物理學(xué)家給人的啟示

1、細(xì)心觀察，勇于質(zhì)疑（牛頓、伽利略）少年時的牛頓并不是神童，他成績一般，但他喜歡讀書，喜歡看一些介紹各種簡單機(jī)械模型制作方法的讀物，并從中受到啟發(fā)，自己動手制作些奇奇怪怪的小玩意，如風(fēng)車、木鐘、折疊式提燈等等。牛頓最出名的故事大概是被蘋果砸，然后發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的故事。長期以來,牛頓認(rèn)為,一定有一種神秘的力存在,是這種無形的力拉著太陽系中的行星圍繞太陽旋轉(zhuǎn).但是,這到底是怎樣的一種力呢？直到有一天,當(dāng)牛頓在花園的蘋果樹下思索,一個蘋果落到他的腳邊時,牛頓終于獲得了頓悟,他的問題也逐漸被解決了. 傳說1665年秋季,牛頓坐在自家院中的蘋果樹下苦思著行星繞日運動的原因.這時,一只蘋果恰巧落下來,它落

2、在牛頓的腳邊.這是一個發(fā)現(xiàn)的瞬間,這次蘋果下落與以往無數(shù)次蘋果下落不同,國為它引起了牛頓的注意.牛頓從蘋果落地這一理所當(dāng)然的現(xiàn)象中找到了蘋果下落的原因引力的作用,這種來自地球的無形的力拉著蘋果下落,正像地球拉著月球,使月球圍繞地球運動一樣. 單擺周期性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)。伽利略由觀察到教堂懸燈的擺動對擺進(jìn)行實驗研究，發(fā)現(xiàn)單擺的周期與擺長的平方根成正比，而與振幅大小和擺錘重量無關(guān)。這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)為此后的振動理論和機(jī)械計時器件的設(shè)計方案建立了基礎(chǔ)。在歷史上伽利略是最早對動力學(xué)作了定量研究的人。15891591年，他對物體的自由下落運動作了細(xì)致的觀察，從實驗和理論上否定了統(tǒng)治兩千年的亞里士多德的落體運動觀點（

3、重物比輕物下落快），指出如忽略空氣阻力，重量不同的物體在下落時同時落地，物體下落的速度和它的重量無關(guān)?？炭嗯?，堅持不懈（愛迪生、藍(lán)光LED）愛迪生被譽為“光明之父”、“現(xiàn)實中的普羅米修斯”、“發(fā)明大王”，在美國他擁有白熾燈、留聲機(jī)、碳粒電話筒、電影放映機(jī)、電影攝影機(jī)、鎢絲燈泡、電話等1000多項發(fā)明專利。1879年10月22日，愛迪生點燃了第一盞真正具有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命，他又重新實驗，試用了超過6000多種纖維材料，才找到了新的發(fā)光體日本竹絲，可持續(xù)超過1000多個小時，達(dá)到了耐用的目的。2014年諾貝爾物理學(xué)獎揭曉。因發(fā)明“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”，日本科學(xué)家赤崎勇、天

4、野浩和美籍日裔科學(xué)家中村修二共獲殊榮。發(fā)光二極管的英文簡稱是LED，對于這個詞，大多數(shù)國內(nèi)讀者應(yīng)不會陌生，因為LED燈已大量應(yīng)用于我國室內(nèi)外照明等領(lǐng)域，逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明設(shè)備，成為節(jié)能、環(huán)保、智能化照明的代表。今年諾獎物理學(xué)獎獲得者是三位日本科學(xué)家，赤崎勇、天野浩、中村修二獲獎，其中后者已獲得美國國籍。他們的獲獎理由是“發(fā)明了高效藍(lán)光二極管，帶來了明亮而節(jié)能的白色光源”。藍(lán)色發(fā)光二極管為什么可獲如此褒獎，現(xiàn)在我們手機(jī)的屏幕、電腦、彩電的屏幕都是LED彩屏。而在以前的手機(jī)都是單色屏、彩電、電腦是等離子屏或液晶屏，不僅耗能高，而且工藝復(fù)雜、性能不穩(wěn)定。為什么當(dāng)時不用LED，是因為早期

5、的發(fā)光二極管（LED）只能發(fā)出紅光、黃光，不能形成三原色制成彩屏，也不能制成白色的LED節(jié)能燈。今年獲獎的三位探索者鍥而不舍，用了近20年的努力，終于找到了藍(lán)色發(fā)光二極管的配方，于是才有了能耗低、性能穩(wěn)定、甚至可轉(zhuǎn)曲的彩屏，有了廣泛使用的節(jié)能燈。學(xué)為己用，推陳出新（法拉第和麥克斯韋、老湯姆生，盧瑟福，玻爾，海森堡）牛頓曾經(jīng)說過：如果說我比別人看得更遠(yuǎn)些,那是因為我站在了巨人的肩上。他的理論成就是建立在伽利略等人的研究成果上的，在物理學(xué)中，這樣的例子數(shù)不勝數(shù)。雖然法拉第是一位非常出色的實驗學(xué)家，他的數(shù)學(xué)能力與之相形就顯得相當(dāng)薄弱，只能計算簡單的代數(shù)，甚至難以應(yīng)付三角學(xué)。不過法拉第懂得使用條理清晰

6、且簡單的語言表達(dá)他科學(xué)上的想法。他的實驗成果后來被詹姆斯·克拉克·麥克斯韋使用，并建立起了當(dāng)今的電磁理論的基礎(chǔ)方程式。1860年，70高齡的法拉第在自己的寓所里會見了比他年輕40歲的麥克斯韋，法拉第說：“你不應(yīng)該停留于用數(shù)學(xué)來解釋我的觀點，而應(yīng)該突破它?！边@句話鼓勵了麥克斯韋不懈地努力，去攀登經(jīng)典電磁理論的頂峰，他終于在1865年前建立起了完整的電磁場理論方程。全面發(fā)展，文理兼修（愛因斯坦、德布羅意）世界上最著名的科學(xué)家也有許多是半路出家，真正的成就與其學(xué)科的內(nèi)容并不一致，比如著名的物理學(xué)家愛因斯坦，1900年畢業(yè)于蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，入瑞士國籍。1905年獲蘇黎世大學(xué)博士

7、學(xué)位，所學(xué)課程乃是哲學(xué)為主。另外愛因斯坦還是一位小提琴能手，有人曾說過他能夠依靠拉小提琴養(yǎng)活自己。德布羅意父母早逝，從小就酷愛讀書。中學(xué)時代顯示出文學(xué)才華，從18歲開始在巴黎索邦大學(xué)學(xué)習(xí)歷史，并且于1910年獲得歷史學(xué)位。1911年，他聽到作為第一屆索爾維物理討論會秘書的莫里斯談到關(guān)于光、輻射、量子性質(zhì)等問題的討論后，激起了強(qiáng)烈興趣，特別是他讀了龐加萊的科學(xué)的價值等書，他轉(zhuǎn)向研究理論物理學(xué)。1913年，他獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。第一次世界大戰(zhàn)期間，在埃菲爾鐵塔上的軍用無線電報站服役六年，熟悉了有關(guān)無線電波的知識。他的哥哥（M·德布羅意）是一位實驗物理學(xué)家，是X射線方面的專家，擁有設(shè)備精良的私人實驗室。從他