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1 # 遊戲體驗廳
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2 # 刁博
牛頓是有史以來最偉大的科學家,幾乎以一己之力建立了經典力學,他還對光學有開創性的研究。在數學方面牛頓獨立發明了微積分,並用他發明的工具解決物理問題。
有人經常編一些段子,設計天堂裡的物理學家在一起的情景,那些段子往往以笑話為主。如果牛頓真的能夠穿越到現在,我想科學界的人士一定會將牛頓團團圍住,並將相對論和量子力學呈現給牛頓,聽一聽他的高見。畢竟相對論和量子力學都撼動了牛頓建立的經典力學大廈。
牛頓要看懂相對論和量子力學,必須先學會電磁理論,學會麥克斯韋方程組。這對牛頓來說並不是什麼困難的事情。當牛頓再將視線移到現代物理學的兩大基礎相對論和量子力學上,他能否接受這兩座大廈還真的需要打一個問號。
在相對論和量子力學的建立了過程中,都有一些偉大的人物對新理論表達了自己的不滿。普朗克最早給出了量子的概念,但是他自己都不敢相信,在給出量子概念後的幾年裡他還試圖從經典物理的角度去解釋黑體輻射問題。愛因斯坦那麼偉大的科學家,一直對量子力學不滿,動不動就給量子力學制造麻煩。愛因斯坦和波爾多斯基以及羅森共同提出的EPR佯謬很大程度上影響了量子力學的發展,愛因斯坦和玻爾之間的爭論直到今日也並沒有得到徹底解決。
愛因斯坦建立了相對論。在他建立相對論之前,有人已經摸到了狹義相對論。狹義相對論裡的變換不叫愛因斯坦變換而是叫洛倫茲變換,是由於洛倫茲最早給出了變換表示式。洛倫茲是一位德高望重的科學家,並且已經摸到了相對論的大門,可相對論的大門卻不是由洛倫茲開啟的。洛倫茲輸給了愛因斯坦是因為他比愛因斯坦多了一些保守,愛因斯坦比他要大膽。
偉大的科學家可以看得更遠,有時候他們的偉大卻容易束縛他們的思想,使得他們在變革之前不夠大膽激進。牛頓這位經典力學的締造者,在首次面對撼動經典力學大廈的相對論和量子力學的時候,他很可能會排斥,也有可能能夠像愛因斯坦不滿量子力學那樣對相對論和量子力學也表達出不滿。畢竟廣義相對論和量子力學還沒有協調好,以牛頓的偉大視角,他也有可能給出一個新的佯謬,給出一個新的思想實驗,讓物理學家再忙乎幾十年或者上百年。
牛頓畢竟是偉大的科學家,他懂得科學的方法,他精通理論和實驗。他會明白不論是相對論還是量子力學都得到了實驗的精確檢驗,而在那些實驗中自己的理論卻是失效的。他可能不會完全接受相對論和量子力學,但他會明白自己的理論在高速和強引力區域已經不再成立。
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3 # 小漢字見大歷史
當然能看懂。因為牛頓和愛因斯坦以及普朗克、波爾等人,用的是同一個物理學研究「正規化(Paradigm)」,思維模式完全相同。區別僅僅在於觀測技術進步,他們能觀測到牛頓觀測不到的物理現象。
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「正規化(Paradigm)」是美國科學哲學家托馬斯·塞繆爾·庫恩(Thomas Samuel Kuhn)在他的著作《科學革命的結構》(The Structure of Scientific Revolutions)中提出的一個概念:
在科學哲學這個領域,托馬斯·塞繆爾·庫恩的「正規化論」和卡爾波普的「證偽說」齊名。
「正規化」可以理解為「科學共同體」共同認可並遵循的一系列基本假設、研究方法、標準...等等,「科學革命」其實也就是「正規化轉移(Paradigm shift)」。
今天,物理學自所遵循的「正規化(Paradigm)」,正是從伽利略開始萌芽,到牛頓完善的。
牛頓正是物理學「正規化」的奠基人。
所以,今天物理學不管什麼理論,憑牛頓的天才和智商,稍微接受一下訓練就能看懂。
用愛因斯坦的話來說,科學建立在兩大基礎之上:
古希臘哲學家發明形式邏輯體系。系統的實驗找出因果關係(文藝復興時期)。第一個基礎也就是「公理體系」,所用到是「演繹法」,從公理(第一原理)進行邏輯推導,將不明確的結果推匯出來,也即:從一般到個別。
第二個基礎也就是「實驗驗證」,所用到是「歸納法」,尋找因果關係,確立公理(第一原理)。也即:從個別到一般。
古希臘人發明了演繹式數學(畢達哥拉斯)、歐式幾何(歐幾里得)這樣的公理體系,但是,他們並沒有做實驗的傳統,都是坐而論道。
從伽利略開始,開始做實驗驗證。
牛頓在《自然哲學的數學原理》進一步的將二者結合,他只有幾個簡單自明的第一原理,也即「牛頓三定律」和「萬有引力定律」,就構建起經典力學的大廈,解釋從蘋果落地到天體的運動。
這個「正規化」從牛頓到今天一直都沒有變化。
我想稍微懂點物理學的都應該知道,【經典力學】和【相對論】的區別在於「時空觀」,前者是「絕對時空觀」,後者是「相對時空觀」。
相對論的第一原理的「光速不變(狹義)」、【慣性質量和引力質量等價(廣義)】,量子力學的第一原理是「不確定原理」.....等。
然後,在這幾個原理上構建公里體系,進行邏輯推導。比如:狹義相對論能匯出「鐘慢尺縮」。
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綜上所述,不管是經典力學,還是相對論或者量子力學,他們都是遵循共同的研究正規化得到的物理學理論。
牛頓是這個正規化的創立者,他肯定能看懂。不過可能要補一下麥克斯韋的電動力學的課程,
相對論、量子力學的誕生,僅僅是因為實驗和測量技術的提高,拓展新的研究領域。
比如:牛頓時代還不能精確的測量光速和亞原子粒子的路徑。
精確的測量光速的【MM 實驗】,基於光的波動說,公轉地球上不同方向的兩束光,如果速度不同、相同就會產生不一樣的干涉條紋。
【MM 實驗】需要效能非常好的「分光鏡」將一束光分成兩束光:
其實,尋找引力波也是基於光的波動和干涉原理。
我相信,牛頓如果發現光速是一個常數,他肯定不敢信誓旦旦的提出絕對時空觀。
如果 提出「伽利略變換」的伽利略,能發現光是一個常數,他幾乎就能匯出「洛倫茲變換」(狹義相對論方程)。
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一句話:今天的物理學和牛頓時代的物理學使用相同的研究正規化,演繹、歸納相結合的思考的方式完全一樣。伽利略和牛頓兩人,將人類拉入了「科學時代」,《自然哲學的數學原理》是改變人類命運的思想鉅著。與之媲美的恐怕只有《幾何原本》。牛頓和後來的科學家的區別僅僅在於:觀測技術的進步,後人能觀測到牛頓觀測不到的物理現象,重新改寫第一原理,從而誕生新的理論。用在孔子身上的一句話,用在牛頓身上簡直太合適了:不天生牛頓,萬古如長夜!——————
我見到有人說,牛頓無法接受量子力學。
當然能接受!
牛頓肯定能接受「測不準原理」,如果接受「測不準原理」,就等於接受量子力學。
「測不準原理」完全基於觀測,是一個觀測事實,牛頓憑什麼不接受?
科學家對量子力學的困惑大部分來自哲學,太顛覆常識了,比如:薛定諤的那隻既死又活的貓。
愛因斯坦只是認為量子力學不完備,是一個區域性理論。並不是說量子力學的核心方程有問題。
科學理論是這樣的:
如果你我遵循同樣的正規化,如果你我都觀測一樣的事實。
我使用這個正規化,將觀測事實為基礎,以數學抽象化方法建立公理體系,你必須認可,不認可就違反邏輯。
拿相對論來說:
光速不變是一個觀測事實。牛頓必須接受。
但是光速是運動時間和運動空間的一個比值,接受了光速不變就得接受時空是相對的 ,運動越快,時間越慢。洛倫茲變換就是對其數學定量求解方程。
所以,牛頓認可光速不變,他就一樣匯出尺短鐘慢。因為這完全是用他提出的方法推到出來的結果。
這就跟如果你承認第五公設——平行線無線延長不相交,你就必須承認三角形內角和等於180度。
你承認小明是老王的外甥,你就必須承認老王是小明的舅舅。
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4 # 宇宙探索
其實相對論和量子力學說你表述的東西並不是很複雜很高階,只是相對來說更具有顛覆性,完全顛覆了我們的傳統認知,其實理論本身並沒有什麼特別滿意理解的地方,只是不太容易接受!
拿狹義相對論舉例子,其實狹義相對論非常簡單,它就是建立在兩個假設的基礎上,這兩個假設就是光速不變原理和相對性原理,有了這兩個原理,只要稍微具備一定的數學知識,你也能推匯出狹義相對論,特別是時間膨脹和尺縮效應公式,甚至只要你學過初中數學就能推匯出來!
由於狹義相對論是有兩個假設推匯出來的,所以說只要你接受這兩個假設,把這兩個假設的意義弄明白(也不難明白),就很容易理解並接受相對論了,而廣義相對論只是把引力加進去了,理解了狹義相對論,廣義相對論就更不在話下了!
而狹義相對論可以說就是在牛頓經典力學的基礎上發現的,只是把牛頓的絕對時空觀換成了相對時空觀,這本身也就沒有什麼特別難理解的地方,就看你接不接受相對時空觀了,接受就很簡單,不接受就很難!
所以說,對於牛頓這樣偉大的科學家來說,理解相對論和量子力學並不難,事實上,人類的智商普遍相差並不大,而理解相對論和量子力學也不需要很高的智商!
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5 # 海闊天空詩酒花
別說看懂了,我認為牛頓理解和接受相對論及量子力學是沒問題的。
理由如下:
1.相對論和量子力學並不是那麼難理解,普通人都知道在事實面前不能輕易否定科學假設,作為本身就具備科學精神的大科學家,牛頓當然更知道如何科學地對待看似難以理解的新理論。
相對論和量子力學只不過是違背了我們的“直覺”,所以才讓人覺得難以接受。但科學是不會照顧你的感受和感情的,只看理論和事實是否相符。自從相對論和量子力學提出這一個世紀以來,並沒有過硬的可以推翻這理論的觀測事實。相反,基於相對論和量子力學理論而產生的新科技,卻實打實地應用在了我們的生活中。所以,光是不懂,是不足以推翻這兩座二十世紀最偉大的物理學豐碑的。
牛頓本身就是大科學家,比普通人更具科學精神,當然不會像普通人那樣因為自己感覺不舒服或者看不懂就不接受在事實面前無可辯駁的理論。而且,相對論和量子力學的提出,並沒有推翻牛頓經典力學,只不過是更加補充完整。牛頓力學可以看成是相對論和量子力學在宏觀世界的近似和簡化狀態。也就是說,新理論的誕生,並不影響牛頓在現代物理學歷史上的開山鼻祖地位,也沒有動搖他的理論,所以,無論是出於科學家客觀的態度,還是個人名利的私心考量,牛頓都沒有必要牴觸相對論和量子力學。欣然接受新理論,不是更顯得他胸懷寬廣麼?
2.如果具備足夠的數理素養,從專業角度閱讀相關理論的論述就不會很難。牛頓本身就是數學天才,自然掌握專業的數學工具來閱讀和理解相對論及量子力學。
我們普通人不理解相對論和量子力學,一是因為這兩種理論描述的東西和我們宏觀世界的日常體驗大相徑庭,感覺匪夷所思,二是因為普通人沒有足夠的數理素養去閱讀和理解專業文獻。對結論感到疑惑,對解釋的過程又看不懂,自然談不上信服了。
但牛頓不一樣啊,他是專業人士。不但是物理學家,也是數學天才。實際上到了理論物理研究的高精尖領域,沒有足夠的數學工具還真是不行。所以頂尖的物理學家在工具不夠用時甚至會自己發明創造,牛頓就是一個。他創立了微積分,使得理論物理的研究如虎添翼。所以,擔心他會看不懂相對論和量子力學的文獻?我覺得是多慮了。以他那樣的頭腦,就算接觸到的數學語言和物理概念是他那個年代沒有的,他要現學起來也容易得很。掌握之後再去看專業文獻,可以說小菜一碟。
3.量子力學這樣的理論令人難以接受,還因為涉及到“唯心”的哲學思想。而對於晚年信奉宗教的牛頓來說,要理解和接受這樣的思想並不困難。
當然,看得懂和是否同意是兩碼事。一般來說,看懂了但卻不同意的,要麼是因為發現了論證過程中的紕漏或錯誤,要麼“我認為你是錯的,但我暫時還沒有證據反駁你”。針對相對論和量子力學的質疑,始終停留在第二種,也就是從信念上懷疑,但是缺少有力的反駁依據。
愛因斯坦就很想駁倒量子力學的不確定性思想,他說,上帝是不投骰子的。
前面有答主說,牛頓晚年信奉上帝,就很難再保持科學的客觀思維了。用這種唯心的觀點去看待相對論和量子力學,很可能就會認為它們是錯誤的。但我覺得這位答主說反了,相對論就不說了,鬼魅一般的量子力學還真給人很“唯心”的感覺。愛因斯坦反對的,也就是這種非決定論的思想。但牛頓不同啊,正因為牛頓晚年信仰宗教,所以他應該很容易理解並接受“上帝會投骰子”的思想。
所以我的觀點是,如果牛頓穿越到現在,他會看懂並支援相對論和量子力學。
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6 # 知足樂wu
偉大屬於平凡的人民,他們功成名就為人類的貢獻,我們要知道,謝提問督導!
智慧先天亦後發,
穿越力志付恆心,
量子力學世不凡,
慾望費盡也往然。
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7 # 輪迴221
我很想知道題主這樣假設和毫無根據的膜測研究想傳達什麼的資訊?無非是能和不能兩者之間去選擇答案。
不可否認,牛頓的三大定律,奠定了他在物理學界的地位,同時也是出色的數學家。但是每個人都有自己的思維模式和價值理論,很難以常規的模式去推斷出標準的答案。
相對論和量子力學是在牛頓理論的延伸和發展,是時空的理論。
正因為如此,我無法給出題主所謂的答案,這本身就是偽命題。
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8 # 龍映熹
牛頓無疑是一位偉大的物理學家,對於一位物理學家來說就是推動科技向前發展的,所以牛頓必然有一個進取的心。如果牛頓穿越到現在一定會關注科技的發展的,而且會認同科技領域的進步,估計很短時間內就可以透過學習認同相對論和量子力學,因為科技的進步是漸進的,所以作為一個嚴謹的科學巨匠完全可以看懂當今的所有科學進步,這個對於一個跨時代的人物來說,根本不是難事。
牛頓當年就是因為當年的科技不能解釋很多現象才介入宗教的,因為當年科技的侷限性才對很多東西困惑,現在的科技已經到了解釋宗教的臨界點了。馬上就可以透過量子領域解釋宗教裡的疑問了,看懂相對論和量子領域的問題本身不難,難的是運用相對論和量子領域的學問,所以憑藉牛頓的學識完全可以看懂相對論和量子力學的知識。就跟我們透過飛機可以看懂UFO一樣簡單,人的認知沒有多大差異的,差異只是對專業的深度有多有少。
有人說牛頓是一個神學家,而且老年也是一個教徒,可是這個只能說明牛頓是一個探索者,牛頓只是想透過神學的知識解釋科學,並不是用神學否定科學。這一點說明牛頓是個探索者,而不是純教徒的迷信心理,牛頓晚年的做法也是時代的侷限決定的,可是牛頓想用宗教的觀點解釋世界是很有必要的。因為人類科技的進步是哲學引領的,沒有哲學的進步人類的思想是非常侷限的,只是科技進步以後並不能解釋哲學。可是不代表科技最後能夠取代哲學,所有有巨大貢獻的科學家同時也是哲學家,因為科技的進步還是靠觀念來引導的。
牛頓晚年的做法是一個學者必然要做的,科學的盡頭是神學,同理神學的盡頭也是科學。非科非哲的學問是不能單獨存在的,這個需要科技進步來反覆認證的。世間萬事萬物是對立統一的,這個也是中國哲學存在的基礎。沒有絕對牴觸的學問,只有牴觸的人群。如果一個人把世間的事物對立起來,只能說明其人思維的侷限性,也不會成為科學劃時代的人物,隨著量子領域的突破和完善,相信在不遠的將來人們認識世界的角度和方法最後會高度統一在一起的。
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9 # 手機使用者糖畫糖
牛頓力學三定力,
萬有引力碇基礎,
相對論者無相對,
量子力學誕粒子。
簡單問題複雜化,
科學其實自然在,
穿越只是憑空想,
相信牛頓能看懂。
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10 # 叄體光鼠家族
牛頓應該能看懂,同時牛頓會恍然大悟,原來自己苦苦探究的鍊金術真可以“煉”出黃金
人類自然進化過程是漫長的,一萬年也不會有太大差別,所以現代我們的這顆腦袋裡的大腦跟三百多年前的那顆大腦是沒有區別的,並沒有進化出別的功能(也許再過幾萬年,人類的大腦會進化出別的功能,比如,知識會遺傳給下一代,那就沒有學校什麼事了)。
所以作為數學達人的牛頓,在瞭解了電磁學及麥克斯韋方程的前提下應該能看懂相對論和量子力學,至於他會不會認可,那就是另外一回事了。
我們都知道牛頓在力學、光學和數學上做出了偉大的成就,從而奠定了他在科學界的地位,唯獨在這一領域一事無成,那就是鍊金術。
牛頓
在近代化學出現之前,鍊金術之於化學,就如古代占星術之於天文學,是集古希臘哲學思想、宗教隱喻的一門神秘學問。
鍊金術陣
當時相關的化學書籍基本會提到鍊金術,鍊金術認為可以透過複雜的實驗操作甚至施於魔咒從廉價金屬中提煉或分離出貴金屬,比如黃金。牛頓曾進行過大量的鍊金術實驗,而近代化學也在這一時期誕生。作為牛頓在劍橋的導師兼同事的羅伯特·波義耳(Robert Boyle,1627-1691)在1661年發表了《懷疑派化學》。
羅伯特·波義耳(Robert Boyle,1627-1691)
波義耳在書中提出新的元素論:只有那些不能用化學方法再分解的簡單物質才是元素,這也是我們現在所學化學裡對元素定義的最早版本。同時提出化學必須拋棄古代傳統的思辨方法,而應該像物理學那樣,立足於嚴密的實驗基礎之上,這就去除了鍊金術中的神秘學思想,從而正式將化學與鍊金術區分開來,所以波義耳也被稱為“近代化學之父”。
科學研究並不是一蹴而就,更不用說一門學科,牛頓並沒有沿著波義耳開創的道路前進,而是沿用亞里士多德的元素論繼續他的鍊金術,自然也就一無所獲,牛頓也被稱為最後的魔法師。所以如果牛頓穿越到現代,他最關心的應該是鍊金術為什麼煉不出黃金。
廉價金屬到底能不能變成貴金屬?我們在初中開始接觸化學時就知道,元素週期表裡有些元素是是人造的。
點鋁成磷
1934年,法國科學家弗列特里克·約里奧·居里和他的妻子伊綸·約里奧·居里(即鐳的發現者居里夫人的女兒)他們在巴黎的鐳學研究院裡工作時發現,有一種放射性元素——84號元素釙的原子核,在分裂的時候,會以極高的速度射出它的“碎片”——氦原子核。於是,他們就用這氦核去轟擊金屬鋁板,結果轟擊處鋁變成了磷!
鋁是13號元素,它的原子核中含有13個質子。氦核中含有2個質子。當氦核轟擊鋁時,氦核的2個質子被鋁吸收,形成了一個含有15個質子的新原子核。這就是磷!
所以廉價金屬是可以變成貴金屬,但用的不是鍊金術,而是加速器或者核反應,其理論依據也是來自愛因斯坦的相對論,但是因為成本太高,實在沒有什麼經濟價值。
回覆列表
燃燒意志加速基本都是用光環助手,這個比較實用,感覺就像官方出的外掛一樣,沒有和遊戲產生什麼衝突