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世界十大傑出物理學家,牛頓/愛因斯坦改變世界

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構,大至宇宙,小至基本粒子,傑出的物理學家,以他們的理論構建了現代物理學,和世界上最偉大的其他科學家一起,極大地改變了我們生活的這個世界。下面一起來看看十大傑出物理學家,你認識幾個呢?

一、牛頓

艾薩克·牛頓爵士是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和鍊金術士。1687年他發表《自然哲學的數學原理》,闡述了萬有引力和三大運動定律,奠定了此後三個世紀里力學和天文學的基礎,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;為太陽中心學說提供了強有力的理論支持,並推動了科學革命。 在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理。在光學上,他發明了反射望遠鏡,並基於對三稜鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。 在數學上,牛頓與戈特弗里德·萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究作出了貢獻。 在2005年,英國皇家學會進行了一場「誰是科學史上最有影響力的人」的民意調查,在被調查的皇家學會院士和網民投票中,牛頓被認為比阿爾伯特·愛因斯坦更具影響力。

二、愛因斯坦

阿爾伯特·愛因斯坦是20世紀猶太裔理論物理學家,創立了現代物理學的兩大支柱之一的相對論,也是質能等價公式的發現者。他在科學哲學領域頗具影響力。因為「對理論物理的貢獻,特別是發現了光電效應」,他榮獲1921年諾貝爾物理學獎。這發現為量子理論的建立踏出了關鍵性的一步。 愛因斯坦在職業生涯早期就發覺經典力學與電磁場無法相互共存,因而發展出狹義相對論。他又發現,相對論原理可以延伸至引力場的建模。從研究出來的一些引力理論,他於1915年發表了廣義相對論。他持續研究統計力學與量子理論,導致他給出粒子論與對於分子運動的解釋。在1917年,愛因斯坦應用廣義相對論來建立大尺度結構宇宙的模型。 阿道夫·希特勒於1933年開始掌權成為德國總理之時,愛因斯坦正在走訪美國。由於愛因斯坦是猶太裔人,所以儘管身為普魯士科學院教授,亦沒有返回德國。1940年,他定居美國,隨後成為美國公民。在第二次世界大戰前夕,他在一封寫給當時美國總統富蘭克林·羅斯福的信里署名,信內提到德國可能發展出一種新式且深具威力的炸彈,因此建議美國也儘早進行相關研究,美國因此開啟了曼哈頓計劃。愛因斯坦支持增強同盟國的武力,但譴責將當時新發現的核裂變用於武器用途的想法,後來愛因斯坦與英國哲學家伯特蘭·羅素共同簽署《羅素—愛因斯坦宣言》,強調核武器的危險性。 愛因斯坦總共發表了300多篇科學論文和150篇非科學作品。愛因斯坦被譽為是「現代物理學之父」及20世紀世界最重要科學家之一。他卓越的科學成就和原創性使得「愛因斯坦」一詞成為「天才」的同義詞。 愛因斯坦是美籍德裔猶太人,舉世聞名的物理學家,現代物理學的開創者和奠基人,相對論、「質能關係」、激光的提出者,「決定論量子力學詮釋」的捍衛者。

三、麥克斯韋

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋蘇格蘭數學物理學家。其最大功績是提出了將電、磁、光統歸為電磁場中現象的麥克斯韋方程組。麥克斯韋在電磁學領域的功績實現了物理學自艾薩克·牛頓後的第二次統一。 在1864年發表的論文《電磁場的動力學理論》中,麥克斯韋提出電場和磁場以波的形式以光速在空間中傳播,並提出光是引起同種介質中電場和磁場中許多現象的電磁擾動,同時從理論上預測了電磁波的存在。此外,他還推進了分子運動論的發展,提出了彩色攝影的基礎理論,奠定了結構剛度分析的基礎。 麥克斯韋被普遍認為是十九世紀物理學家中,對於二十世紀初物理學的巨大進展影響最為巨大的一位。他的科學工作為狹義相對論和量子力學打下理論基礎,是現代物理學的先聲。有觀點認為,他對物理學的發展做出的貢獻僅次於艾薩克·牛頓和阿爾伯特·愛因斯坦。在麥克斯韋百年誕辰時,愛因斯坦本人盛讚了麥克斯韋,稱其對於物理學做出了「自牛頓時代以來的一次最深刻、最富有成效的變革」。 麥克斯韋(James Clerk Maxwell,1831.06.13-1879.11.5)——19世紀偉大的英國物理學家、數學家。麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學、統計物理學、光學、力學、彈性理論方面的研究,他預言了電磁波的存在。這種理論預見後來得到了充分的實驗驗證。

四、玻爾

尼爾斯·亨里克·達維德·玻爾是一位丹麥物理學家。他因「對原子結構以及從原子發射出的輻射的研究」而榮獲了1922年諾貝爾物理學獎。他在哲學方面也有所建樹。 玻爾構造了原子的玻爾模型。這一模型所基於的一些理論假設後來成為了舊量子論的基礎。他還提出了量子力學中的互補原理。1921年,玻爾創辦了哥本哈根大學的理論物理研究所(現名尼爾斯·玻爾研究所)。這座研究所是二十世紀二三十年代間量子力學及其相關課題研究者的活動中心。漢斯·克拉默、奧斯卡·克萊因、喬治·德海韋西及維爾納·海森堡等物理學家都曾在那裡研究學習。 20世紀30年代,玻爾積極幫助來自納粹德國的流亡者。在丹麥被納粹德國佔領後,玻爾與主持德國核武器開發計劃的海森堡進行了一次著名會談。在得知可能被德國人逮捕後,他經由瑞典流亡至英國。在到達英國後,他參與了合金管工程。這是英國在曼哈頓計劃中承擔的任務。戰後,他呼籲各國就和平利用核能進行合作。他參與了歐洲核子研究組織及丹麥原子能委員會裡瑟研究部的創建,並於1957年成為北歐理論物理研究所的首任主席。為紀念玻爾,國際純粹與應用化學聯合會決定以他的名字命名107號元素。 尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾是丹麥物理學家。玻爾是哥本哈根學派的創始人,哥本哈根大學科學碩士和博士,丹麥皇家科學院院士,曾獲丹麥皇家科學文學院金質獎章,英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位,榮獲1922年諾貝爾物理學獎。

五、伽利略

伽利略(Galileo Galilei,1564-02-15-1642-01-08)。義大利數學家、物理學家、天文學家,科學革命的先驅 。伽利略發明了擺針和溫度計,在科學上為人類作出過巨大貢獻,是近代實驗科學的奠基人之一。

歷史上他首先在科學實驗的基礎上融匯貫通了數學、物理學和天文學三門知識,擴大、加深並改變了人類對物質運動和宇宙的認識 。伽利略從實驗中總結出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對性原理等。從而推翻了亞里士多德物理學的許多臆斷,奠定了經典力學的基礎,反駁了托勒密的地心體系,有力地支持了哥白尼的日心學說。他以系統的實驗和觀察推翻了純屬思辨傳統的自然觀,開創了以實驗事實為根據並具有嚴密邏輯體系的近代科學。因此被譽為「近代力學之父」、「現代科學之父」。其工作為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎。

伽利略倡導數學與實驗相結合的研究方法,這種研究方法是他在科學上取得偉大成就的源泉,也是他對近代科學的最重要貢獻。

伽利略認為經驗是知識的唯一源泉,主張用實驗—數學方法研究自然規律,反對經院哲學的神秘思辨。深信自然之書是用數學語言寫的,只有能歸結為數量特徵的形狀、大小和速度才是物體的客觀性質。他是利用望遠鏡觀察天體取得大量成果的第一人。

伽利略對17世紀的自然科學和世界觀的發展起了重大作用 。從伽利略、牛頓開始的實驗科學,是近代自然科學的開始。

六、亨利·卡文迪許

亨利·卡文迪許,英國物理學家、化學家。他首次對氫氣的性質進行了細緻的研究,證明了水並非單質,預言了空氣中稀有氣體的存在。將電勢概念廣泛應用於電學,並精確測量了地球的密度,被認為是牛頓之後英國最偉大的科學家之一。在卡文迪許漫長的一生中,他取得了一系列重大發現--其中,他是分離氫的第一人,把氫和氧化合成水的第一人。由於卡文迪許在化學領域的傑出貢獻,後人稱他為"化學中的牛頓"。卡文迪許在物理學上最為人推崇的重大貢獻之一,是他在年近70歲時完成了測量萬有引力常量的扭秤實驗,從而使牛頓的萬有引力定律不再是一個比例性的陳述,而成為一項精確的定量規律,引力常量的測定也為牛頓的萬有引力定律的可靠性提供了最重要的實驗佐證。

七、狄拉克

保羅·狄拉克,OM,FRS(Paul Adrien Maurice Dirac,1902年8月8日-1984年10月20日),英國理論物理學家,量子力學的奠基者之一,並對量子電動力學早期的發展作出重要貢獻。曾經主持劍橋大學的盧卡斯數學教授席位,並在佛羅里達州立大學度過他人生的最後十四個年頭。

他給出的狄拉克方程可以描述費米子的物理行為,並且預測了反物質的存在。

1933年,因為「發現了在原子理論里很有用的新形式」(即量子力學的基本方程——薛定諤方程和狄拉克方程),狄拉克和埃爾溫·薛定諤共同獲得了諾貝爾物理學獎。

八、馬克斯·卡爾·恩斯特·路德維希·普朗克

馬克斯·卡爾·恩斯特·路德維希·普朗克(德文:Max Karl Ernst Ludwig Planck,1858年4月23日—1947年10月4日,享年89歲),出生於德國荷爾施泰因,德國著名物理學家、量子力學的重要創始人之一。

普朗克和愛因斯坦並稱為二十世紀最重要的兩大物理學家。他因發現能量量子化而對物理學的又一次飛躍做出了重要貢獻,並在1918年榮獲諾貝爾物理學獎。

1874年,普朗克進入慕尼黑大學攻讀數學專業,後改讀物理學專業。1877年轉入柏林大學,曾聆聽亥姆霍茲和基爾霍夫教授的講課,1879年獲得博士學位。1930年至1937年任德國威廉皇家學會的會長,該學會後為紀念普朗克而改名為馬克斯·普朗克學會。

從博士論文開始,普朗克一直關注並研究熱力學第二定律,發表諸多論文。大約1894年起,開始研究黑體輻射問題,發現普朗克輻射定律,並在論證過程中提出能量子概念和常數h(後稱為普朗克常數),成為此後微觀物理學中最基本的概念和極為重要的普適常量。1900年12月14日,普朗克在德國物理學會上報告這一結果,成為量子論誕生和新物理學革命宣告開始的偉大時刻。由於這一發現,普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學獎。

九、理查德·費曼

理查德·菲利普斯·費曼(英文:Richard Phillips Feynman,1918年5月11日—1988年2月15日),美籍猶太裔物理學家,加州理工學院物理學教授,1965年諾貝爾物理獎得主。

理查德·費曼,高中畢業之後進入麻省理工學院學習,最初主修數學和電力工程,後轉修物理學。1939年以優異成績畢業於麻省理工學院,1942年6月獲得普林斯頓大學理論物理學博士學位。同年與高中相識的戀人艾琳結婚。1942年,24歲的費曼加入美國原子彈研究項目小組,參與秘密研製原子彈項目「曼哈頓計劃」。1945年艾琳去世。「曼哈頓計劃」結束,費曼在康奈爾大學任教。1950年到加州理工學院擔任托爾曼物理學教授,直到去世。

提出了費曼圖、費曼規則和重正化的計算方法,這是研究量子電動力學和粒子物理學不可缺少的工具。費曼還發現了呼麥這一演唱技法,曾一直期待去呼麥的發源地——圖瓦,但是最終未能成行。 他被認為是愛因斯坦之後最睿智的理論物理學家,也是第一位提出納米概念的人。

十、邁克爾·法拉第

邁克爾·法拉第 (Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英國物理學家、化學家,也是著名的自學成才的科學家,出生於薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭,僅上過小學。1831年,他作出了關於電力場的關鍵性突破,永遠改變了人類文明。

邁克爾·法拉第是英國著名化學家戴維的學生和助手,他的發現奠定了電磁學的基礎,是麥克斯韋的先導。1831年10月17日,法拉第首次發現電磁感應現象,並進而得到產生交流電的方法。1831年10月28日法拉第發明了圓盤發電機,是人類創造出的第一個發電機。

由於他在電磁學方面做出了偉大貢獻,被稱為「電學之父」和「交流電之父」。

文章來源於小猛獁STEAM教育、北建大科技說,有刪減,如有侵權請聯繫刪除


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