物理学家的错误预言

2019-11-25 12:18:16

1 2 下一页 威廉·汤姆生、洛伦兹、卢瑟福、爱因斯坦、爱迪生等无疑都是科学巨匠,对人类做出了巨大贡献,我们都应该记住他们的名字。但他们也会受历史条件的制约,在科学领域有其认识上的局限性,以至做出了一些很快就证明是错误的预言。2005年是世界物理年,写这篇文章的目的就是希望我们的青少年学生热爱科学,培养批判的眼光,敢于向权威挑战,这样才可能产生对人类做出巨大贡献的大科学家。
  
  1威廉·汤姆生:牛顿力学是“终极理论”
  
  著名的英国物理学家威廉·汤姆生(开尔文)对热力学和电磁学的发展作出了重要贡献。他不仅根据盖·吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论首次提出了“绝对温标”概念,发现了获得低温主要方法的焦耳——汤姆生效应,而且还和克劳修斯确立了热力学第二定律。美英政府采用他的方案成功地铺设了第二条大西洋海底电缆,使发报速度提高了l0倍他的伟大之处,还在于把自己的全部研究成果,毫无保留地介绍给了,为最后完成电磁场理论奠定了基础。
  
  汤姆生虽然在科学上取得了如此众多的成就,是一位在科学探索中积极奋进的人,但其晚年却变得思想僵化禁锢。19世纪末,随着科学技术的飞速发展,特别是牛顿力学体系和门捷列夫元素周期律的完善,科学技术仿佛已经能够令人满意地勾画出自然现象及其相互关系的图像,并且似乎达到了某种臻于完善的程度。许多人认为,牛顿的经典物理学是无所不包、无所不能的,它既能概括宇宙中最大的天体的运动,也能概括最小的原子的运动,而且“对于未来的事物如同对过去的事物一样了如指掌”。许多科学家觉得,他们已经完成了他们应该做的工作,汤姆生就是这许多物理学家中突出的一个。1893年,他把科学发展的状况及其历史精心地编制成纲目,并发表演说宣布科学大厦已经建成,物理学的所有伟大发现都已齐备,以后物理学家们除了重复和改良过去的实验,使原子量或一些自然常数增加些小数点位数以外,将再也不会有什么事情可做了。当时,在他看来,人类对自然界的认识已经到了顶点,经典物理学已经发展到了“终极理论”,科学真理已经达到了“绝对真理”,所以科学探索可以终止了。
  
  正因如此,汤姆生不仅自己先前的进取精神丧失殆尽,而且还反对别人获得的科学新发现。1903年,当物理学家卢瑟福提出了划时代的原子“蜕变理论”时,汤姆生极力反对,直到1907年他临死时,还顽固地否定这一理论。
  
  2洛伦兹:科学的大厦已经建成
  
  生活于19世纪末20世纪初的荷兰物理学家洛伦兹,创立了经典电子论,确定了电子在电磁场中所受的力(洛伦兹力),预言了正常的塞曼效应,并在错误的以太学说的基础上提出了与相对论建立有关的高速运动的参考系与静止参考系之间时间、空间坐标的变换关系(洛伦兹变换),写作了不少科普读物。
  
  虽然在物理学研究中取得了多方面的成就,但洛伦兹头脑中却充满了经典物理学的思想。像威廉·汤姆生一样,他认为当时“科学的大厦已经建成”。但是就在这时,作为光和电磁波传播介质的“以太”的存在,被德国物理学家迈克尔逊用实验否定了,结果立即使得牛顿的经典物理学理论混乱起来。头脑中充满经典物理学思想的洛伦兹面对眼前的事实,陷入了极度的苦恼之中。他对科学丧失了信心,哀叹物理学的“危机”。他绝望地说道:“在今天,人们提出了与昨天所说的话完全相反的主张,在这样的时期,真理已经没有标准,也不知道科学是什么了。我很悔恨,我没有在这些矛盾出现的五年前死去。”思想的僵化不仅使洛伦兹先前的探索精神完全丧失,思想上陷入了对科学的绝望感觉之中,而且在行动上使尽自己的天才,千方百计地去把否定“以太”存在的新发现纳入牛顿的经典物理学理论大厦之中,企图阻挡科学向前发展的步伐.
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