那些改變我們理解世界的物理學(xué)家
你或許知道物理學(xué)是什么。它是研究物質(zhì)世界的學(xué)問,從落下的蘋果到星體的運(yùn)動,以及構(gòu)成我們身邊世界的微小亞原子粒子的行為等。
物理學(xué)無處不在。它在浩淼宇宙之至遠(yuǎn),它在狂暴于星系中心的超大質(zhì)量黑洞中,它在很小的組成地球上生命之基本單位中,甚至也存在于我們身邊看似空無一物的地方。
有時(shí)一位物理學(xué)家會徹底變革我們對宇宙以及萬物的理解。這里有20位物理學(xué)家,他們的理論、思想或者發(fā)現(xiàn)徹底地變革了我們看待世界的方式。
1,伽利略·伽利萊
伽利略(1564-1642)在物理學(xué)中最知名的貢獻(xiàn)是對物體運(yùn)動的研究。在1630年代,他指出了所有的自由落體都有同樣的加速度。
2,艾薩克·牛頓
在對物體運(yùn)動的研究上,牛頓(1643-1727)繼承了伽利略的工作建立了三大運(yùn)動定律,并在1687年發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。他最革命性的思想之一是,天體與地上的運(yùn)動物體一樣,遵循著同樣的物理定律。
3,邁克爾·法拉第
法拉第(1791-1867)以對電和磁的研究而聞名。1831年,他發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1839年,他提出了在電和磁之間存在某種關(guān)聯(lián)。
4,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋
1864年,麥克斯韋(1831-1879)發(fā)表了他對電磁理論的研究(譯者注:即《電磁通論》),指出電、磁和光是同一現(xiàn)象的不同表現(xiàn)形式,即電磁場。
5,威廉·康拉德·倫琴
1895年,倫琴(1845-1923)成了第一位制造并在一個(gè)波長范圍內(nèi)檢測到電磁波的物理學(xué)家。這種電磁波我們現(xiàn)在稱之X射線。
6,瑪麗亞·斯克沃多夫斯卡-居里
1896年,瑪麗居里(1867-1934)促進(jìn)了放射性的發(fā)現(xiàn)(這是在研究X射線特性的過程中發(fā)現(xiàn)的),并提出了同位素分離的技術(shù)。她和丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳和釙。
7,約瑟夫·約翰·湯姆遜
1897年,J·J·湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子——這是最早發(fā)現(xiàn)的亞原子粒子。
8,馬克斯·普朗克
普朗克(1858-1947),創(chuàng)立了量子力學(xué)。1900年,他提出了量子的思想,這些量子是由光發(fā)出的非連續(xù)能量小包。同時(shí),他引入了普朗克常數(shù)——這在量子力學(xué)中非常關(guān)鍵。
9,阿爾伯特·愛因斯坦
1905年,愛因斯坦(1879-1955)發(fā)表了一篇有關(guān)狹義相對論的論文,指出光速恒定,而且物體以光速運(yùn)動時(shí),時(shí)間會停止同時(shí)質(zhì)量趨于無限大。1916年,他發(fā)表有關(guān)廣義相對論的論文。這是有關(guān)時(shí)空和引力的本性的重要理論,該理論認(rèn)為,重力不過是彎曲時(shí)空的一種表現(xiàn)。
10,歐內(nèi)斯特·盧瑟福
1911年,盧瑟福(1871-1937)證明了原子核集中了原子絕大多數(shù)質(zhì)量。1920年,他發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。
11,尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾
戴維·玻爾(1885-1962)以在1913年建構(gòu)了原子結(jié)構(gòu)的理論而著名。玻爾計(jì)算得出,一個(gè)原子在中心處有原子核,電子繞其運(yùn)行。玻爾在量子力學(xué)的創(chuàng)立中扮演了關(guān)鍵角色。
12,沃爾夫?qū)づ堇?/p>
泡利(1900-1958)因其自旋理論及量子理論方面的工作而名聞遐邇。1925年,他發(fā)現(xiàn)的泡利不相容原理(對后來)理解恒星及星云的特性也至關(guān)重要。1931年,他預(yù)言了中微子的存在。中微子幾乎以光速在宇宙中穿梭,極少發(fā)生相互作用。
13,埃爾溫·薛定諤
1926年,薛定諤(1887-1961)得出了被認(rèn)為是量子物理學(xué)中的核心方程(即薛定諤方程)——它描述了波動力學(xué)。1935年,他提出了“薛定諤的貓”,這是歷史上最著名的思想實(shí)驗(yàn)之一。它描述了受限于一只盒子內(nèi)的貓,生或死均有50%的概率。薛定諤推斷,直到你明確計(jì)算出來,這只貓將同時(shí)處于“活”和“死”的狀態(tài),即它存在于我們稱之為疊加態(tài)的狀態(tài)中。
14,保羅·狄拉克
1928年,狄拉克(1902-1984)預(yù)言了反物質(zhì)的存在。反物質(zhì)擁有與它們的對應(yīng)粒子相等的相反電荷,比如正電子。
15,維爾納·卡爾·海森堡
海森堡(1901-1976)因其1927年提出的測不準(zhǔn)原理最為知名,該原理對量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)測量的精確度給出了根本性的限制。
16,恩利克·費(fèi)米
費(fèi)米(1901-1954)因其建造了人類第一座核反應(yīng)堆而知名,該工作是曼哈頓計(jì)劃的一部分。他同時(shí)對量子理論、核物理和粒子物理做出了重大貢獻(xiàn)。
17,羅伯特·奧本海默
奧本海默(1904-1967),最知名的工作是曼哈頓工程,直接產(chǎn)生了第一批原子彈。
18,理查德·費(fèi)曼
費(fèi)曼(1918-1988)因其對量子電動力學(xué)的貢獻(xiàn)而聞名。這種理論結(jié)合了狹義相對論和量子力學(xué),以探求對宇宙更好的理解。
19,默里·蓋爾曼
1961年,蓋爾曼(生于1929年)提出了對亞原子粒子分類的“八正法”。1964年,他提出了夸克假說。該假說認(rèn)為,質(zhì)子、中子及其他強(qiáng)子事實(shí)上都是由更小的粒子組成,這些粒子叫夸克。
20,薇拉·魯賓
盡管魯賓(生于1928年)事實(shí)上是一名天文學(xué)家,但她對星系旋轉(zhuǎn)的研究導(dǎo)致她首次給出了84%的宇宙是由神秘、不可見的暗物質(zhì)微粒組成的事實(shí)證據(jù)。對這些粒子的研究徹底改變了粒子物理學(xué)和天體物理學(xué)。
摘自《天文物理》