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[陈德昌教授]:我们为什么要做科学研究?
2018年10月03日 事件●关注, 学会动态 暂无评论

我们为什么要做科学研究?

2018-9-26

我们最容易看到的是事物的表面现象。我们最感到困惑的是事物发展的内在规律和多种事物之间的内在联系。

太阳从东边升起,从西边落下,每天如此,千百年如此,我们视觉器官的直觉感受没有欺骗我们。这就是事物的表面现象。有一天,一个人站起来说:“地球是转动着的”。这个人就是哥白尼(1473—1543)。罗马教廷说他违反教义。由于哥白尼的著作是用拉丁文写的,社会影响不大。罗马教廷70多年间没有明令取缔哥白尼的著作。

布鲁诺像

布鲁诺被烧死

布鲁诺(1548—1600)捍卫和发展哥白尼的太阳中心论,先后到欧洲十几座著名城市宣传哥白尼理论。罗马教廷震怒。1592年他被捕入狱,宗教裁判所动用重刑。他不放弃自己的学说和信念,不承认自己“有罪”,被判为“异端”。52岁,活活烧死在罗马鲜花广场。临死前,布鲁诺说了一句话:“然而,地球是转动着的(Pourtant,la terre tourne)。”布鲁诺被烧死了。他最后这句话流传至今。1992年,罗马教皇为布鲁诺平反。

一位旅客在旅游途中,被山上玩耍跳动着的猴子碰动了的那块石头,从高空中掉下来,砸中了旅客的头。此人被砸死了。我们的视觉没有错。石头从高空中坠落下来,我们习以为常。

苹果为什么不飞上天去?

牛顿用数学公式推算

有一个人,有一天坐在苹果树下,见一颗苹果从树上落到地上。他在想,苹果为什么不飞上天去,偏要落到地上来?这个问题很少有人考虑过。他认真考虑着,这个人就是牛顿。真实的故事是,牛顿看到苹果落地,苹果并没有砸到牛顿的头上,因而他悟出一个“万有引力定律“来。这仅仅是传说而已。实际上,牛顿长期在问自己:”为什么?“。苹果落地可能引发了他的灵感。有多少人曾经看到过苹果落地,又有多少人曾经问过“为什么?”。我们的视觉器官没有欺骗我们。牛顿为什么要提出问题来,因为他想,这可能是因为地球有引力,把苹果吸引到地面上来。他运用克普勒定律,导出微积分公式,推算出“万有引力”的存在。虎克也发现了这种现象,但他不懂数学,牛顿嘲笑他,说了一句话:“我站在巨人的肩膀上”。

天文学家观察到太阳是颗恒星,地球,火星,冥王星等,多个行星,都沿着各自轨道运行着。地球不但有公转,还有自转,从来不是静止的。由此可见,“太阳环绕着地球转动,地球本身是静止的”这种说法,是错误的。牛顿的科学假说(hypothesis)被进一步证实是正确的。古人说:“见常人之常见,思常人之未思。” 爱因斯坦说:“只有少数人在用他们的眼球观察,用他们自己的头脑思考”。

那么,为什么地球上生活着的,活动着的动物,都能在地球上生活着,没有飞上天去呢?科学家们观测到,这种“引力”,是向心的。以那颗恒星,太阳,为中心。这种“向心的引力”是有物质基础的。越靠近太阳的行星转动的越快。冥王星最远,转动就慢。

然而故事并没有到此为止。1879年3月14日爱因斯坦诞生。他提出了“相对论”。据说,最初,全世界只有两个人加上半个人,能够读懂这个深奥的理论。受相对论的启发,有些科学家们还发现,在“向心性引力”以外,还存在着“向外性引力”。“向外性引力”的确存在。产生这种引力也是有物质基础的。这类物质是人类看不见的,却在宇宙中大量存在。因此被命名为“暗物质”。

“向外性引力”一词是指由美国天文学家哈勃发现的恒星运动的“红移”现象,即距离我们越远星系的恒星所发光线的波长有向长波长(红光方向)移动的特点,而且离得越远这个现象越明显。这与惯性物体在引力的作用下运动速度应该减慢的预测相反,所以推导出存在“向外性引力”的假说,而产生这种作用力的物质由于无法被观察到,因此被称作“暗物质”。

霍金(Stephen Wlliam Hawking)1942年生,1963年患肌肉萎缩性侧索硬化症,全身瘫痪。霍金研究领域是宇宙论和黑洞,他证明了,广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理。他提出“霍金宇宙模型”,在统一爱因斯坦的相对论,和普朗克的量子力学方面,走出了重要的一步。2018年3月14日,霍金去世。

这就是为什么我们要做科学研究。科学探索永无止境,人类知识的领域将不断的扩展着。

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