推開物理的大門

1、推開物理的大門經(jīng)典物理學(xué)奠基人11：牛頓(經(jīng)典力學(xué)、光學(xué))牛頓（Sir Isaac NewtonFRS, 1643年1月4日-1727年3月31日）爵士，英國皇家學(xué)會會員，是一位英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、自然哲學(xué)家和煉金術(shù)士。他在1687年發(fā)表的論文自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理里，對萬有引力和三大運(yùn)動定律進(jìn)行了描述。這些描述奠定了此后三個世紀(jì)里牛頓像(21張)物理世界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為了現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。他通過論證開普勒行星運(yùn)動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運(yùn)動都遵循著相同的自然定律；從而消除了對太陽中心說的最后一絲疑慮，并推動了科學(xué)革命。在力學(xué)上，牛頓闡明了動量和角動量守恒

2、之原理。在光學(xué)上，他發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡，并基于對三棱鏡將白光發(fā)散成可見光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律，并研究了音速。在數(shù)學(xué)上，牛頓與戈特弗里德萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn)，并為冪級數(shù)的研究作出了貢獻(xiàn)。在2005年，英國皇家學(xué)會進(jìn)行了一場“誰是科學(xué)史上最有影響力的人”的民意調(diào)查，牛頓被認(rèn)為比阿爾伯特愛因斯坦更具影響力。22：愛因斯坦 (相對論、量子力學(xué)奠基人)愛因斯坦（Albert Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日），舉世聞名的德裔美國科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。愛因斯坦

3、1900年畢業(yè)于蘇黎世工業(yè)大學(xué)，1909年開始在大學(xué)任教，1914年任威廉皇家物理研究所所長兼柏林大學(xué)教授。后因二戰(zhàn)爆發(fā)移居美國，1940年入美國國籍。十九世紀(jì)末期是物理學(xué)的變革時期，愛因斯坦從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，從新考查了物理學(xué)的基本概念，在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動了天文學(xué)的發(fā)展。他的量子理論對天體物理學(xué)、特別是理論天體物理學(xué)都有很大的影響。理論天體物理學(xué)的第一個成熟的方面恒星大氣理論，就是在量子理論和輻射理論的基礎(chǔ)上建立起來的。愛因斯坦的狹義相對論成功地揭示了能量與質(zhì)量之間的關(guān)系，解決了長期存在的恒星能源來源的難題。近年來發(fā)現(xiàn)越來越多的高能物理現(xiàn)象，狹義相對論已成為解釋這種

4、現(xiàn)象的一種最基本的理論工具。其廣義相對論也解決了一個天文學(xué)上多年的不解之謎，并推斷出后來被驗(yàn)證了的光線彎曲現(xiàn)象，還成為后來許多天文概念的理論基礎(chǔ)。愛因斯坦對天文學(xué)最大的貢獻(xiàn)莫過于他的宇宙學(xué)理論。他創(chuàng)立了相對論宇宙學(xué)，建立了靜態(tài)有限無邊的自洽的動力學(xué)宇宙模型，并引進(jìn)了宇宙學(xué)原理、彎曲空間等新概念，大大推動了現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展。33：麥克斯韋(經(jīng)典電動力學(xué)、經(jīng)典統(tǒng)計力學(xué))詹姆斯克拉克麥克斯韋，英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。麥克斯韋主要從事電磁理論、分子物理學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、彈性理論方面的研究。尤其是他建立的電磁場理論，將電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)統(tǒng)一起來，是19世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展的最光輝的成果，是科學(xué)史上最偉大

5、的綜合之一。他預(yù)言了電磁波的存在。這種理論遇見后來得到了充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。他為物理學(xué)樹起了一座豐碑。造福于人類的無線電技術(shù)，就是以電磁場理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。麥克斯韋大約于1855年開始研究電磁學(xué)，在潛心研究了法拉第關(guān)于電磁學(xué)方面的新理論和思想之后，堅信法拉第的新理論包含著真理。于是他抱著給法拉第的理論“提供數(shù)學(xué)方法基礎(chǔ)”的愿望，決心把法拉第的天才思想以清晰準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)形式表示出來。他在前人成就的基礎(chǔ)上，對整個電磁現(xiàn)象作了系統(tǒng)、全面的研究，憑借他高深的數(shù)學(xué)造詣和豐富的想象力接連發(fā)表了電磁場理論的三篇論文：論法拉第的力線（1855年12月至1856年2月）；論物理的力線（1861至1862年）；電磁

6、場的動力學(xué)理論（1864年12月8日）。對前人和他自己的工作進(jìn)行了綜合概括，將電磁場理論用簡潔、對稱、完美數(shù)學(xué)形式表示出來，經(jīng)后人整理和改寫，成為經(jīng)典電動力學(xué)主要基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組。據(jù)此，1865年他預(yù)言了電磁波的存在，電磁波只可能是橫波，并計算了電磁波的傳播速度等于光速，同時得出結(jié)論：光是電磁波的一種形式，揭示了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。1888年德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。麥克斯韋于1873年出版了科學(xué)名著電磁理論。系統(tǒng)、全面、完美地闡述了電磁場理論。這一理論成為經(jīng)典物理學(xué)的重要支柱之一。在熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)方面麥克斯韋也作出了重要貢獻(xiàn)，他是氣體動理論的創(chuàng)始人之一。185

7、9年他首次用統(tǒng)計規(guī)律得出麥克斯韋速度分布律，從而找到了由微觀兩求統(tǒng)計平均值的更確切的途徑。1866年他給出了分子按速度的分布函數(shù)的新推導(dǎo)方法，這種方法是以分析正向和反向碰撞為基礎(chǔ)的。他引入了馳豫時間的概念，發(fā)展了一般形式的輸運(yùn)理論，并把它應(yīng)用于擴(kuò)散、熱傳導(dǎo)和氣體內(nèi)摩擦過程。1867年引入了“統(tǒng)計力學(xué)”這個術(shù)語。麥克斯韋是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析物理問題和精確地表述科學(xué)思想的大師，他非常重視實(shí)驗(yàn)，由他負(fù)責(zé)建立起來的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，在他和以后幾位主任的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)展成為舉世聞名的學(xué)術(shù)中心之一。45: 狄拉克 (量子力學(xué)理論體系的完成者)英國物理學(xué)家。1902年8月8日誕生在英格蘭布里斯托爾。量子力學(xué)的創(chuàng)始人

8、之一。狄拉克對物理學(xué)的主要貢獻(xiàn)是發(fā)展了量子力學(xué)，提出了著名的狄拉克方程，并且從理論上預(yù)言了正電子的存在。狄拉克青年時代正好是原子物理學(xué)實(shí)驗(yàn)積累了大量材料、量子理論處于急劇變革的時代。56: 玻爾 （量子力學(xué)奠基人）玻爾（1885.10.071962.11.18），全名：尼爾斯亨瑞克戴維玻爾（Niels Henrik David Bohr），丹麥人，是原子物理學(xué)的奠基人。他在研究量子運(yùn)動時，提出了一整套新觀點(diǎn)，建立了原子的量子論，首次打開了人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的大門，為近代物理研究開辟了道路。近代物理學(xué)大廈的基礎(chǔ)量子力學(xué)，是以玻爾為領(lǐng)袖的一代杰出物理學(xué)家集體才華的結(jié)晶。1922年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者

9、。他是一位卓越的科學(xué)研究工作的領(lǐng)導(dǎo)和組織者，1921年創(chuàng)建了哥本哈根理論物理研究所，并逐漸在物理學(xué)界形成了舉世聞名的“哥本哈根學(xué)派”。玻爾還是一位杰出的人道主義者和社會活動家，當(dāng)法西斯注意在歐洲橫行的時候，他曾幫助一大批德國和意大利學(xué)者免遭迫害。第二次世界大戰(zhàn)中，為了反對法西斯，他參加研制原子彈。戰(zhàn)后，他又是呼吁和平利用原子能的知名人士。67: 普朗克 (量子力學(xué)奠基人)馬克斯普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日)，德國物理學(xué)家，量子力學(xué)的創(chuàng)始人，二十世紀(jì)最重要的物理學(xué)家之一，因發(fā)現(xiàn)能量量子而對物理學(xué)的進(jìn)展做出了重要貢獻(xiàn)，并在1918年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。量子力學(xué)的發(fā)展被認(rèn)為是2

10、0世紀(jì)最重要的科學(xué)發(fā)展，其重要性可以同愛因斯坦的相對論相媲美。78: 費(fèi)曼 (量子電動力學(xué)、量子力學(xué)路徑積分表示)理查德費(fèi)曼Richard Feynman（1918年5月11日1988年2月15日）美國著名的物理學(xué)家。1965年諾貝爾物理獎得主。提出了費(fèi)曼圖、費(fèi)曼規(guī)則和重正化的計算方法，是研究量子電動力學(xué)和粒子物理學(xué)不可缺少的工具。89: 法拉第 (電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)研究)邁克爾法拉第（Michael Faraday，公元1791公元1867）英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭。僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于力場的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導(dǎo)下進(jìn)行化學(xué)研究。1824年1月當(dāng)選皇家學(xué)會會員，1825年2月任皇家研究所實(shí)驗(yàn)室主任，1833-1862任皇家研究所化學(xué)教授。1846年榮獲倫福德獎?wù)潞突始覄渍隆?10: 薛定諤 (量子力學(xué)創(chuàng)建者)奧地利物理學(xué)家。概率波動力學(xué)的創(chuàng)始人。1887年8月12日生于維也納，1961 年1 月4日卒于奧地利的阿爾卑巴赫山村。1906 年入維也納大學(xué)物理系學(xué)習(xí)。1910年獲博士學(xué)位。畢業(yè)后，在維也納