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近代物理学家之父是谁

   2026-05-20 本站admin4
核心提示:近代物理学之父——伽利略伽利略是近代力学理论奠基者,是实验科学的先驱,同时也是近代天文学革命的勇士。1638年他的《关于两门

近代物理学之父——伽利略

伽利略是近代力学理论奠基者,是实验科学的先驱,同时也是近代天文学革命的勇士。1638年他的《关于两门新科学对话和数学证明》出版,宣告了亚里士多德宇宙体系的瓦解,标志着近代力学的诞生。

在著名的艺术家米开朗基罗逝世的1564年,莎士比亚诞生于英国,伽利略诞生于意大利的比萨。他祖辈是佛罗伦萨的名门贵族,父亲是有名的音乐演奏家,作曲家和杰出的数学家。11岁时,伽利略进入佛罗伦萨附近的法洛姆博罗莎学校。11岁时, 他进入比萨大学学医,同时潜心钻研数学。伽利略善于观察和思考,18岁时,有一次到比萨教堂去做礼拜,他注意到教堂里挂的那些摇摆不定的油灯,悬绳一样长,尽管有的灯摆动幅度不同,但他们往复运动的时间(他按自己的脉博计时)却是相同的。从而发现了摆的等时性。

伽利略善于独立思考,经常用自己的观察实验来验证老师们讲授的教条,因其“胆敢藐视权威”而受到学校的警告处分,甚至学校拒绝发给他医生文凭,因此他就离开了比萨大学。1585年,他回到佛罗伦萨,在家自学数学和物理,攻读欧几里德和阿基米德著作。1588年他发表了题为《固体的重心》论文,从而引起了学术界的注意。

伽利略有着天才的直觉。1589年,在友人吉杜巴尔多伯爵的推荐下,就任比萨大学的数学教授。由于他对亚里士多德的学说提出异议,伽利略在1591年于诽谤声中辞了比萨大学的教职。

其他:

西方现代物理学之父阿尔伯特·爱因斯坦

核天文物理学之父汉斯·贝蒂

中国物理学之父―吴大猷

人类对色彩的研究,可以追溯到两位科学之父:物理学之父牛顿和化学之父道尔顿。

卢瑟福 原子物理学之父。

1956年,作为中国科学院力学研究所物理力学专业的研究生,我和钱学森先生曾有一年形影相随的师生情谊。这一年间的耳濡目染,对什么是科学研究、怎样去做科学研究、如何确立研究方向、怎样选择适合自己的研究课题、第一流的科研工作有哪些特点等,有了初步的理解。

记得在1957年李政道、杨振宁荣获诺贝尔物理学奖之后,钱先生:“世界上任何发明创造都是可及的,而不是不可及的。”<北京日报》记者就人才问题专访钱先生,钱先生说:“回国以后,我觉得国家对我很重视,但社会主义建设需要很多钱学森,国家才会有大发展。”这是钱先生第一次公开号召、鼓励后进尽快树立自信,追赶先进。

先生演讲的风格简洁流畅、娓娓道来,有如一泓清泉,使我终生难忘。

1956年,周恩来总理向全国发出了“向科学进军”的号召;党的八大明确指出:“国内主要矛盾已经是人民对于建设先进工业国的要求和落后的农业国现实之间的矛盾……”同年还颁布了12年科学发展规划,给知识分子普遍增加了工资。今天,不是年过70岁的老人,很难体会到那个时代知识分子内心的激动和对祖国美好未来的无限向往。物华天宝、人杰地灵,“向科学进军”成为那个时代的最强音。正是在这样一个时刻,中国科学院副院长吴有训、钱三强和周培源,在上海港代表党中央热烈欢迎钱学森博士远渡重洋,胜利归来。

从此,一大批海外科学家纷纷归国,开启了中国科学发展史上的新篇章。

先生归来,吹皱中国科学界一池春水

1956年的北京中关村,是一个书声琅琅的中关村,是一个文章至上的中关村。钱学森和郭永怀等一批海外学人归国,中国科学院力学所平地而起,高能所、电子所、自动化所也相继成立,中关村顿时成为“两弹一星”工程的大本营,中国科学事业一片生机。“技术科学”、“基础研究”等这些新名词尚未被一般科学工作者所了解,一场改变中国传统科技观念的大潮即席卷全国。

从力学所的建制看,除保留弹性力学、塑性力学外,新建的学科有:物理力学、化学流体力学、电磁流体力学、振动力学、爆炸力学、燃烧爆轰、高温等离子体、运筹学。行家一看,就知道这个研究所将干些什么。面向国家实际需求新建学科的这种模式,极大地冲击了“为科学而科学”的传统观念,以国防建设为背景的技术科学逐渐成为主流。

事实上,当今广为使用的“学科交叉”、“技术集成”等新名词,早在50年前已由钱先生提出的“技术科学”的内涵所包容并付诸实践,不过说法不同罢了。格物致知,学以致用,珠联璧合,科技才能转化为生产力。

什么是技术科学?技术科学就是多学科、多技术不拘一格的综合。科学指挥技术,技术促进科学,精神变物质,物质变精神,这是科学研究和技术开发的不变法则和“老生常谈”。“两弹一星”也好,“人工胰岛素”也好,和美国的曼哈顿工程一样,在统一指挥、协同作战方面,中国也很有经验。1956年底的一天,在化学所对面的马路上,钱先生说:“有人说我是空气动力学家,正确地说,我是技术科学家。”从力学所近代力学的建制上看,钱先生这样自我定位,是再确切不过了。可惜在中国,懂得基础理论,擅长数学演算,又能深入到具体的技术科学的实践中去,这样文武全才的科学家,实在是太少了。

思想的闪电是在争辩中产生的

不流大汗出不了大成果

钱学森先生的著名论文《非线性弹性力学》仅手稿就有800多页,先生:不流大汗,不受大累,仅凭一点小商小贩的小聪明,是做不出来的。

论文涉及积分方程的求解,先生告诉我:是在文章发表后,才去学积分方程数学的。事实上,爱因斯坦广义相对论所用的数学工具也是友人提供的——这有什么不对、有什么不好吗?天下的学问什么都去学,永远学不完,永远学不够;“积压”太多,反而影响“效益”。

先生又说:不会微积分,那就在坐标纸上画曲线、数格子,一样有结果;再复杂的数学,离不开数和形。用通俗的语言讲,数数和数黄豆是一回事——这话难道有错吗?对主攻方向不是数学的其他专业人士而言,数学只是一个非常有用的工具。所以,钱先生经常讲:“研究工作做不下去了,怀疑自己的数学功底不够,怀疑自己的理论功底不够,于是再去读书,但图书馆的书是读不完的。”

钱先生曾说他自己在攻读气动力学时,两年内精读了两百篇有关气动力的重要文章,从而理清了这门学问的来龙去脉。这是一种读书方法,是在读历史;不知道历史,又怎能看清一门学问的发展方向呢?后来我也是这么做的,新课题到手,三个月不出图书馆。先生常讲:“有空经常到图书馆去浏览各行各业的杂志,看看别的行业有什么问题是我们力学家能帮助解决的。这样做,你就会一辈子‘吃穿不愁’。”这不就是我们经常讲的边缘学科的交叉和发展吗?50年前,先生就能说出这样具有超前意识的话,而我们到了20世纪80年代才有所理解。

先生的经历说明,出国留学不是去学书本知识,而是要锻炼自己独特的眼界和发现机遇的能力。没有崭新的思维哲学,科学上的创新是很难实现的。

工艺力学的命名由先生而起

钱学森先生说:“爆炸成型是工艺力学。”是说力学可以指导生产工艺,把科学和生产工艺联系起来,Technology Sciences是科学观念上的一次飞跃。1959年到1961年“大跃进”期间,我参加了爆炸成型实验小组,用水下爆炸的冲击载荷来成型薄板。这在当时还是一门有待开发的新技术。

二战前后,水下爆炸的理论也趋成熟,要开发爆炸成型这门新技术,需要研究水下爆炸载荷和冲压成型这两个不同学科领域的衔接和融合。我们的做法是,通过测量水下爆炸成型的过程,来研判爆炸成型参数符不符合相似律,以便能起到工艺参数放大之功效。我分工测试,自制微秒计时仪,自行设计无质量障碍的传感技术,并因此发现在水下爆炸成型的过程中,存在一个二次加载的力学现象,这是事前未曾料到的意外收获,最后以“爆炸成型模型律”上报成果,获国家科技一等奖。

现在看来,工艺力学的提法反映了从理论发展技术、从技术发展工艺,科技才能最终转化为生产力的客观过程,这一规律是先生早在40年前就预料到的。事实上,技术科学和工艺科学这两大概念都是由先生提出的,概括了改造世界与认识世界的互动关系。可惜,我们很多开拓性的研究工作往往浅尝辄止,论文写出,一旦大奖到手,就算完成任务,距离指导生产实践,常常差之远矣。这背后是中国科技界一个至今难改的传统观念——认为只有认识世界才是科学家的本分工作。把合理的暂时分工变成永久的分家,是发展中国科技的一大瓶颈。

这50年来,一直有个问题萦怀:撇开体制上的原因,国人不出国门留学,能不能达到先生这么高的水平,中国的科学家能不能拿到诺贝尔奖?这个问题似乎在2005年10月8日《北京日报》的访谈中已经找到了答案。今年我已经75岁,如果再给我20年时间,我一定知无不言,为国人冲击诺奖鼓与呼。

钱学森先生的治学之道就是会看方向、出点子,为国为民,想人之不敢想,言人之不敢言,为人之不敢为,超前意识,浑然一体。正如先生所说,没有八年抗战,没有十年磨一剑的苦心孤诣,达到先生这样高的水平,是不可能的。

也谈人体科学和特异功能

先生治学,遍及自然科学很多门类,涉及园林艺术音乐,还有人体科学和特异功能。一个学者能涉猎如此广泛,没有哲学思维的概括能力,是不可想象的。正如爱因斯坦所说的那样:“与其说我是物理学家,不如说我是哲学家。”先生的治学之道,也是以马克思列宁主义哲学为指导。科学和哲学的根本区别,在于科学上的所有认知都必须接受科学实验的检验,哲学可以指导科学,但绝不可以取代科学;不懂哲学的科学家是渺小的,同样,不懂科学的哲学家也是渺小的。

1979年,上海原子能所学者顾涵森女士带来两位气功师到力学所表演,我和俞鸿儒、谈洪尽一切可能用科学实验的方法来证伪,结果收效甚微。当气功师发功时,遥指薄膜压力传感器时,X-Y记录仪上不断在记录压力波形,当俞鸿儒院士在压力薄膜上涂了一层硅脂,X-Y记录仪就停止了工作,从而确定气功师发出的是红外射线,压力薄膜因受热而变形,输出的是热信号。显然,自然界有太多的未知领域挑战人类智慧,多怀一份敬畏并不见得就贬低了人类尊严。

最近,霍金先生提出虚时间的概念,如果有一天他证明“上帝”存在,曾经的反“伪科学”斗士们又该作何感想呢?

 
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