上帝掷骰子么?总结

别妄想泡我
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2021年02月19日 08:34
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2021年2月19日发(作者:远南运动会)



上帝掷骰子么?



1887


年,赫兹通过在两个铜球之间引发震荡电场,在房间 另一端的接收器上激发出电


火花,证明了电磁波的存在。



这是麦克斯韦理论的胜利,麦克斯韦公式,美妙的像是上帝亲手写下的诗歌。





关于光的微波大战




在古希腊,人们认为光是从我们眼睛里发射出去的东西,当到达了物体,物体就被我

们看见了。这解释不了暗处无视野,也解释不了闭上眼睛无光亮。



罗马时代,之所以可以看到物体,是光从物体上反射进入眼中的结果。小孔成像。




光在本质上究竟是什么东西


”< /p>


一直未曾得到解答




1




光的粒子性最早发源于古希腊,认为光是一束非常小的粒子流。



2




中世纪 过后,光的波动学说被提出,但仍有一个基本难题,那就是波必须有介质。从而


我们假设 了一种看不见摸不着的介质


——


以太。




Round 1:


胡克、惠更斯与牛顿




1704


年,牛顿出版了自己的《光论》,将光的色散解释为 不同颜色微粒的混合和分开从


粒子的角度解释了薄膜透光、牛顿环及衍射,对波动学说提 出了驳斥。惠更斯和胡克的光环


转瞬即逝。


< br>——那时的牛顿,已经不是那个可以再评议会上被人质疑的青年,那时的牛顿,已经


是出版了《数学原理》的牛顿,是发明了微积分的牛顿,那个时候,他已经是国会议员,



皇家学会会长,已经成为科学史上神话般的任务,在世界各地,人们对他的力学体系 顶礼


膜拜。





Round2:


波动反击




托马斯杨:杨氏双缝的反击。两列波在波峰和波谷叠加时,会出现抵消。这个实验绝


对是 物理学史上最经典的五个实验之一。



菲涅尔:提出光是一种横 波(类似水波,振子作相对传播方向垂直运动的波)


,而不是


胡 克提出的纵波(类似弹簧波,振子作相对传播方向水平运动的波)


,完美的解释了光的衍


射。此理论应用于圆盘衍射时,会在阴影中出现亮斑,在组委会评委泊松的眼里看来十分


荒谬,



而这就是后来的泊松亮斑。



波动学说 现今唯一的问题:波传播的介质,以太究竟是什么?但是波动学说被糊弄过



去了



1856,1861




1865


发表了三篇关于电磁理论的论文,这是麦克斯韦开天辟地的杰作,


< br>它在牛顿力学的大厦上又完整建立起了另一座巨构,光是一种电磁波。



而赫兹最终证实了电磁波的存在。



著 名的麦氏方程刚一问世,就被世人惊为天物,它所表现出来的深刻、对称、优美使


得每一 个科学家都陶醉在其中,玻尔兹曼更情不自禁的引用歌德的诗句,:


< br>难道是上帝写


的这些么?




物理学征服了世界,在



19


世纪末,它的力量控制着一切人们所知的现象,古老的牛顿


力学城堡历 经岁月磨砺风雨吹打而始终屹立不倒,从天上的星辰到地上的石块,都毕恭毕


敬的遵循着 她制定的规则。



在光学方面,波动学说统一天下,电磁理论将 它的光荣扩大到了整个电磁世界;热的


方面,热力学三大定律已经成型,在天才的努力下 ,分子运动论和统计热力学也被成功的


建立起来了,而这一切都彼此相符,互相包容,形 成了经典物理的大同盟。经典力学、经


典电动力学和经典热力形成了物理世界的三大支柱 ,他们构筑起了一座华丽雄伟的殿堂。




19


世纪的物理学天空中闪烁着金色的光芒,经典物理帝国的 繁华和自负空前绝后。你


以为这是永恒的色彩,但一切不过是众神的黄昏。





两朵乌云




开尔文:动力学理论断言,光和热都是运动的方式,但现在这一理论的优美性和明晰


性却 被两朵乌云遮盖。



这两朵乌云,分别是指经典物理在光以太和 麦克斯韦



玻尔兹曼能量均分学说上的难


题。



1.



迈克尔逊



莫雷实验



若有以太存在,则它作为绝对静止的参考系,当地球运动时,会有



以太风



的存在。可


是 ,结果什么都测不到。



这是物理学史上最有名的失败实验,以 太这个概念是经典物理学和经典时空观的基础,



而其支柱被一个实验的结果无情的否定。



2.



黑体辐射实验和理论的不一致。



物体 的辐射能量和温度究竟有着怎样的关系,是黑体辐射公式想要解决的问题。而在


电磁波的 理论之下,科学家们得到了两个公式,一个只符合长波,一个只符合短波。


当时人们无法 预见,这两朵乌云马上要把他们从豪华舒适的宫殿中驱逐出来,给物理



学带来伟大的新生,并重新建造起两幢更加壮美的大厦。


第一朵乌云,导致了相 对论革命的爆发



第二朵乌云,导致了量子论革命的爆发


从数学开始,推倒物理。



普朗克开始从数学 上整合了长短波的公式,在实验中获得了数据的成功,而普朗克开


始研究这个正确答案背 后的物理意义。



在人生的分水岭上,普朗克拿出了自己最大的 决心和勇气,做好了抛弃经典物理的准


备,但他终于获得了公式背后的意义后,整个物理 学和化学都将被彻底的摧毁和重建,一


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