在物理学界闪烁着很多光辉的名字:伽利略、法拉第、普朗克、居里夫人、德布罗意、卢瑟福、狄拉克、洛仑兹、瑞利、波尔、费米、费曼、杨振宁、史蒂芬霍金等,他们都是一流的物理学家,如明亮的星星一般永远在科学的天空上。而众星所围绕的,就是三位如同皓月一般的科学巨匠:牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦。
这三位科学家具有共同的特点:他们的工作是开拓性的,各自独立开拓了物理学的一个方向;他们都是数学家,能够用数学语言解释自己的思想;他们都是统一理论家,能够将人们认为不相关的事物统一在一起。
牛顿:统一了天上与地下。
牛顿的主要贡献是三大定律、万有引力定律、色散等。由于三大定律和万有引力定律的提出,牛顿解释了苹果下落和行星运动满足同样的物理规律,人们认识到天上和地下并没有什么不同,极大地摆脱了宗教的束缚中。由于牛顿的贡献,人们才第一次弄清楚宇宙万物的规律,这标志着经典力学的建立。
麦克斯韦:统一了电和磁
麦克斯韦的主要贡献是麦克斯韦方程组、麦克斯韦速率分布、预言了电磁波的存在等。在法拉第发现电磁感应后,年轻的麦克斯韦就找到法拉第,试图用数学解释法拉第的发现。法拉第鼓励他说:你不要局限于用数学解释我的观点,更要勇于创新。最终,麦克斯韦将电场和磁场写在了一个方程组中,使人们认识到电与磁的密切联系。这标志着经典电磁学的建立。
爱因斯坦:统一了时间与空间
爱因斯坦的主要贡献是推进了量子力学的发展、建立了狭义和广义相对论、提出了质能方程。在相对论中,爱因斯坦认识到牛顿所谓的绝对静止参考系是不存在的,物体的时间与空间紧密联系在一起。只可惜,晚年的爱因斯坦专注于研究能够将强相互作用,弱相互作用和电磁作用统一起来的大一统理论,却最终以失败告终。
也许爱因斯坦所留下的遗憾,正期待着下一位科学巨匠的诞生。