这20位物理学家，颠覆了我们对宇宙的认知
这20位物理学家，颠覆了我们对宇宙的认知2016-10-13
中科院物理所
物理无处不在。它在遥远的宇宙边缘，它在星系中央的超大质量黑洞，它在构成万物的基本粒子，它甚至存在于看起来是空的空间内。物理学家的目的就是要去研究在这个物质世界中所发生的一切：掉落的苹果，行星和恒星的运动，以及微观世界中亚原子粒子的行为等等。
我们对我们所身处的这个宇宙已经有了越来越多的了解。而这一切都离不开下面这些物理学家的深刻洞察力，他们的理论、想法及发现彻底地改变了我们对宇宙的认知。
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△ 伽利略（Galileo Galilei, 1564 - 1642）在物理学上最著名的贡献之一是他对物体运动的研究。在1630年代，他证明了所有在做自由落体运动的物体都有相同的加速度。换句话说，在没有空气阻力的情况下，羽毛和铅球将同时落地。霍金说：“自然科学的诞生要归功于伽利略。
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△ 基于伽利略在物体运动的研究，牛顿（Isaac Newton, 1643 - 1727）在1687年发表了《自然哲学的数学原理》，阐述了三大运动定律和万有引力。他通过论证开普勒定律与他的引力理论间的一致性，证明了地球上的物体与天体的运动都遵循着相同的物理定律。
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△ 对电和磁的研究是法拉第（Michael Faraday, 1791 - 1867）最著名的工作。在1831年，他发现了电磁感应现象；1839年，他提出了电学和磁学之间存在着基本关系。
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△ 1864年，麦克斯韦（James Clerk Maxwell, 1831 - 1879）发表了他的电磁学理论，他提出了将电、磁和光统归为电磁场中的现象。麦克斯韦指出电场和磁场以波的形式在空间中以光速传播，同时从理论上预测了电磁波的存在。
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△ 1895年，伦琴（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/0? Wilhelm Röntgen , 1845 - 1923）成为了第一个产生以及探测到电磁辐射的物理学家，他探测到的是一种波长在0.01纳米到10纳米之间的电磁辐射——X射线。X射线广泛被运用在医学上。
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△ 1896年，玛丽•居里（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Marie Curie, 1867 - 1934）协助发现了放射性（在研究X射线的性质时发现的），她发明了分离放射性同位素的技术。她和他的丈夫皮埃里•居里发现了放射性新元素釙（Po）和镭（Ra）。居里夫人是首位获得诺贝尔奖的女性，也是两次获得诺贝尔奖的第一人。
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△ 受到麦克斯韦工作的影响和X射线的发现，汤姆逊（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/0? J. J. Thomson, 1856 - 1940）推导出阴极射线存在带负电的粒子。1897年，他发现了这种负电粒子——电子。这是第一个被发现的亚原子粒子。
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△ 普朗克（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Max Planck, 1858 - 1947）是量子力学的创始人。1900年，他首次提出了能量量子化的假说：E=hν，其中E是能量，ν是频率，并引入了一个对量子力学非常重要的物理常数h——普朗克常数。
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△ 1905年，爱因斯坦（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Albert Einstein , 1879 -1955）发表了狭义相对论，认为真空中的光速沿任何方向、对任何惯性系都一样。1916年，他发表了广义相对论，将时空和引力连接了起来，他认为引力是弯曲的时空引起的。广义相对论是我们理解这个浩瀚宇宙的基础。
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△ 卢瑟福（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Ernest Rutherford , 1871 - 1973）是汤姆逊的学生，他首先在实验中发现了放射性的半衰期，并将放射性物质命名为α和β射线。1911年，他证明了在原子的中心有一个原子核，并提出了卢瑟福原子模型。1920年，他又发现了质子。他是公认的继法拉第之后最伟大的实验物理学家。
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△ 玻尔（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Neils Bohr, 1885 - 1962）最大的贡献是在1913年提出了原子结构的理论。玻尔认为原子是由原子核和围绕着核运动的电子构成的。他在量子力学的创建和发展中扮演了主要的角色。
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△ 泡利（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Wolfgang Pauli, 1900 - 1958）最出名的贡献在于它对自旋理论和量子力学的研究，以及他在1925年发现的泡利不相容定理。早在1931年，他就预测了中微子的存在，并以接近光速穿梭在宇宙之中。
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△ 1926年，薛定谔（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/0? Erwin Schrödinger, 1887 - 1961）提出了薛定谔方程，该方程描述了物理系统的量子态怎样随时间演化的偏微分方程，是量子力学的核心方程。1935年，他提出史上最有名的思想实验之一：“薛定谔猫”。薛定谔猫被关在一个盒子里，这只猫有50/50的概率是活或死，也就是说在对系统进行观测之前，这只能同时处于死和或的状态，即叠加态。
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△ 海森堡（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Werner Heisenberg, 1901 - 1976）在1927年提出了不确定性原理，该原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性越小，则动量的不确定性越大，反之亦然。他还提出了量子力学的矩阵形式。
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△ 1928年，狄拉克（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Paul Dirac , 1902 - 1984）提出了描述电子的相对论性方程式——狄拉克方程，并预测了反物质的存在，比如电子的反粒子是正电子。
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△ 费米（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Enrico Fermi, 1901 -1954）对量子力学、核物理、粒子物理学以及统计力学都做出了杰出贡献，他参与创建了世界首个核反应堆，完成了首次人工自持续链式反应。他还也参与了曼哈顿计划。费米在1938年因研究由中子轰击产生放射以及发现超铀元素而获得诺贝尔物理学奖。他是少数在理论方面和实验方面皆是佼佼者的物理学家之一。
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△ 奥本海默（J. Robert Oppenheimer , 1904 - 1967），是曼哈顿的主要领导者之一，他被誉为“原子弹之父”。他的研究领域非常广泛，涵盖天文、宇宙射线、原子核、量子电动力学和粒子物理学。
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△ 科学顽童费恩曼（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Richard Feynman, 1918-1988）是量子电动力学的创始人。量子电动力学本质上描述了光与物质间的相互作用，而且是第一套同时完全符合量子力学及狭义相对论的理论。他提出的费恩曼图、费恩曼规则和重整化计算方法是研究量子电动力学和粒子物理学的重要工具。
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△ 1962年，盖尔曼（http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/tqOuxs8dsHP1coJNuxuEfuydc4364m615nxhTsoxm8kU361OGuiaiaTU3MHzTrUXjokZXAGuF8uhAK2TcGicD6sBw/640?wx_fmt=png Murray Gell-Mann, 1929 - ）提出了“八重道”的方法对亚原子粒子进行分类，通过一方法他预言了一个新的粒子，称为欧米伽负（Ω⁻）。1964年，他提出了夸克假设，认为质子和中子以及其他的强子事实上是由更小的粒子组成的。这些更小的粒子就是现在已知的夸克。
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△ 鲁宾（Vera Rubin , 1928 - ）是一个天文学家，她对星系旋转的研究使她发现宇宙大部分的物质是由不可见、神秘的暗物质组成的。
当然，对物理学做出贡献的不止这些人，看完这些你立马想到没有被提及的人是谁呢？
作者：科学家来源：原理
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