第120章 物理学界:困于知识巨擘的迷局(2/5)
就拿经典物理来说,它就像一座根基深厚的老房子,1687 年后,自牛顿发现万有引力、总结运动定律,便精准阐释了宏观世界物体的运动、力与能量的关系。
在它的指导下,人类制造出蒸汽机、内燃机,于 18 世纪 60 年代开启工业革命,在桥梁建造、机械设计等方面,经典物理都提供了精确理论依据。
不过,当研究进入微观和高速领域,经典物理就难以解释相关现象了。”
骁睿点点头,追问道:“那量子力学和相对论,是如何解决经典物理的困境的呢?”
洛尘耐心解释:“量子力学专注于微观世界,双缝干涉实验便是其经典例证。
1801 年,托马斯杨进行了光的双缝干涉实验,为波动光学奠定基础。1927 年,科学家将这一实验拓展到电子领域。
实验时,科学家向两条平行狭缝发射电子,起初,电子像一个个小粒子,穿过狭缝后在屏幕上形成杂乱亮点。
但随着发射电子数量增加,屏幕上逐渐出现明暗相间的条纹,这是典型的波的干涉现象。
也就是说,电子在运动过程中,展现出了波动性,这证明在微观世界里,粒子具有波粒二象性,既可以像粒子,又能像波一样传播。
量子力学由此兴起。
此外,20 世纪 20 年代,在生物体内电子转移过程的研究中,科学家发现量子隧穿效应发挥着关键作用。
科研团队在研究植物光合作用时,发现电子能跨越常规能量障碍,快速从一个分子转移到另一个分子上,这一现象无法用传统理论解释,
经证实,正是量子隧穿效应助力植物高效完成能量转化。”
“1905 年,爱因斯坦提出狭义相对论,1915 年又创立广义相对论,革新了人类对时空和引力的认知。
爱因斯坦提出的质能方程 e = c2,揭示了质量和能量的内在联系。
1945 年,原子弹爆炸,极小质量的物质释放出巨大能量,
1954 年,世界上第一座核电站建成,将核燃料的质量转化为电能,这都是质能方程的实际应用。
另外,1916 年爱因