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20位顛覆了我們對宇宙認知的物理學家!

物理無處不在。它在遙遠的宇宙邊緣,它在星系中央的超大質量黑洞,它在構成萬物的基本粒子,它甚至存在於看起來是空的空間內。物理學家的目的就是要去研究在這個物質世界中所發生的一切:掉落的蘋果,行星和恆星的運動,以及微觀世界中亞原子粒子的行爲等等。


我們對我們所身處的這個宇宙已經有了越來越多的了解。而這一切都離不開下面這些物理學家的深刻洞察力,他們的理論、想法及發現徹底地改變了我們對宇宙的認知。



20位顛覆了我們對宇宙認知的物理學家!


伽利略(Galileo Galilei, 1564 - 1642)在物理學上最著名的貢獻之一是他對物體運動的研究。在1630年代,他證明了所有在做自由落體運動的物體都有相同的加速度。換句話說,在沒有空氣阻力的情況下,羽毛和鉛球將同時落地。霍金說:「自然科學的誕生要歸功於伽利略。



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基於伽利略在物體運動的研究,牛頓(Isaac Newton, 1643 - 1727)在1687年發表了《自然哲學的數學原理》,闡述了三大運動定律和萬有引力。他通過論證開普勒定律與他的引力理論間的一致性,證明了地球上的物體與天體的運動都遵循著相同的物理定律。



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對電和磁的研究是法拉第(Michael Faraday, 1791 - 1867)最著名的工作。在1831年,他發現了電磁感應現象;1839年,他提出了電學和磁學之間存在著基本關係。



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1864年,麥克斯韋(James Clerk Maxwell, 1831 - 1879)發表了他的電磁學理論,他提出了將電、磁和光統歸為電磁場中的現象。麥克斯韋指出電場和磁場以波的形式在空間中以光速傳播,同時從理論上預測了電磁波的存在。



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1895年,倫琴(Wilhelm R?ntgen , 1845 - 1923)成為了第一個產生以及探測到電磁輻射的物理學家,他探測到的是一種波長在0.01納米到10納米之間的電磁輻射——X射線。X射線廣泛被運用在醫學上。


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1896年,瑪麗?居裏(Marie Curie, 1867 - 1934)協助發現了放射性(在研究X射線的性質時發現的),她發明了分離放射性同位素的技術。她和他的丈夫皮埃裏?居裏發現了放射性新元素釙(Po)和鐳(Ra)。居裏夫人是首位獲得諾貝爾獎的女性,也是兩次獲得諾貝爾獎的第一人。



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受到麥克斯韋工作的影響和X射線的發現,湯姆遜(J. J. Thomson, 1856 - 1940)推導出陰極射線存在帶負電的粒子。1897年,他發現了這種負電粒子——電子。這是第一個被發現的亞原子粒子。



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普朗克( Max Planck, 1858 - 1947)是量子力學的創始人。1900年,他首次提出了能量量子化的假說:E=hν,其中E是能量,ν是頻率,並引入了一個對量子力學非常重要的物理常數h——普朗克常數。



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1905年,愛因斯坦(Albert Einstein , 1879 -1955)發表了狹義相對論,認爲真空中的光速沿任何方向、對任何慣性系都一樣。1916年,他發表了廣義相對論,將時空和引力連接了起來,他認爲引力是彎曲的時空引起的。廣義相對論是我們理解這個浩瀚宇宙的基礎。



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盧瑟福(Ernest Rutherford , 1871 - 1973)是湯姆遜的學生,他首先在實驗中發現了放射性的半衰期,並將放射性物質命名為α和β射線。1911年,他證明了在原子的中心有一個原子核,並提出了盧瑟福原子模型。1920年,他又發現了質子。他是公認的繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家。



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玻爾( Neils Bohr, 1885 - 1962)最大的貢獻是在1913年提出了原子結構的理論。玻爾認為原子是由原子核和圍繞著核運動的電子構成的。他在量子力學的創建和發展中扮演了主要的角色。



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泡利(Wolfgang Pauli, 1900 - 1958)最出名的貢獻在於它對自旋理論和量子力學的研究,以及他在1925年發現的泡利不相容定理。早在1931年,他就預測了中微子的存在,並以接近光速穿梭在宇宙之中。



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1926年,薛定諤(Erwin Schr?dinger, 1887 - 1961)提出了薛定諤方程,該方程描述了物理系統的量子態怎樣隨時間演化的偏微分方程,是量子力學的核心方程。1935年,他提出史上最有名的思想實驗之一:「薛定諤貓」。薛定諤貓被關在一個盒子里,這隻貓有50/50的概率是活或死,也就是說在對系統進行觀測之前,這只能同時處於死和或的狀態,即疊加態。



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海森堡(Werner Heisenberg, 1901 - 1976)在1927年提出了不確定性原理,該原理表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。他還提出了量子力學的矩陣形式。



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1928年,狄拉克(Paul Dirac , 1902 - 1984)提出了描述電子的相對論性方程式——狄拉克方程,並預測了反物質的存在,比如電子的反粒子是正電子。



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費米(Enrico Fermi, 1901 -1954)對量子力學、核物理、粒子物理學以及統計力學都做出了傑出貢獻,他參與創建了世界首個核反應堆,完成了首次人工自持續鏈式反應。他還也參與了曼哈頓計劃。費米在1938年因研究由中子轟擊產生放射以及發現超鈾元素而獲得諾貝爾物理學獎。他是少數在理論方面和實驗方面皆是佼佼者的物理學家之一。



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奧本海默(J. Robert Oppenheimer , 1904 - 1967),是曼哈頓的主要領導者之一,他被譽為「原子彈之父」。他的研究領域非常廣泛,涵蓋天文、宇宙射線、原子核、量子電動力學和粒子物理學。



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科學頑童費恩曼(Richard Feynman, 1918-1988)是量子電動力學的創始人。量子電動力學本質上描述了光與物質間的相互作用,而且是第一套同時完全符合量子力學及狹義相對論的理論。他提出的費恩曼圖、費恩曼規則和重整化計算方法是研究量子電動力學和粒子物理學的重要工具。



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1962年,蓋爾曼(Murray Gell-Mann, 1929 - )提出了「八重道」的方法對亞原子粒子進行分類,通過一方法他預言了一個新的粒子,稱為歐米伽負(Ω?)。1964年,他提出了夸克假設,認為質子和中子以及其他的強子事實上是由更小的粒子組成的。這些更小的粒子就是現在已知的夸克。



20位顛覆了我們對宇宙認知的物理學家!



當然,對物理學做出貢獻的不止這些人,看完這些你立馬想到沒有被提及的人是誰呢?


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