡文迪许、玻尔兹曼、玻恩这样的大家不也应该列上去吗?所以说,就一笑而过吧。如果你喜欢科学家排位次,可以读下我之前的文章:《科学家排行榜》。

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