大意失荆州--科学失误故事/科学的天街丛书

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“大厦”建成了吗——大师们的盲目乐观 从16世纪末意大利伽利略创立现代科学研究的方法论 开始，经过其后英国牛顿、法拉第、麦克斯韦等科学巨匠 的努力，物理学里的力学、光学、热学和电磁学已高度发 展，各自建立了完整的体系。在一些科学家眼里，由这些 成就构成的清晰画面表明，“物理学的大厦”已经基本建 成，虽然大厦上空尚有“黑体辐射”和“迈克耳孙一莫雷 实验”两朵“乌云”。 这种盲目乐观在20世纪到来时显得*为突出。 当时物理学界*有地位和**的英国皇家学会会长开 尔文（1824—1907），于1900年4月27*在英国皇家研究 所发表了一篇讲演，题为《在热和光动力理论上空的19世 纪乌云》。他的讲演认为，物理学的大厦已经基本建成， 而这两朵乌云可以在20世纪初消失。 年轻的德国物理学家普朗克（1858—1947）于1878年 在慕尼黑大学读书时，曾向他的老师、德国物理学家、数 学家***·古斯塔夫·冯·约里（1809—1884）表示要 献身物理学，但老师却劝他说：“年轻人，物理学是一门 已经完成了的科学，不会再有多大发展了。将一生献给这 门科学，太可惜了。” 与开尔文、冯·约里等人类似的“病人”还有德国物 理学家劳厄（1879—1960）、美国物理学家迈克耳孙 （1852—1931）等。劳厄说，经典物理和经典力学已“结 合成一座动人心弦的具有庄严宏伟的建筑体系的美丽殿室 ”，而迈克耳孙则说“*大多数重要的基本原理已经牢固 地确立起来了，下一步的发展看来主要是把这些原理认真 地利用”。 总之，在这些物理学家看来，物理学的大厦已基本建 成，以后物理学的发展不过是做些修修补补的工作。例如 把已知公式中常量的小数点后的数字多算出几位，或通过 实验再测得准确些而已。 物理学的大厦真的建成了吗？物理学真的不会再有大 发展了吗？**不是。 事实上，在19世纪末，随着1**5年x光、1**6年放射 性、1**7年电子、1**8年钋和镭的放射性的发现，“原子 的大门”已经被打开，原子不可分的观念已经被摧毁，原 子物理学——物理的一个重要分支成了一个崭新的研究领 域。这时的物理学，已不只是上空有两朵乌云，而是危机 四伏，山雨欲来风满楼了。在19和20世纪之交，古典物理 学领域中，几乎没有一条原理、没有一个基本概念不*到 怀疑和重新审查，以往一向看作天经地义、万古不变的物 质不灭、能量守恒、原子不变、时间**、空间**和运 动连续等等，都产生了动摇。这些迹象表明，物理学面临 的不仅仅是一场危机，而是一场伟大的革命，正如列宁所 说：“现代物理学是在临产中。” 接下去的故事是，由两朵乌云化作革命的狂风暴雨， 以摧枯拉朽之势使物理学的大厦轰然坍塌，诞生了相对论 力学和量子力学。盲目乐观者目瞪口呆，无言以对。 真是无**偶，在数学界，也同样有这种盲目乐观的 人。