如何理解“一牛二爱三麦”？物理学界这三大巨人之间的差距在哪

“一牛二爱三麦”是所有懂物理的人都知道的一句话。不可否认的事实是，这三个人是物理学界从未有人越过的山峰。他们都提出了划时代的重要理论，但如果我们必须优先考虑他们，我认为这个排名是合理的。

一个理论价值应该从两个方面来看待，一个是实际的社会效果，另一个是自主创新的比重。你为什么如此分裂？因为科学的发展在很大程度上是一种继承关系。许多新理论的出现不能归咎于一个人，也不能脱离前人的积累。

由于各种情感原因，许多人认为爱因斯坦超过了牛顿。虽然我也是爱因斯坦的粉丝，但从科学的角度来看，爱因斯坦还是比牛顿稍差一点，而麦克斯韦还是比他俩稍弱一点。我为什么这么说？实验验证是理论正式形成的前提，但是否有清晰的“物理图像”和“数学总结”是关键。它们也是划时代的重要理论，这两个部分的独创性比例决定了它们的细微差别。

牛顿的成就。

当一个苹果落到地面时，它与月亮的轨道联系在一起，从而意识到月亮已经落到了地球上。牛顿成为第一个指出苹果落地和月球绕地球运动这两种现象遵循相同原理的人，宇宙中的所有事物都遵循相同的引力理论。这就是“万有引力”这个名字的由来和牛顿关于引力的物理图像。

然而，这幅图只是一个定性描述，重力的定量分析必须有数学支持。因此，牛顿在1666年独立发展了描述重力的数学公式，为万有引力奠定了基础。同时，牛顿致力于微积分的研究，发现了光的基本性质。物理学史上唯一可与今年相比的一年是1905年爱因斯坦奇迹年。

简而言之，牛顿独自完善了万有引力的物理图像和数学公式。

麦克斯韦的成就。

麦克斯韦最大的成就是电磁现象的统一，电磁理论的发表，光是电磁波的启示，以及理论物理学的大门的打开。以前的物理学是建立在经验或实验的基础上，然后进行数学总结，而理论物理学首先进行预测，然后通过实验进行验证(光速恒定是电磁理论的预测)。

我们知道电磁波理论是基于电磁场的概念，它不是起源于麦克斯韦而是继承自法拉第。

1851年，法拉利写了一篇文章“磁力的物理线”。起初，法拉利只认为磁力线会围绕磁铁形成，后来他逐渐意识到这是空间的固有特征，并提出了“场”的概念。这是他在处理电磁学几十年后总结出来的想法。

不幸的是法拉第的数学水平太低。虽然他能看到电磁场的物理图像，但他不能建立它的数学表达式。麦克斯韦继承了法拉第的财富，建立了描述电磁现象的方程。

于是麦克斯韦在法拉第开辟的道路上独立完成了电磁理论的数学表达。

爱因斯坦的成就。

爱因斯坦的相对论仍然是物理学的基石。它进一步反映了牛顿的引力理论和时空弯曲的物理图景，打破了世界对绝对时空的认知。时间和空间的统一，质量和能量的统一，这些概念仍然让人们感觉违反直觉，因为它描述了一个我们无法体验的高速世界。

这种超越经验的深刻见解是爱因斯坦最大的成就。爱因斯坦描述的物理学图景仍然是物理学领域的瑰宝。时钟的慢标度和相对论原理仍然影响理论物理，尤其是宇宙学。

相对论场方程也被称为“最美丽的物理方程”时间、空间、质量和能量，这些原本不相关的物理量，被爱因斯坦深深地联系在一起。然而，场方程的核心是黎曼几何的张量规。如果没有黎曼60年前埋藏的数学宝藏，爱因斯坦可能一辈子都无法完成广义相对论。

因此，爱因斯坦的独立思考能力是最好的，而且他是唯一一个能完美发挥思维实验的人。然而，由于他早期逃课，他的数学能力仍然稍显不足。

摘要

如果把他们三人放在同一个时代，同一个知识背景下，就不难得出这样一个结论:牛顿不仅能想出超乎想象的东西，而且他自己也能总结出数学公式，自给自足没有短板；爱因斯坦的想象力是无限的，但他的数学能力稍显不足。有时想到他不能写它是痛苦的。麦克斯韦的数学能力很突出，但他的想象力却差得多。即使他的理论否认以太的存在，他仍然不愿意相信它。

简而言之，牛顿更全面，被认为是物理学和数学领域的老手。爱因斯坦是百年一遇的天才，一个手持利剑、思维敏捷的追逐少年。另一方面，麦克斯韦是一个勤奋老实的人，缺乏一点敏感性。