為何 20 世紀初發現相對論和量子力學以後,近一百年現代物理再沒有突破性的進展?

時間 2021-05-29 22:48:40

1樓:斯卡布羅集市精靈

畢竟出色的科學家太少了,目前只有美國太空人去月球上走了走,從宇宙的層面考慮,人類科技還處在嬰幼兒階段,還離不開地球母親的懷抱。

2樓:

我覺得「突破性」這個詞用得一點都不好。

應該叫「開創性」進展。

現代物理學一共就兩次開創性進展。第一次是牛頓的經典力學體系,以此為基礎直到二十世紀初,是在此框架下完善各類經典物理理論的時代。第二次則是相對論和量子力學,以此為基礎至現在,是在這兩個理論框架下完善各類理論的時代。

而能夠稱之為「突破性」進展的,個人認為是理論力學的最終完善。起點是拉格朗日和哈密頓,終點則是楊-公尺爾斯理論。這套理論在上述任意理論框架下都是成立的,這才稱得上是「突破」。

3樓:我一定會有貓的

個人意見。有很多,只是不如相對論和量子力學給普通大眾的震撼大。

物理學是靠理論和實驗兩條腿前進的,後來又多了個計算模擬。早期,實驗走的最快,理論跟進實驗。100年前,可以說理論和實驗兩條腿還算步伐一致。

直到相對論和量子力學等的出現,實驗慢慢就跟不上理論了,之後差距沒有縮小,還在拉大,只是由於實驗限制,理論也不能跑的很快,後來出現了計算模擬,相當於理論拉著計算模擬,計算模擬拉著實驗。

相對論和量子力學,相當於理論邁出的一大步,最近100年某種程度上是實驗在跟進理論,100年前的相對論預言的引力波,黑洞到最近才證實,然而應用就更沒影了。基於量子力學的半導體物理在應用上改變了世界,但實驗上好像還有很多問題。

100年來,理論上的發展比如說弦論,強弱相互作用力方面,高能物理方面,天體物理方面,凝聚態物理方面都有,大眾知道的不多。原因一是理論太過不經典,大眾不能了解每個小突破及其意義,二是理論本身很多不太完善(實驗無法驗證等),還沒有達到下乙個高峰,所以好像100年了沒有大突破了。

而實驗上的突破太多了。可以看看諾貝爾物理學獎,100年前和現在我們生活上的變化很大程度直接源自實驗科學的突破。比如半導體物理的發展,網際網路的出現,都是有極大價值的突破。

網際網路可以算劃時代的突破吧,指對於人類的意義。

而理論計算的出現,改變了過去物理兩條腿走路的方式,也不算突破嗎。

做個總結,量子力學和相對論可以說是從經典物理到現代物理的門檻,普通大眾站在門外看到了量子力學和相對論,被它們震撼。之後的現代物理,一是還沒建好,二是大眾了解不了,自然很難被震撼了。

4樓:

因為除了相對論和量子力學兩個詞之後,

現代物理的成果我們都看不懂了。

規範場?對稱破缺?自旋?量子電動力學?

夸克的3種顏色6種味道2種電荷,6個夸克裡面上下頂底奇粲(第六個字我不認識,也不知道怎麼用輸入法輸入啊),夸克禁閉是什麼?不是沒有證實麼?什麼質子是uud,中子是udd?

udd,你罵誰呢?

11維空間?4維時空能想明白,4維空間的解析幾何都想不明白,11維就成科普重災區了。

什麼?除了固液氣之後,還有第四態等離子態,還有第五態(準確的翻譯應該叫相) ,還有第六態BEC,是個什麼東西,balabala-愛因斯坦-凝聚態,物理學已經到了這個程度了,為什麼不等等我?

奈米材料與物理有什麼關係麼?石墨烯的特性,不是應該化學課學麼?分子式我會寫,Cn,但是...

晶元裡面不是二極體和三極體?是MOSFET場效電晶體,這個東西與物理有什麼關係?是現代物理的事情?是近一百年的事情?這個屬於電子行業,物理專業的人有什麼貢獻?

硬碟的磁疇,這是磁鐵原理我懂,什麼?大小已經需要用到量子電磁學了麼?不就是按摩爾定律繼續走40年而已麼?

硬碟公司裡面有懂電磁學的物理學家?那不是100多年前麥克斯韋方程就搞定的事情嗎?

光刻機,雷射,也需要物理,LED拿了諾獎?

算了,不列了,

把過去100多年的諾獎名單過一遍,就知道自己的無知了。

5樓:木葉灬影

說個自己的觀點

很多人的理解是從牛頓到愛因斯坦之間物理理論是完全中斷的,但實際上從牛頓以後基礎理論就在飛速的進化,然而拉格朗日、哈密頓這些人構建的具有承前啟後作用的理論力學體系只有物理專業才會學到,以及牛頓的光環太大,所以存在感略低(不,是非常低)。私以為如果沒有理論力學作為鋪墊,量子力學理論應該就不會建立~

另外,還是由於牛頓的光環太大了,使得庫倫、法拉第這些電磁學的鼻祖存在感就也低了點(不,是非常低)。若不是他們為麥克斯韋做好了鋪墊,麥克斯韋又為愛因斯坦做好了鋪墊,私以為狹義相對論也不會被建立~

(在這為麥克斯韋的英年早逝默哀三分鐘)

最後結論:從牛頓開始,物理基礎理論就一直在飛速發展,這個過程不是中斷的,是好幾代人連續不斷的發展了兩百多年,不是牛頓以後就沉默直到愛因斯坦,我們可以認為愛因斯坦在這裡畫了個句號。至於為什麼會感覺現代沒進步了,分以下兩個原因:

1.基礎理論的進步確實停止了,畢竟人類歷史積累了幾萬年也就這幾百年突然爆發了一下,等下一次可能又需要幾千年以後;

2,基礎理論依然在不斷發展,只不過速度放緩,或是由於宣傳的不夠或者說沒必要再造神所以讓人感覺停滯了,或許一百年以後的課本上都是我們這個時代大師的名字,然而同時代的我們感覺不到~

至於我支援哪種原因,你懂得

6樓:

我猜測因為相對論和量子力學是目前人類物質條件下(卡爾達夫1級文明)所能發現的物理規律極限。在人類能達到卡爾達夫2級之前,應該不會有根本性的突破了。

目前來看,能突破相對論和量子力學的理論如超弦(M理論),需要太陽系半徑大小的加速器才能驗證。如果人類能做到這一點,基本就符合卡爾達夫2級文明的定義了-利用本恆星系的能量。要做到這一點,從目前技術上可行的方案,我能想到的只有戴森環(球)。

如果全球能一致合作,估計有個幾千幾萬年,慢慢建造,還是有一線可能的。

我想到乙個很有趣的對比:Alphago的進化和人類的科技進步。Alphago從零開始花了大半年才達到人類業餘棋手的水平(Alphago13:

樊輝),相當於人類經過上百萬年才從猿人發展到古希臘時代,有了初步的代數幾何物理學。之後Alphago又花了幾十天達到人類頂尖棋手+的水平(Alphago18:李世石),最頂尖的人類棋手有小概率取勝的可能,相當於人類又花了2023年發現了相對論和量子力學。

之後,Alphago在18級附近波動了很長時間沒有大的突破,幾個月後才又突破達到了Master的水平,在人類眼中已經接近棋神,模擬將來人類發現超弦理論。再往後到了Alphago Zero,已經是天外飛仙,人類連理解都理解不了了,模擬人類成為上帝,跳出本宇宙,邁入另一時空。

從目前來看,Alphago18正好代表了人類棋手所能達到的極限水平,與相對論量子力學代表了一般星球所能發現的物理規律極限類似。與Alphago13到18只花了幾十天不同,突破Alphago18的難度非常高,國內的圍棋AI如絕藝也是卡在這一階段以年計,即使今天,因為缺少對戰資料,我都不能100%肯定絕藝達到了昔日Master的水平。

我個人相當悲觀的認為,人類下乙個物理學的突破很可能要花上幾千幾萬年才可能出現,而且還不一定有。夠得著的果子已經摘完了,下乙個果子可能隔著一片大沙漠一片海洋。如果人類能停止爭鬥,力往一處使,可能每年前進幾公尺遠,這樣千萬年後才可能摘到新的果子,這需要人類文明作出根本性的變化。

所以宇宙中能摘到新果子的種族真的可能鳳毛麟角,這就是費公尺悖論中我們找不到他們的原因。

7樓:

因為現在的主流研究方向就是相對論和量子力學,然而這兩玩意兒是互相矛盾的。

相對論適用範圍狹窄,量子力學不具可證偽性。

想要沿著這兩個方向不斷擴充套件延申,有突破性?

一開始就走進死胡同了,還想有突破性進展?

別開玩笑了,如果不改變研究方向,一億年都甭想。

至於說什麼相對論和量子理論提出不到兩百年。

也不看看以前的多少人知道『物理』這個概念,多少人學過物理,多少人交流過物理。

現在研究物理的人比以前多一百倍不止了,還能按以前的時間計算?(研究基數越大,越可能產生突破性進展)

物理學的進展只跟『時間』這一因素有關???

當然你們也可以說現代人的智商都遠低於牛頓/愛因斯坦/霍金等以前的知名理論物理學家

哈哈哈,自欺欺人

8樓:Vic

各個學科,不僅物理學,許多當下的研究者都希望自己的研究是「突破性」的。但實際上,好一點的,他們不過是在對基礎理論上做一下補充或者修補;差一點的,讓科學進展出現退步也說不定。誰能保證科學理論發展就一定是向前的、進步的?

至少從暫時的時間長度看,例如100年,沒人可以保證。

所以,題主在問這個問題的時候,讓許多答主的自尊心頗受傷害。似乎這麼問,已然傷及了他們所做的努力,儼然是對他們研究的否定。因此,一些回答中,便出現了是因為「外行不懂得數學、以及不懂物理學進展」的答案。

其實,如果題主是問:為什麼近一百年現代物理再沒有「革命性」的進展?我想,或許,高讚回答中的酸味與廢話會少很多。

因為,有什麼樣的理論能夠像相對論、量子力學一樣,讓人們的世界觀發生改變?

9樓:啦啦啦啦

確實沒大突破,物理是極端依賴實驗的科學,當然物理學家怎麼想都行,但理論還沒被實驗驗證之前都不是物理,而更應該稱為數學的乙個分支。

10樓:若水

之所以覺得沒有突破,是因為大的突破沒有了,從牛頓統一天上的力和地上的力,到麥克斯韋統一電磁光再到愛因斯坦統一場論的思想,這是一條主線,所謂的萬物理論。一旦這個做成了就又轟動了。還有就是,現代物理越發靠數學來支撐,來表述,用到的數學是一般人接觸不到的,沒有這些數學,也無法理解近代以後的物理成果。

總之就是,新的現象越來越多,問題越來越多,如果覺得沒有統一算沒有突破的話那就是沒有突破。但是各種交叉領域發展的很快,應用也越來越多。

德國和美國是如何在19世紀末20世紀初不到半個世紀就追上大英帝國的?

其實和中國改革開放後迅速趕超西方發達國家是乙個道理,穩定的政治環境,大量受教育的工業人口,巨大而統一的共同市場,對新技術產業的積極引入和發展。實際上只要勞動生產力沒有代差,人口是決定性因素,英法不算殖民地人口和蘇德已經有明顯差距,在競爭中被追上只是時間問題 人口多,主要是這個因素。美國和德國的人均g...

20世紀初德國和日本為什麼不去瓜分南美洲?

玉面小飛龍 你別說他們還真的這麼想過,你看看巴西有多少日裔德裔。可惜德二輸光了所有殖民地,海軍更是個渣,怎麼可能控制的住海外殖民地。德國的核心利益更是在Continental,他是乙個陸權國家,他陸上最大的敵人是法國和俄羅斯。兩次大戰它連本土都割了一半,談什麼海外利益。日本自己差不多就算半個殖民地,...

騎兵為什麼在20世紀初依然存在,究竟還有作用嗎

香榭麗舍 我個人認為騎兵主要是給敵方以心理上的衝擊,你試想一下,一群被驚動的馬群朝你襲來,你會不怕嗎?至於機槍掃射,輕機槍在那個年代不成熟,火力持續性低,能形成密集火力網的只有重機槍,可重機槍不方便攜帶,一般用於構建陣地工事,所以我認為不會有哪個騎兵會傻到攻占陣地的,騎兵主要優勢就是速度,兵貴神速嘛...