物理学史上五篇伟大的论文改变了我们对现实的理解

《论持续的引力收缩》 对黑洞形成的第一个科学解释是由罗伯特·奥本海默和哈特兰·斯奈德于1939年在他们的论文《…

《论持续的引力收缩》

对黑洞形成的第一个科学解释是由罗伯特·奥本海默和哈特兰·斯奈德于1939年在他们的论文《论持续的引力收缩》中作出的。“黑洞”这个术语还没有被创造出来,但他们描述了一个具有巨大质量的恒星坍缩成奇点的过程。他们的论文与波尔和惠勒的裂变论文一起发表。这篇论文最初在科学界被忽视,因为黑洞是一个很多人都没有注意到的新概念。直到20世纪60年代,“黑洞”一词才成为人们津津乐道的话题。

《核裂变机理》

这篇论文由尼尔斯·玻尔和约翰·阿奇博尔德·惠勒于1939年撰写。这篇论文描述了核裂变的机理,它后来成为曼哈顿计划的关键理论。也使得高效的核能成为人类的动力来源。

《双黑洞合并引力波的观测》

LIGO对引力波做出了一个典型的发现,证明了爱因斯坦一直以来都是对的。当爱因斯坦写下描述引力的广义相对论时,他提出了在时空中波纹的想法,即引力波。后来他对自己的假设并不确定,因为当时还没有这样的实验证明方法。这些波纹通常很弱,无法探测到。一次足够大的爆炸或两个黑洞的坍缩都可能产生可以在实验室中探测到的引力波。LIGO在2016年成功探测到它。

《恒星能量的产生》

关于恒星如何发光的机制一直是一个至关重要的问题。早期的假设是由于引力,但后来当科学发展到新的水平时,这种假设就被抛弃了,因为如果仅仅是由于引力,恒星本身就会坍缩。后来,人们建立的恒星能量的“核反应理论”,假设两个质子聚变为恒星提供能量。但汉斯·贝特在1938年证实,仅靠质子核聚变无法产生最亮恒星发光所需的能量。1967年,他因此被授予诺贝尔奖。

《正电子》

这是量子力学历史上最重要的发现之一。20世纪20年代,保罗·狄拉克成功地推导出一个方程来解释电子的本质。但是当计算电子的能量时,出现了负根。他感到困惑,因为电子的负能量在当时看来是荒谬的。数学永远不会出错,狄拉克得出结论:一定存在一种具有负能量的新物质。他没有发表这个想法,但是卡尔·安德森在1933年发表了这个想法,安德森研究了狄拉克的电子方程。在他的实验观察中,安德森发现了带正电的轻粒子,并得出结论,这些粒子一定是狄拉克的正电子。

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