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網友:為何近百年來科學上沒有重大發現,還能出一個愛因斯坦嗎?

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每一次物理學的巨變都不是偶然,而是前人把科學知識積累到一定程度後,因為量變引起的質變,自愛因斯坦以來,雖然部分物理學家在他的領域取得重大成就,但是都沒有達到牛頓和愛因斯坦時期的那樣巨變,或許我們這個時代的科學理論,還沒有達到質變的時候。

在物理學上有兩個奇蹟年,1666年的牛頓奇蹟年,以及1905年的愛因斯坦奇蹟年;牛頓建立經典力學基礎,完成了物理學上的第一次大統一,天上和地面的物理規律都能在牛頓力學的範疇內得到解釋;愛因斯坦則實現了時間和空間、質量和能量的統一。

距離愛因斯坦的時代,已經過去了一百年,現在的物理學給人的感覺就是沒有重大突破,雖然有楊振寧等人建立起來的規範場論,以及哈勃等人建立起來的現代天文學等偉大成就,但是始終無法與牛頓和愛因斯坦時代的巨變相比。

在實際應用當中,我們集成晶元上的晶體管數目每18~24個月翻一番,核武器也發展到了第三代,商業上實現了5G通信,太空探索也越來越頻繁;但是從本質上說,這些科學技術都是物理學第二次革命帶來的,主要的物理基礎是量子力學和相對論,任何科學技術都沒有突破理論範疇。

所以我們可以看出,人類的科學在近一百年內確實沒有重大突破,其中的原因也不難分析,無論是牛頓之前,還是牛頓到愛因斯坦之間的時期,每次物理學的巨變,都和人類知識體系密切相關。

牛頓建立經典力學也並非偶然,因為在牛頓之前,伽利略、開普勒、哥白尼、第谷等人已經把當時的科學理論推到了一個全新的高度,比如伽利略提出了慣性定律,後來牛頓寫入《原理》當中成為牛頓第一定律,所以牛頓力學的出現,可以說是人類知識從量變到質變的一次提升。

在愛因斯坦之前,以麥克斯韋電磁學理論為代表的經典力學發展到了巔峰,黎曼等人建立起來的非歐幾何也為相對論打下了數學基礎,洛倫茲也提出了著名洛倫茲變換,所以即便沒有愛因斯坦,狹義相對論也會很快出現,相對論和量子力學引起的革命會照樣進行,只是會晚幾年而已。

目前量子力學和相對論作為近代科學的兩大基礎,其中還有很多問題沒有得到解決,科學家們還需要時間進行消化,比如在應用技術上,量子計算機、量子通信、可控核聚變、曲速飛行等才是現有理論的極限,在人類還沒消化這些之前,是很難實現理論上的突破的。

而且隨著人類知識的積累,各個領域的知識變得越來越複雜,一個科學家要想掌握所有領域的前沿知識幾乎是不可能的事,所以要想完成物理學的下一個統一,只有等下一個「愛因斯坦」出現。

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