根据科学家的研究我们能够知道,在地球上生活着很多不同的生物,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,不过人类的物理学发展也是经历一个漫长而丰富的经历,早在古希腊时期,泰勒斯提出物质由水构成的观点,是首个涉及物质本质的科学解释,之后,亚里士多德等学者也对物理现象进行了诸多讨论,比如说物体的运动等,17世纪,伽利略通过实验和科学推理,奠定了实验物理学基础,如斜面实验等。开普勒通过对天体的长期观测,发现了行星运动三大定律。17世纪,笛卡尔、牛顿等对光的本质进行了研究,牛顿提出光的微粒说,惠更斯则主张光的波动说,由此引发了光的微粒说与波动说之争。
19世纪,托马斯·杨的双缝干涉实验以及菲涅尔的波动光学理论,有力地支持了光的波动说,17世纪,笛卡尔、牛顿等对光的本质进行了研究,牛顿提出光的微粒说,惠更斯则主张光的波动说,由此引发了光的微粒说与波动说之争。19世纪,托马斯·杨的双缝干涉实验以及菲涅尔的波动光学理论,有力地支持了光的波动说,18世纪,库仑发现了库仑定律,奠定了静电学基础。20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论,否定了牛顿的绝对时空观,揭示了时间与空间的相对性以及质量与能量的等价性。1900年,普朗克为解决黑体辐射问题提出量子假说。随后,爱因斯坦提出光量子假说,玻尔建立了原子结构理论。纵观人类科学发展史,我们能够知道,科学起源于古希腊。
在17世纪-18世纪的时候达到了顶峰,当时牛顿在1687年出版《自然哲学的数学原理》,提出牛顿运动定律和万有引力定律,牛顿第一运动定律:任何物体都保持静止或者匀速直线运动的状态,直到其它物体所作用的力迫使它改变这种状态,又被称为是惯性。牛顿第二运动定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,其数学表达式为F=ma,其中F是合力,m是质量,a是加速度。牛顿第三运动定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上面。牛顿建立了经典力学,使得人们能够精确预测宏观低速物体的运动,推动了天文学、工程学等多学科发展,并且还发现了海王星。
在17、18世纪,笛卡尔发表了《几何学》和《分析的几何》等重要著作,对现代代数和几何学的发展产生了深远影响。数学家阶段的笛卡尔强调逻辑和数学的精确性。在17世纪初,笛卡尔开始从事物理学研究。他对自然现象的解释和探索逐渐引起了他对哲学问题的思考。他提出了自然界机械化的观点,将物理现象解释为运动的机械推动。这种机械主义观点对于现代科学方法的推动起到了重要作用。在热力学领域有布莱克等对热现象进行定量研究,电磁学领域有库仑发现库仑定律等,这些成果共同构建了经典物理学的大厦。在20世纪初,爱因斯坦、普朗克、玻尔等众多科学家建立了量子力学,揭示了微观世界的基本规律和特性,为现代物理学奠定了基础。
纵观人类科学几千年的历史,我们能够发现,在过去的几百年内,人类的科技发展速度是最快的,而且也是具有颠覆性的,人类建立了量子力学、相对论、经典力学、进化论、电力系统等,可以说在各个领域都有很大的成就,现在人类科学虽然也发现了很多东西,但是并没有太大的突破,比如说在2019年发现了黑洞,但是黑洞在100多年前就已经被爱因斯坦计算出来了,当时爱因斯坦认为,当两个天体发生碰撞的时候,就会产生宇宙涟漪,这就是引力波,这就类似于平均的湖面上,驶来一艘船,随着船的波动,湖面就会产生涟漪,而引力波就是天体所产生的涟漪。科学家第一次发现引力波是通过一个质量36倍黑洞和质量29倍黑洞撞击所产生的。
从这些数据我们能够看出,人类现在基本上还在吃老本,在过去的几百年内,是人类最大、最有颠覆的时代,曾经在2017年的时候,人类开启了一批50多年前的时间信封,里面记载了50多年前人类朴实而美好的愿望,信中的内容是这样写的:我们现在已经踏入宇宙,你们肯定已经可以非常方便的前往其它星球了吧,对于多变的天气是不是能够完美控制?可能很多人看到这里都会觉得不可思议,对于现在的我们来说,这些根本无法实现,但是对于50年前的人来说,他们说这些话并不是空穴来潮,要知道在上个世纪,人类第一次飞到蓝天到飞出地球也就用了50年的时间,在他们眼中,50年能够改变世界,能够发生翻天覆地的变化。但事实上人类的基础科学几乎停滞。
不过前段时间科学界也发现了新的突破,早在 1935 年,物理学家根据当时的量子力学知识推测,电子和μ子的g因子都为 2,即自旋磁矩与角动量的比值为 2。然而,1948 年的科学研究发现,实际测量的g因子并非 2,而是 2.00238。这一微小的差距,却对量子力学的发展产生了巨大的推动作用,促使量子电动力学的诞生,以解释这 0.00238 的差值来源。2006 年,美国布鲁克海文国家实验室对μ子的g值进行了再次测量。尽管在实验中已经考虑了已知的所有量子涨落因素,但理论与实验结果之间仍然存在着细微的误差。这一现象引起了科学界的高度重视,科学家们开始重新审视现有的理论,并积极探索未知领域。2021 年,美国费米国家实验室公布了最新的μ子g值测量结果:2.00233184122(±……82),而理论预测值为 2.00233183620(±……86)。
小数点前的 2 代表不考虑量子涨落的μ子g值,小数点后七位反映了量子涨落带来的差异,而从第八位开始则是实验与理论不符的差异。此次实验与理论的标准差为 4.2 西格玛。虽然这个结果已经相当接近,但距离粒子物理中被视为黄金标准的 5 西格玛仍有差距。5西格玛被视为一个重要的标准,任何超过这一标准的数据都可能预示着新的发现,为我们打开了认识宇宙的新大门,如果说西格玛值能够超过5,那将可能涉及新粒子、新作用力。甚至可能对现有的标准模型进行修正,不过目前来说,这一切还在研究当中,宇宙中目前只有四大基本作用力,它们分别是强相互作用力、弱相互作用力、电磁力、引力。
强相互作用力:它是四种基本力中最强的力,它主要作用于质子、中子等亚原子粒子之间,将夸克结合在一起形成质子和中子,并且使质子和中子紧密结合在原子核内部。
弱相互作用力:它主要体现在一些放射性衰变过程中,比如β衰变。它的强度比强相互作用力和电磁力都弱很多,大约是强相互作用力的倍。作用范围比强相互作用力更短,在米以内。这种力可以改变夸克的“味”,导致中子变成质子,同时释放出电子和反中微子,这是一些元素具有放射性的原因。
电磁力:它是电荷、电流在电磁场中所受力的总称,静止的电荷之间的库仑力,运动的电荷之间除了库仑力还有磁场力,其强大仅次于强相互作用力,作用范围是无限远的。
引力:是任何两个物体之间都存在的相互吸引力。其大小与物体的质量成正比,与两物体质心距离的平方成反比。在宏观的宇宙天体运动中起到关键作用,比如地球围绕太阳运转、月球围绕地球运转都是万有引力作用的结果。
如果说人类真的发现了第五种基本作用力,那么人类的科学史一定会发生巨大的改变,甚至还可能推翻之前的理论,但是想要发现第五种基本作用力并不是一件容易的事情,这需要科学家不断的研究和探索,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,就是为什么现在人类科学发展的速度很慢?对此科学家给出了一些客观的原因,早期的科学研究多聚集宏观、简单系统,现在更多涉及到微观、宏观等复杂系统及多学科交叉领域,比如说暗物质、量子引力等,研究难度大幅度的提升,需要的设备、技术越来越先进,而且基础科学理论,已经经过了长期的发展,相对于还是非常完善的,现有框架下取得重大突破非常困难。
像相对论和量子力学建立以后,虽然有新的理论探索,但是能够和它们比肩的基础理论还没有发现,再者当下社会环境浮躁,很多科研人员重论文发表、轻实验探索,甚至出现论文造假的现象,阻碍了科研进步,过于追求短期的结果,随着人类科技发展,很多未知的领域增多而且复杂,科研反向选择困难,一些领域研究陷入了瓶颈,科学家可能因为缺乏清晰突破方向而徘徊,延缓科学整体的发展速度。而且最近百年内,没有出现像牛顿、爱因斯坦这样伟大的物理学家,如果说近代能够出现这样的科学家,那么人类的科学脚步一定能够大幅度的提升,但是这样的人多久才能够再出现?目前科学家也无法给出准确的时间。
尽管现在人类的科学发展比较慢,但是人类也在慢慢的突破,比如说生命科学领域,人类利用太空强辐射、微重力、高真空、弱磁场等特殊环境诱变因子,使生物基因发生变异,返回地面选育,培育出罕见突变种质材料和基因资源,推动了农作物育种等相关领域的发展,人工智能在生命科学中的应用:如AlphaFold2等人工智能模型,能够以接近实验水平的精度预测蛋白质的三维结构,解决了已有50年历史的难题,推动了生命科学发展以及癌症、病毒等相关药物的研发。量子信息科学的发展:包括量子通信、量子计算等领域取得显著进展。量子通信利用量子纠缠原理实现信息的安全传输;量子计算则具有远超传统计算机的计算能力,有望在密码学、材料科学等众多领域带来变革。
小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类的科学发展一定能够越来越强大,只不过这需要漫长的时间,现在我们能够做的就是,不断的提升自己的科技水平,踏踏实实的研究基础理论,如果说人类能够找到更多基础知识的奥秘,那么人类的科技水平一定能够大幅度的提升和进步,比如说现在人类正在研究如何提升飞船的飞行速度,如果能够突破光速,放眼整个宇宙,除了地球之外, 一定还有很多星球上面存在生命,未来随着人类科技的进步和发展,人类或许能够找到外星生命,希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?
这不还有个“相对斥力”没写吗[滑稽笑]