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日期: 2018-03-14 | 來源: 英國那些事兒 | 有0人參與評論 | 專欄: 霍金 | 字體: 小 中 大
F = m a
這可能是我們初中物理學過的壹個最簡單的公式。 這可能確是那個年代最偉大的壹個突破....
他的偉大不但在於他試驗和總結得出了這個公式，更關鍵在於他認為f=ma適用於世界上的所有物體。
小到壹個蘋果，皮球。 大到宇宙的太陽，和星系...
這壹切事物的運行，都可以用壹個最簡單的公式F=ma來解釋...
在F=ma之上，牛頓用數學和各種公式設立了壹整套物理體系，他把力，速度，加速度，能量，動量等等各種概念都嚴格的定義了出來，用數學的方式找到了它們之間的關系...
牛頓還通過了大量實驗，證明了任何兩物體之間都存在著吸引力，總結出了萬有引力定律。
人們第壹次發現，世界上的很多東西，用牛頓的這套理論可以精確的計算出來了。 我們可以不用實驗就算出壹個東西大概能有多快。 它未來的狀態會怎麼改變。 甚至是天體的軌道都可以精確計算出來。
牛頓的這套體系，不但解決了“有或者無”的問題，更是進壹步解決了“有多少”的問題。
而牛頓的這套理論，被稱為——經典物理學。
壹旦有了這些規律，我們才能在這個的基礎上，進壹步去探索物理的世界。 這引發了17世紀在天文學和力學領域中的壹整個科學革命。經過18世紀近1個世紀的准備和研究。 物理學又在19世紀得到了重要的發展。
終於，在19世紀末。 我們建立起了經典力學、熱力學、統計物理學、經典電磁場理論.... 我們對這個世界的理解，在當時達到了它的頂峰。
然而，
隨著我們對這個世界了解的不斷深入...
科學家們發現了問題....
在很多領域，牛頓的經典物理學，在壹些地方，不對了！解釋不了他們發現的現象了！
出現偏差的部分，主要來自極大和極小的兩端，....
當研究物體的性質極大，比如速度極其快，或者能量極其大等等的時候，
又或者是當研究物體的尺度極其小，小到原子級別的時候...
牛頓的經典物理體系都不再適用...
壹個最簡單的例子，在牛頓的體系裡，如果加速度保持不變，那物體的速度應該會達到無窮大... 可是現實世界裡，為什麼我們沒有能找到任何壹個物體的速度能突破光速？ 為什麼光速成為了萬物的速度極限？
為了解釋這兩端的現象，
兩個截然不同的科學體系出現了....
那就是解釋宏觀（也就是極大）體系的愛因斯坦的相對論...
以及解釋微觀（也就是極小）體系的普朗克的量子力學。
我們先說說相對論吧。
1910年，愛因斯坦的相對論橫空出世。
愛因斯坦用另外壹種體系解釋了我們的這個宇宙。
就拿地球為什麼會繞著太陽運轉舉例——
牛頓認為，在巨大的物體附近，存在著壹種“力場”。這種力場就像磁場壹樣，對其中的其他物質有吸引力。 正如同太陽吸引著地球，地球吸引著月球，甚至地球吸引著那個蘋果....
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