10 การทำนายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์

10 การทำนายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์

นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจ้องที่กระดานดำ ทำการคำนวณ และทำนาย นักฟิสิกส์ทดลองสร้างอุปกรณ์ รวบรวมการสังเกต และวิเคราะห์ชุดข้อมูล (อย่างน้อยก็เป็นเช่นนั้นในช่วงเวลาที่ดีที่สุด) ทั้งสองกลุ่มพึ่งพาซึ่งกันและกัน  นักทดลองอาจพยายามพิสูจน์ว่าทฤษฎีนั้นถูกต้อง (หรือผิด) หรือบางทีนักทฤษฎีอาจพยายามอธิบายการสังเกตเชิงทดลอง ดังที่นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอังกฤษเคยกล่าวไว้อย่างเกรี้ยวกราดว่า 

“นักทดลอง

จะต้องประหลาดใจเมื่อรู้ว่าเราจะไม่ยอมรับหลักฐานใด ๆ ที่ไม่ได้รับการยืนยันจากทฤษฎี”แต่บ่อยครั้ง ทุกคนค่อนข้างหลงทางในโลกของความคิดที่ยิ่งใหญ่ที่ร้องขอความชัดเจน มีเพียงบางครั้งเท่านั้นที่มีคนจากกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งสร้างผลงานที่ตัดผ่านความขุ่นมัว ส่งมอบผลงานที่เฉียบคมซึ่งพัฒนาสายงาน

ของพวกเขาในทันที และบางครั้งก็สร้างมันขึ้นมาด้วยซ้ำในบทความนี้ ฉันได้เลือกสิ่งที่ฉันคิดว่าเป็น 10 การทำนายทางฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตลอดกาล โดยนำเสนอตามลำดับเวลา แน่นอนว่ารายการดังกล่าวค่อนข้างไม่มีกฎเกณฑ์และขึ้นอยู่กับความชอบ ความคิดเห็น และความรู้ของผู้เขียน

ผู้อ่านทุกคนจะไม่มีข้อสงสัยใด ๆ กับบางคนหรืออาจจะทั้งหมด เราชอบที่จะได้ยินความคิด ความคิดเห็น และความคิดเห็นของคุณเอง ดังนั้นติดต่อได้กฎสามข้อของเคปเลอร์ โดย ไอแซก นิวตัน (ค.ศ. 1687)

ไอแซก นิวตัน นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ เป็นผู้ริเริ่มการทำนายล่วงหน้าด้วย

การคำนวณทางคณิตศาสตร์ ด้วยการสร้าง “ฟลักซ์ไอออน” ของเขาในปี 1665 ซึ่งปัจจุบันเราเรียกว่าแคลคูลัส (ทำอย่างอิสระเกินไปในเวลาเดียวกัน) เขาทำให้สามารถทำนายการเคลื่อนที่ของวัตถุผ่านอวกาศและเวลาได้ในการทำเช่นนั้น นิวตันได้รับแนวคิดจากกาลิเลโอ กาลิเลอีเกี่ยวกับแรง

และความเร่ง จากโยฮันเนส เคปเลอร์และกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์สามข้อของเขา และจากโรเบิร์ต ฮุก เกี่ยวกับความเร็วสัมผัสของดาวเคราะห์เมื่อเปรียบเทียบกับแรงในแนวรัศมีที่ดาวเคราะห์เผชิญ โดยแรงโน้มถ่วงจะผกผัน กฎสี่เหลี่ยมมุ่งตรงไปยังดวงอาทิตย์ นิวตันรวมแนวคิดเหล่านี้ทั้งหมด

เข้าด้วยกัน

และเพิ่มแนวคิดของเขาเองเพื่อสร้างกฎการเคลื่อนที่สามข้อและกฎแรงโน้มถ่วงสากลของเขากฎทั้งสี่นี้ทำให้เกิดระเบียบในการศึกษาจักรวาลทางกายภาพและที่สำคัญพอๆ กับเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ในการสร้างแบบจำลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นิวตันสามารถหากฎสามข้อของเคปเลอร์ ซึ่งมีชื่อเสียงระบุว่า

ดาวเคราะห์เคลื่อนที่เป็นวงรี ไม่ใช่วงกลม จากคณิตศาสตร์บริสุทธิ์ ในขณะเดียวกันก็ใช้เป็นฐานทดสอบสำหรับสมมติฐานต่างๆ ของเขา เป็นครั้งแรกที่คณิตศาสตร์ทางตรงอนุญาตให้ใช้การคำนวณและการทำนายการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า น้ำขึ้นน้ำลง การเคลื่อนตัวของวิษุวัตและอื่น ๆ อีกมากมาย 

ในขณะเดียวกันก็ทำให้ชัดเจนว่าปรากฏการณ์บนบกและท้องฟ้าอยู่ภายใต้กฎทางกายภาพเดียวกัน

นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสเคยทำนายผลที่เขาเชื่อว่าผิด กลับกัน คำทำนายของเขาเกี่ยวกับคำทำนายนั้นผิด และเขาได้ช่วยสาธิตโดยบังเอิญว่าแสงเป็นคลื่น ในปี ค.ศ. 1818 

เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์หลายคนที่เสนอว่าการแข่งขันประจำปีควรเกี่ยวกับคุณสมบัติของแสง โดยคาดหวังว่าผลงานที่ส่งเข้าประกวดจะสนับสนุนทฤษฎี นั่นคือแสงประกอบด้วย (อนุภาคเล็กๆ) อย่างไรก็ตาม วิศวกรและนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ได้เสนอแนวคิดที่สร้างขึ้นจากสมมติฐานของ 

บอกเป็นนัยว่า 

อย่างน้อยที่สุดสำหรับแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดซึ่งส่องสว่างแผ่นดิสก์หรือทรงกลม จุดสว่างจะอยู่บนแกนด้านหลังแผ่นดิสก์ ปัวซองคิดว่านี่เป็นเรื่องไร้สาระเนื่องจากทฤษฎีเกี่ยวกับร่างกายทำนายไว้อย่างชัดเจนว่าจะมีความมืดมิดทั้งหมด ปัวส์ซงมั่นใจมากว่า เมื่อเรื่องราวมาถึง  เขาได้ทำนายว่าแสงเป็น

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อถึงเวลาสำหรับการนำเสนอของการแข่งขัน เขาลุกขึ้นยืนระหว่างการบรรยายของเฟรสเนลและเผชิญหน้ากับเขา นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ซึ่งเป็นหัวหน้าคณะกรรมการการแข่งขัน  ดำเนินการทดลองอย่างรวดเร็วในห้องทดลองของเขาโดยใช้เปลวไฟ ตัวกรอง และแผ่นโลหะ

ขนาด 2 มม. ติดบนแผ่นกระจกด้วยขี้ผึ้ง ด้วยความประหลาดใจของทุกคนและความผิดหวังของปัวซอง สังเกตเห็นจุดที่คาดการณ์ไว้ ชนะการแข่งขัน และตั้งแต่นั้นมาจุดดังกล่าวที่ว่าแสงเป็นคลื่น โดยแต่ละจุดบนหน้าคลื่นเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นทุติยภูมิ เสนอว่าเวฟเล็ตเหล่านี้รบกวนกันและกัน

ควบคู่ไปกับสมการคลื่นหก สมการสามสำหรับแต่ละองค์ประกอบเชิงพื้นที่ของสนามไฟฟ้าEและ สนามแม่เหล็กข . แมกซ์เวลล์สรุปว่า เขาสามารถ “แทบจะหลีกเลี่ยงการอนุมานว่าแสงประกอบด้วยคลื่นตามขวางของตัวกลางเดียวกันซึ่งเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก” กล่าวคือ 

ได้วิเคราะห์วงโคจรของดาวพุธอย่างระมัดระวัง เขาพบว่า แทนที่จะเป็นวงรีที่แม่นยำตามที่ทำนายไว้โดยกฎของนิวตัน จุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของวงโคจรรูปวงรีของดาวเคราะห์ ซึ่งเป็นจุดที่ใกล้ที่สุดกับดวงอาทิตย์ กำลังเคลื่อนตัวไปรอบดวงอาทิตย์ การเปลี่ยนแปลงนี้ช้ามาก เพียง 575 อาร์ควินาทีต่อศตวรรษ 

แต่นักดาราศาสตร์ในเวลานั้นสามารถคิดเป็น 532 อาร์ควินาทีจากการมีปฏิสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ทำให้เหลือ 43 อาร์ควินาทีที่นับไม่ได้ความแตกต่างแม้จะเล็กน้อยแต่ก็ยังรบกวนนักดาราศาสตร์ พวกเขาเสนอแนวทางแก้ไขมากมาย เช่น ดาวเคราะห์ที่มองไม่เห็น 

การเปลี่ยนแปลงเลขยกกำลังของ 2 ในกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่ใกล้จะถึงขีดสุดของกฎความโน้มถ่วงของนิวตัน จากนั้น ในปี 1915 ขณะที่เขากำลังศึกษาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาจบ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นักทฤษฎีชาวเยอรมันสามารถคำนวณอิทธิพลของปริภูมิโค้งบนวงโคจรของดาวพุธ เป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจุดใกล้ดวงอาทิตย์ดังนี้:

แนะนำ ufaslot888g