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科学革命

已有 3355 次阅读 2013-4-5 21:43 |系统分类:科普集锦

   近日看科大师姐(亦是工作前辈)编辑的《量子迷宫》,一开始就是讲述20世纪上半夜波澜壮阔的物理学革命。相对论和量子力学的重要性在现代科学中再怎么强调也不为过,它们完全而彻底地改变了人类对物理,对世界的认识。而我不禁想,在科学的其他领域有没有这样的革命,一场场把经典学科变成现代学科的革命?照习用的数理化天地生分类,姑罗列如下,纯个人乐趣耳。

   数学
   经典数学:数学是否属于科学大有争议的余地,但讨论科学史而忽略数学史是不可思议的。与其他自然科学不同,属于形式科学的经典数学体系建立极早,在公元前三世纪欧几里得的《几何原本》中,就已经完善了以公理、公社、推理、证明等沿用至今的形式逻辑体系。这一伟大成就被爱因斯坦认为是现代科学两大根基之一(另外一个是文艺复兴时期发展起来的实证体系)。更厉害的是,欧几里得不但建立了欧式几何体系,更对数论,这一数学中的女皇建立了初步的构架,证明了素数有无穷多个。
   时代:公元前三世纪
   人物:欧几里得

   数学革命:毫无疑问是牛顿-莱布尼茨的微积分,以及笛卡尔解析几何。对于自然科学来说,近一百年来的纯数学研究并没有太多作用。
   时代:十七世纪
   人物:牛顿、莱布尼茨、笛卡尔

   物理:
   经典物理:物理学的发展历史最为清晰,经典力学,电磁学,热力学构成了看似牢不可摧的物理学大厦。
   时代:十七—十九世纪。
   人物:牛顿、伽利略、麦克斯韦、开尔文

   物理学革命:开尔文口中的两朵乌云分别引爆了相对论和量子力学,二十世纪上半叶是物理学的又一璀璨时期。而随着希格斯玻色子的发现,标准模型和相对论似乎又一次建立了物理大厦,但不只这一次天空中的几朵乌云,会不会引发下一次的物理学革命?
   时代:二十世纪
   人物:爱因斯坦、普朗克、薛定谔、狄拉克、波尔、海森堡等

   化学:
   经典化学:从元素说,原子说,到元素周期表的建成
   时代:十七—十九世纪
   人物:拉瓦锡、道尔顿、门捷列夫

   化学革命:想了半天化学好像没啥革命,二十世纪以来的化学,从诺贝尔化学奖可以看出,要么是偏物理的量子化学,要么是偏生物的生物化学,要么就是化工。化工产业的革命,特别是以石油为基础的有机化工,是现代社会的支柱之一。

   天文:
   经典天文学:日心说和天体力学
   时代:十六—十七世纪
   人物:哥白尼、伽利略、牛顿

   天文学革命:哈勃的宇宙膨胀说和河外天文学,伽莫夫的大爆炸假说,再到六十年代的天文学四大进展,现代天文学不但对宇宙的认识有着突飞猛进的进展,而且给物理学提出了很多新锐的方向,如最近丁肇中正热的暗物质。
   时代:二十世纪
   人物:哈勃等

   地质学:
   经典地质学:地层学,化石层序律,岩石学,古生物学;火成与水成,均变与灾变的大辩论,
   时代:十七—十九世纪
   人物:莱伊尔,居维叶等

   地质学革命:大陆漂移,海底扩张共同构成的板块构造理论将地质学结合成一个整体。
   时代:二十世纪下半叶
   人物:威尔逊、魏格纳等

   生物学:
   经典生物学:结合了细胞学与遗传学的达尔文进化论使生物学正式形成一门学科。
   时代:十九世纪—二十世纪上半叶
   人物:达尔文、拉马克、孟德尔、摩尔根

   生物学革命:分子生物学的诞生和中心法则的提出,使人类深入生命的本质。如果说物理学的发展使化学成为了物理的一部分,那生物学的发展或许能使医学成为生物学的一部分。
   时代:二十世纪下半叶
   人物:克里克等



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