洛倫茲的唉嘆
17世紀后,為解釋光的傳播,以及電磁和引力相互作用現象,重新提出了“以太說”,當時認為:光是一咱機械的彈性波,但由于這類波的傳播必須有某種彈性媒質作為媒介,而光卻可以通過真空傳播,所以必須假設存在一種尚未為實驗發現的以太作為傳播光的媒質。為了解釋光在傳播中的各種性質,必須認為以太是無所不在的,沒有質量的,而且是“絕對靜止”的,電磁和引力作用則看作是以太中的特殊的機械作用。
1887年物理學家邁克爾遜和莫雷以無可辯駁的實驗事實否定了爭論50年的以太說,為物理學沖破傳統的經典物理學的束縛創造了極為重要的條件。但是,當時絕大多數物理學家都為難了,放棄以太說吧,又說明不了電磁波和光的傳播速度等現象;承認以太說吧,地球又沒有相對于以太的運動,就要放棄哥白尼的地球運動說。他們痛苦不堪,找不到解決問題的出路。
當時荷蘭的物理學家洛倫茲(Lorentz H.A.)(1853—1928),已是譽滿全球的學者,他對邁克爾遜和莫雷推翻了以太說,感到悲觀失望,他絕望地唉嘆道:“真理已經沒有標準了,也不知道科學是什么了!我很悔恨我沒有在這些矛盾出現的5年前死去”,真是可憐兮兮。
洛倫茲具有很高深的學識,他在數學計算能力和物理學的基礎知識方面都要比愛因斯坦嫻熟和深厚,他在1895年指出,任何相對于“以太”的運動,對于參與地球運動的觀察者來說,想憑借光和電磁現象是觀察不出來的,從而引出了新的時空概念。他還提出任何運動著的物體,在其運動的方向上,都會出現縮短現象,并提出了“洛倫茲坐標變換式”,為相對論奠定了基礎。但他不敢沖破經典物理學的框架去想象馳騁,只能在舊框子里東碰西撞。相反,愛因斯坦卻敢于沖破經典物理學的舊有理論和觀念,充分發揮自己的想象力和創造力,建立了相對理論,在科學史上樹立了一塊劃時代的豐碑。
想象力概括著一切,是進化的源泉,是科學研究中的實在因素,是科學家縱橫馳騁的翅膀。固步自封,作繭自縛,則扼制想象力的發揮,束縛自已的創造力,甚至造成無可彌補的失誤。
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