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物理学不相信直觉

科普小知识2022-08-18 20:19:05
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你认为物理学如此深奥以致于你不聪明吗?意大利理论物理学家卡尔罗·罗威利的观点是一个小小的安慰:因为我们太相信直觉了。

在他的书《七个最小物理课》中,罗维利谈到了几个例子:一个双胞胎兄弟住在山顶,另一个住在山脚。几年后,山顶上的那个人显然比他的同胞要老。在正常情况下,热量从热的物体传递到冷的物体,但是热的物体遇到冷的物体的可能性也很小,温度会上升而不是下降。地球在倾斜的空间中运行,“就像在漏斗中滚动的大理石”...听到这些,我们的直觉可能变红了,但这是物理学发展过程中常见的现象。物理学家经常不得不面对直觉。爱因斯坦也受到直觉的困扰。一方面,他承认量子理论的巨大价值,另一方面,他抱怨它太不合理,他一生都找不到一个令人信服的荒谬背后的解释。

此外,20世纪物理学的两颗明珠——广义相对论和量子力学——本身就是矛盾的。尽管它们奠定了现代科学技术的基石,尽管它们非常有用,但它们不可能同时是正确的。科学家们正在努力解决这个悖论,并且相信矛盾的统一将是物理学的一大飞跃。

只有不允许先入为主的直觉关闭心灵,才能探索科学的本质。罗维利说:“直觉是基于我们有限的经验。相信直觉而忽视科学家理性、严谨和智慧的集体验证是不明智的。“如果我们只相信直觉,恐怕我们仍然认为地球是平的,太阳围绕着地球转。更重要的是,看似矛盾的伽利略抛物线运动和开普勒天体椭圆运动孕育了万有引力。电学和磁学理论的结合将产生电磁场方程。在电磁学和经典力学的冲突下,会有相对论。爱因斯坦看到了玻尔的举动,并自行其是,他非常了解自己的道路。他不受直觉的影响。当他提出相对论时,他遇到了多少问题和诽谤,他理解了后世科学家面临的困难,并愿意抛弃直觉,接受新的可能性。

对于普通读者来说,理解科学思想可能比掌握几个物理公式和几个经典理论更有意义。这正是罗维利想在“七门基础物理课”中表达的。因此,这本薄薄的小册子没有一般的知识点。它更像一本关于物理学史的读物。它讲述了那些痴迷于科学的研究人员如何扩大世界的可能性,想象世界和所有事物的美丽。它就像一个装满石头和沙子的容器,装满沙子和水。这满了吗?物理学家说,不!即使我们现在不知道,我们怎么知道将来不会知道呢?

如果你擅长物理,不要自满。一切都在变化,任何时候都有新的可能性。如果你物理学得不好,你不必沮丧。只要你抛开偏见,你仍然有很多机会去体验世界的美丽。物理学是包容性的,任何人都可以涉足任何感兴趣的地方。欢迎读者暂时放下他们的直觉,接受诱惑。勒依平