,1646-1716)各自独立地发明了微积分。在光学上,牛顿用三棱镜进行光的实验,把白光(即太阳光)分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光带,通过倒置棱镜又把七色光带综合为白光,从而正确解释了白光是由有色光组成的,奠定了光谱学的基础。
崔:这简直是与上帝一起玩游戏啊!
李:在牛顿理论的基础上,后世的科学家构筑了宏伟的经典物理学大厦。19世纪末的经典物理学,在历经二百多年的发展之后,已经取得了辉煌的成就。这时的物理学大厦以牛顿力学、麦克斯韦电磁理论和经典统计力学为支柱,形成了完整严密的理论体系。
崔:不可思议的是,绝大多数物理学家们都深信物理学的发展已经基本完成时,剩下的工作不过是解微分方程和具体的应用了,奇迹又出现了。
李:是啊。按照德国物理学家劳厄(Max van Laue,1879-1960)的说法,经典力学和经典物理学已“结合成一座具有庄严雄伟的建筑体系和动人心弦的美丽的庙堂”。美国物理学家迈克尔逊(Albert Abraham Michelson,1852-1931)更宣称:“绝大多数重要的基本原理已经牢固地确立起来了,下一步的发展看来主要在于把这些原理认真地应用到我们所注意的各种现象中去。”
崔:大话说早了。
李:19世纪的最后一天,欧洲著名的科学家欢聚在英国皇家学会,聆听英国物理学家开尔文(Lord Kelvin,1824-1907)的新年祝词。开尔文在回顾物理学所取得的伟大成就时说,一方面宣告物理学大厦已经建成,所剩只是一些修饰工作;另一方面,他又不得不遗憾地指出“在物理学晴朗天空的远处,还存在两朵小小的令人不安的乌云”。开尔文所说的第一朵乌云,是指迈克尔逊-莫雷实验的结果和以太漂移说相矛盾;第二朵乌云,是指黑体辐射与“紫外灾难”。
崔:看来,整个经典物理学的“灾难”,由此发端。
李:对是,一场深刻的现代物理学革命,在100年前的世纪之交酝酿着。20世纪初,一位年轻的物理学家几乎凭借单枪匹马之力,便动摇了经典物理学大厦的根基,这位年轻人便是美籍德裔物理学家爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)。
崔: 一个超天才。
李:1905年,爱因斯坦发表了五篇划时代的论文,掀起了一场波及至今、影响百年的物理学革命,从根本上改写了人类认识宇宙的观念。对于爱因斯坦来说,1905年称得上是他的奇迹年(Miracle Year)。
崔:他绝对是一个伟大的艺术家,所以有如此的想象力。
李:爱因斯坦那三篇论文,在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》中,他讨论了光的粒子性和光电效应,解释了光的本质。这篇论文为构成量子力学基石的光的波粒二重性获得广泛接受铺平了道路,光电效应后来成为众多技术的基础,爱因斯坦也因此荣获1921年的诺贝尔物理学奖。
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