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经典物理的缺陷

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:现代物理科学的首次繁荣在1687年达到顶峰,其标志是艾萨克·牛顿的《自然哲学之数学原理》的出版。其次,牛顿力学的成就虽然毫无疑问非常引人瞩目,但其并没有囊括当时已知物理世界的方方面面,仍然有一些未解决的问题在威胁着对牛顿力学体系自足性的信心。这是一个牛顿自己也拒绝给出假设来回答的问题。这方面,牛顿倒是在一定程度上给出了一个推测性的看法。这种微粒说与牛顿从原子论方面看待物理世界的倾向是一致的。

现代物理科学的首次繁荣在1687年达到顶峰,其标志是艾萨克·牛顿的《自然哲学之数学原理》的出版。此后,力学作为一门成熟科学得以建立,并且能够以清晰确定的方式描述粒子运动。这门新兴科学看起来是如此地无懈可击,以至于在18世纪末,最伟大的牛顿力学继承者皮埃尔·西蒙·拉普拉斯做出了那个著名的断言:如果拥有无限的计算能力,并且知道某一时刻所有粒子的位置,人类就可以利用牛顿方程预测整个宇宙的未来,并且可以同样确定地反推宇宙的过去。实际上,这个有些骇人听闻的机械论断言始终摆脱不了人们对其狂妄自负的强烈怀疑。首先,人类自身就不能像时钟一样按部就班地自动工作。其次,牛顿力学的成就虽然毫无疑问非常引人瞩目,但其并没有囊括当时已知物理世界的方方面面,仍然有一些未解决的问题在威胁着对牛顿力学体系自足性的信心。例如,牛顿发现的普适的引力平方反比定律(万有引力定律)的本质和起源是什么?这是一个牛顿自己也拒绝给出假设来回答的问题。另外,光的本质问题也没有解决。这方面,牛顿倒是在一定程度上给出了一个推测性的看法。在《光学》一书中,牛顿倾向于认为光是由一束小粒子流组成的。这种微粒说与牛顿从原子论方面看待物理世界的倾向是一致的。

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