德国物理学家亥姆霍兹认为:“一旦把一切自然现象都化成简单的力,而且证明自然现象只能这样来简化,那么,科学的任务就算完成了。”如何评价亥姆霍兹的观点?

要弄清这个问题,首先让我们认识一下这位物理学大师。

亥姆霍兹的全名很长,叫赫尔曼·路德维希·斐迪南德·冯·赫姆霍兹,德国人,是生活于19世纪一位伟大的生物物理学家、数学家,是能量守恒定律的创立者。之所以被称为“生物物理学家”,是因为他不但研究了物理学,还研究了眼的光学结构,还对解剖学、生理学有很深的造诣,发明了验目镜、角膜计、立体望远镜等等。

他不但在力学、热学、化学等方面功底深厚,成果显著,还在电磁学上取得了很大成功。他测得电磁感应传播速度为314000km/s,从法拉第电解定律推导出电可能是粒子。由此引导它的学生海因里希·鲁道夫·赫兹,在1887年实验证明了电磁波的存在;而他一系列演讲,促进了麦克斯韦电磁理论的广为传播,让麦克斯韦引起了世界物理学界注意,成为最伟大的电磁学大师。

其实,这位天才的科学家求学之路并不顺利,中学读完后就因经济问题不得不辍学,以在军队服役8年的条件换到公费进入柏林医学科学院学习机会,他不但学习了医学知识,还如饥似渴的旁听学习化学、生理、数学、哲学等课程,最终以医学博士的学位完成学业。所以,可以说亥姆霍兹是一个全才。

关于亥姆霍兹把一切都归结于力的理解。

把世界上的一切都归结于力,是亥姆霍兹能量守恒理论的核心观点。关于能量守恒定律,亥姆霍兹主要论点有三,即:一切科学都可以归结到力学;牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的,因此可以用拉氏方法,以里说传递的能量或它所作的功来量度力;所有的能量都是守恒的。

有人认为,他这种把一切都归结于力的观点,是机械唯物主义,是受到历史局限的原因。我不这么认为。他在总结了前人研究的力学、热学、电学、化学成果基础上,发现了各种运动中的共性,严谨证明了能量守恒定律,是人类对自然本质认识的一次重大突破。我认为他对力是世界本质的认识,是他对能量守恒定律本质理解的延伸,是从哲学层面对科学成果的高度概括。

后来的爱因斯坦在能量守恒基础上,进一步提出了质能守恒定律,这是对物质世界本质更为深刻简化的高度概括。爱因斯坦把我们世界高度概括为时空物质三位一体,质量和能量是等价可以互换的,用一个简单的等式就高度浓缩了这个世界物质的本质,即伟大的质能方程:E=MC^2。其中的E表示能量,M表示质量,C表示光速。

现代物理学已经发现了四种基本力。

现代物理学认为,我们世界上所有的物质都受到四种基本力的控制,这就是万有引力、电磁作用力、强相互作用力、弱相互作用力。过去的理论认为,这些力在不同的作用范围里起着不同的作用。

万有引力是最弱的力,作用于一切质点,但作用范围无限远;电磁力作用范围也是无限远,但强度比万有引力大10^36倍,只要有电荷就有这种力存在,几乎充斥在我们生活一切方面;弱力是仅次于万有引力的第二弱的力,强度是万有引力的10^32倍,作用范围最小,只在10^-17m范围有效,只作用于电子、夸克层子、中微子(微中子)等费米子,并制约着放射性现象;强力是四种基本力中最强的力,强度达到引力的10^38倍,作用范围也很小,只有10^-15m,又称核力,就是这种力把原子核聚集在一起。

四种基本力能够统一在一起吗?

还是在爱因斯坦时代,就提出了大统一理论,这个理论就是把力图把四种力统一起来的理论。爱因斯坦的后半生,几乎就躺在了对这个理论的追求里,梦想着找到一个办法,将各自为政的四种基本力用一个理论统一起来。他很想像质能方程那样,一个简单的等式就揭示出这个世界最隐秘的本质。

但可惜直到1955年逝世,爱因斯坦也没有弄出个头绪来。好在后来有很多科学家继承他的衣钵,不断在大统一理论方面发力,终于在上世纪六十年代取得突破:格拉肖、温伯格和萨拉姆等科学家洞悉了电磁力和弱力内在实质的同一性,建立了弱电统一理论,也就是把弱力和电磁力统一起来了。

这个理论的诞生,得益于杨振宁-米尔斯理论,这个理论是由现在健在科学家杨振宁,和美国物理学家罗伯特·劳伦斯·米尔斯联手创立。这是一个伟大的理论,创立于1954年,是规范场论的鼻祖。开始没有引起科学界重视,但到了六七十年代,成为统一场论的基础。

大统一理论能成功吗?

依然是在杨-米尔斯规范场论的基础上,建立起了现代粒子物理学的标准模型,这是描述强力、弱力、电磁力三种基本力及组成所有物质基本粒子的理论,这种理论把粒子分为费米子和玻色子两大类,预言共有61种,现在60种粒子都已经发现并在实验中得到验证,只有号称上帝粒子的希格斯玻色子,已经被发现,还有待进一步验证。

这个理论算是统一了三种基本力吗?科学界还有些争论,认为还存在一些显著缺陷,且引力还远远没有被纳入进来,因此一直没有成为基础物理学完全理论的一部分。那么,大统一理论能够成功吗?人们把希望寄托在上世纪下半叶逐渐兴起的“弦理论”上,认为这个理论很可能是最终突破瓶颈,将四种基本力统一到一个框架的理论。

弦理论认为我们世界最深层次的基本单元并不是粒子,而是比粒子更小很多的线状的“弦”组成,在这个层面就没有什么费米子和玻色子之分了,所有的物质都统一于“弦”。在这样单一的状态下,还需要那么多种力去解释吗?不就只需要一种理论就能解释吗?

这或许就是“弦理论”很可能终结四种力的原因吧。

四种力统一了,人类对世界的理解就更简单。

其实,亥姆霍兹说得一点也没错,即便是四种力不统一,这个世界的一切也可以用四种力来解释。但四种力得到统一的时候,世界就变得更简单了。当人类对自然界的理解越来越深刻的时候,就会发现整个世界的核心机制原来就是这么简单,既质朴又优美。

就像看魔术,在花里胡哨的表演面前是那么的扑朔迷离和神秘,但一旦看清其背后的机制或被戳穿,原来是那么的简单和不堪回味。

与魔术不同的是,大自然的本质永远值得探索和回味。所以对这个问题我有一点不同意,就是“一旦把一切自然现象都化为简单的力,科学的任务就算完成了”这种说法。因为人类认识世界本质的探索永无止境,大自然深层机制就像无尽的套娃,一层层不断深入,随着对更深层次本质的挖掘,人类文明才能够不断向更高层次发展。

您同意我的说法吗?欢迎在留言区讨论并留下宝贵意见。谢谢阅读。

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我认为,谁说大道至简。但要知道宇宙是繁琐的。我们既要把一切的科学看的简单。更要看到复杂。这是我的一点儿感悟。谢谢主持的遨请!

中国人的字典里,力是不会单独存在的,比如势力,力道。

也就是说力是由于相互作用产生的。力作为单独学术,你是可以计算。但是力的背后驱动的是什么?单独的力存在吗?如果说万有引力单独存在,谁发出的?

有个东西很不理解最近,既然有引力,就应该像漩涡一样,可是为什么离太阳最近的行星没有被吞噬,有科学家又说太阳引力,重力有多大,这就奇怪了。为什么太阳系保持这么完美的结构,居然还有如此优越的地球可以产生生命。并且还没有什么太空灾害。。。想想算了吧,信科学,年轻你还可以信一下,老了你会觉得科学的确有点扯淡。

何为力?力就是动能。何为动能?动能就是河图洛书中心的“5”数,是动能的符号语言,是宇宙的本源存在,体用合一,也就是中华民族传统文化中所说的五行之气。

大道至简,力即动能也就是弥漫於宇宙空间无形的五行气,为宇宙简单存在方式的统一表现形式,力则为其气本源存在的性能!

科学所有的功能就是在诠释和证明力即动能运动的信息变化现象,是简单事物的复杂化,细化解析,本性是无止境的,因此它对力即动能的证明是永远简单不了的!

如果真要简化的话,那就必须以传统文化中“气以阴阳的方式进行运动”一句话来简单概括了!

正确!物质结构及物质的相互作用,是物理学!然而,时空可变理论加了进来,并且主导了物理学!另一方面,微观粒子被解释得飘乎不定、神出鬼沒,已背离唯物主义:物质的客观实在性!

王令隽教授说:“粒子物理标准模型不允许任何粒子,包括质子和电子,带有质量,而必须通过寿命仅有10的负22次方秒的“上帝粒子”获得质量。仅这一条就足以证明粒子物理标准模型的谬误。其它如重整化,夸克禁闭,味道振荡等等概念,也都是违背科学逻辑的”。

先说初读这句话的三层感受

感性方面:这句话采用绝对语气,乍一听,让人很惊愕,就这么瞧不起科学么?

理性方面:再一思,一时一头雾水,耐人寻味。

仔细想想,它有着非常丰富的内涵。非常有道理!!!

科学的起点和主题

科学的重镇,物理,研究的主题是为什么物体会动。大到天体星系,小到微观粒子,所有的物理现象都是物体的运动引起的,科学的任务就是要研究物体为什么会运动?力学的建立发现,是力促使物体运动,力是物体运动的原因。

那么,什么是力呢?

力和运动之间有什么关系呢?

力有几种呢?

运动如何发展下去?

这些是物理学一直在探索和研究的主题,由此依次建立了牛顿力学、相对论力学和量子力学,而且还在不断发展。

这句话描述的任务简单么

这么简短的一句话描述的两个部分,实在是不简单。

第一部分,将一切自然现象都化成简单的力,这是区分物理现象第一性的原因和其他原因。做到这一点真真切切地不容易。举磁学中的例子,一个铁磁材料在电磁场中有非常复杂的现象,因为它的作用机理目前来看还非常复杂,由多种作用机理共同作用。目前对这些机理的研究尚处在实验和模型验证分析的阶段,只能比较哪种理论模型较好地解释当前的现象,并不能说这就是本质。因此,第一部分任务就非常难。

第二部分,证明自然现象只能这样来简化,难上加难,因为这是一个止于至善的过程。

从牛顿力学到相对论力学,再到量子力学的科学发展历程说明,我们对自然现象的解释局限于我们对物质和力的认知水平。

牛顿认为所有的运动都可以用经典力学来解释。但是,牛顿力学解释不了光线在引力场下的弯曲等现象。爱因斯坦发现了相对论,将牛顿力学的绝对时空观发展到相对时空观,便可以很好的解释这一切,而且许多天文实验也在不断证实相对论力学的正确性。

再者,到了微观领域,经典力学也无法解释微观粒子的不确定行为,于是又发展出了量子力学。

每一个新力学的发现,都是对世界观和方法论的更新塑造。

道可道,非常道。我们的认知能力受限于我们的时空观和对力的认识。可以参考我回答的另外两个问题短文《

如果让你用一句话总结《道德经》的精髓,你会用哪一句?为什么?

》和《

宇宙顶级文明能厉害到什么程度?

简言之,要想证明自然现象只能这样来简化,就是科学不断地追求!

如何评价亥姆霍兹这句话?

开头说非常有道理,现在说亥姆霍兹非常有洞见!!!

亥姆霍兹坚信,科学找到了研究的基石——力和运动,也正在朝着正确地方向前进,激励一代又一代科学研究人员追寻真理,止于至善!!!我们都知道科学永无止境,可贵的是,亥姆霍兹把它精确地表达出来了。

力是什么?不用力行不行?物理力和生命力,化学力,是什么力?

牛顿的闭门造车使铁马飞向高空,麦克斯韦的方程式让爱翁的时空发生地震,光线驭术使钻燧取火变得暗淡,光电磁时代把五行之火打得支离破碎,生命的呓语在宗教神学之中奕奕生辉,意识之力在当今成为文化新宠。精神的力量在科技的AⅠ之中绽放光芒。有形的力量向无形的力量转换,这应是当代科学的发展方向。力将向人自身转化,外力向自力转化,生命之力向物质之力转化,心力将完成最后的使命,使科学之力变成生命永恒的动力,宇宙“火焰”。

我真的太好奇了。一个大统一理论的通俗说法问题,怎么就引来那么多民科和神棍了。

谢邀。对他的说法有些思考,首先不是任何自然现象都可以用力来表示,比如原子模型。其次,科学是一门系统的解释物质科学为主要对象的学问,比如真空是客观存在的空间,但用物理学就无法解释。量子现象用经典物理学也是无法解释的,所以自然界有人类科学摸不到的地方,范围有局限。所以最后以他的话来说,科学的任务是一直无尽头的,因为有些是以人类的科学理论研究不了的。

要想回答这个问题,我们首先要了解一下德国历史。德国境内于公元2-3世纪逐渐形成部落。481年克洛维建立法兰克王国。843年“凡尔登条约”签订,法兰克王国分裂为东,中,西三部分。其中东法兰克逐渐演变为德意志王国。962年形成德意志早期封建国家神圣罗马帝国。大空位时期后走向封建割据。18世纪初奥地利普鲁士崛起。1806年拿破仑解散神圣罗马帝国。

根据1815年维也纳会议,奥地利建立德意志邦联。1848年德国各地爆发革命。普鲁士于1866年的“普奥战争”中击败奥地利,德意志邦联解散。次年普鲁士建立北德意志联邦。1871年1月18日,普鲁士统一德意志各国,建立了德意志第二帝国。

该帝国1914年挑起第一次世界大战,1918年战败。1919年2月魏玛共和国成立。1933年希特勒上台实行独裁统治,发动第二次世界大战。1945年5月8日德国战败。战后,根据雅尔塔协定波茨坦协定,德国分别由美、英、法、苏四国占领,并由四国组成盟国管制委员会接管德国最高权力。柏林市也划分成4个占领区。1948年6月,美、英、法三国占领区合并。翌年5月23日,合并后的西部占领区成立了德意志联邦共和国。同年10月7日,东部的苏占区成立了德意志民主共和国。德国从此正式分裂为两个主权国家。直到1990年10月3日,德国再次统一。

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