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相对论,时间概念?曾经在科幻小说中看到一个很有趣的故事,说两个年轻人坐宇宙飞船去遥远的星球探险,当他们再次回到“陌生”的地球时却不知不觉中已过了800多年!但他们看起来和却还是20多岁!这是什么概念?相对论中提到在高速运动状态下可以突破时间限制?
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嗯.是啊.无限接近光速的时候时间就会停止,超过光速就会时光倒流.不过那是本小说,没有必要考虑相对论啦.可能跟相对论根本没有关系.只是作者强加了一个理论构架依此来编故事而已.我们看了只要觉得故事精彩就足够了.
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狭义相对论认为:物体的运动速度越接近光速,物体本身的时间进程就越慢,达到光速时间就会停止,理论基础是光速是速度极限.狭义相对论理论现在正遭受着广泛的质疑,因为他引入了四维时空的概念.我认为物质世界始终处在一刻不停的运动之中,不断向前演化(也就是时间始终均匀的向前流动)你看到的那个故事用另一种方式也可以解释:飞船高速前行,飞船中两个年轻人身体中分子和原子的相对运动变慢,生命进程就...
很遗憾告诉你,这本书的描述是不可能的.他就是回到地球还是800岁.动钟变慢只适合解释"一去不复返"的问题,回来了的问题,有加速度,必须用广义相对论描述.关于所谓动钟变慢,建议阅读一本电动力学的教程,不用数学说不清楚.
这就是双生子佯谬,加速运动会是自己的速度更趋近于光速,在这使自己更趋近于光在光锥中的运动轨迹,从而相对于在光锥中的中间运动的物体时间会变慢。因为在别人一定时间在光锥运动的距离比加速时要小。光锥:/view/61037.html...
根据狭义相对性原理,惯性系是完全等价的,因此,在同一个惯性系中,存在统一的时间,称为同时性,而相对论证明,在不同的惯性系中,却没有统一的同时性,也就是两个事件(时空点)在一个关性系内同时,在另一个惯性系内就可能不同时,这就是同时的相对性,在惯性系中,同一物理过程的时间进程是完全相同的,如果用同一物理过程来度量时间,就可在整个惯性系中得到统一的时间。在今后的广义相对论中可以知道,非惯性系中,时空是不...
狭义相对论认为:物体的运动速度越接近光速,物体本身的时间进程就越慢,达到光速时间就会停止
你问的问题很好回答;到底时间是不是能变化回答如下;我们知道所有物理学的原理、公设、假设都源于基本物理概念,由于研究对象的差异,这些物理概念可以是具体的也可以是抽象的,科学家们应用数学方法对这些概念进行描述,并用数学方程式计算各种物理量的关系,就是说物理学中的数学方程式无法脱离物理概念而独立存在。但我们发现作为量子力学中最重要基本原理之一的薛定谔方程却缺乏应具备的物理含义,与其说是一个“原理”或“假...
那小说扯淡
只要是人能分辨出来的时间 至少得是以千年计算一个礼拜 核算成几十万年
扫描下载二维码光速可能没那么快 相对论错了吗
光速可能没那么快 相对论错了吗
& & & &【讯】8月29日消息,据国外媒体报道,爱因斯坦的相对论告诉我们光的速度是中最快的,而且没有物体的运动速度能超过光速,光在真空中的速度为每秒186282英里,大约为每秒299791公里,来自马里兰大学的研究人员詹姆斯&福兰森博士认为光速可能没有达到这个速度值,真实的光速可能要慢一些,这可能是真空的缘故使得光速会变慢一些。福兰森博士还列举了一项研究发现,根据对1987年超新星的观测研究,发现这颗超新星的光子抵达地球的时间慢了4.7个小时。
& & & & 如果福兰森博士的研究结论是正确的,那么就意味着我们对光速的认识是错误的,同时也标志着我们以前对太阳系外天体的距离估算都是不准确的,尤其是一些距离银河系非常遥远的宇宙早期星系。爱因斯坦的光速理论已经被世人所接受,早在1905年,爱因斯坦就提出了这个影响人类科技史的物理理论,但是一百多年后马里兰大学博士的研究结论认为真实光速比我们所知的要慢一些。
& & & & 福兰森博士对SN 1987a超新星进行了研究,试图对恒星爆发后的中微子进行调查,这是一种呈电中性的亚原子粒子,但是抵达地球的时间却晚了4.7个小时。针对这个结论,马里兰大学的物理学家认为光的速度出现变化可能是由于真空极化的问题,该现象与光子被分解成正电子与电子有关,从量子力学的角度上看,在虚粒子对之间还存在引力势,该机制可能造成了光速变慢的现象。
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&&科技讯版权所有&||||||狭义相对论的本质及对科学哲学和社会的影响-2010_图文_百度文库
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狭义相对论的本质及对科学哲学和社会的影响-2010
&&介绍狭义相对论在现今科学和哲学与社会中的地位、狭义相对论成名的原因、学术界对狭义相对论的三种评价、世人对狭义相对论的四种态度、著名科学家对狭义相对论的看法、研究狭义相对论问题的期刊和学术会议及网站。在分析和研究的基础之上,概括了关于狭义相对论的争论焦点,分析了狭义相对论的逻辑错误,调查了狭义相对论验证与应用的真实性,得出了狭义相对论的本质是从唯心的角度出发的一个错误的逻辑推理的论断。分析了狭义相对
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&&& 爱因斯坦于1905年首次提出狭义相对论原理,论文发表在《物理学年鉴》上,同年,他对狭义相对论作了重要补充,并为辐射问题建立了最初形式的质能关系式。1907年,爱因斯坦完成了一篇的相对论的综述文章,其中包含一般形式的质能关系式E =m2. 他的卓越论文建立了全新的质量,时间和空间概念,并向明显简单的同时性观念提出了挑战。最初,爱因斯坦提出了“相对性原理”,并引进了“另一个假设”:“在任何给定的惯性系统中,无论发光物体是处于静止状态还是在作匀速运动,光在真空中的传播速度都是一个确定值C ”。相对论的伟大意义在于,它抛弃了“绝对”时空观以及空间充满了以太的思想;而在当时,以太被视为是光和其它形态电磁波的传播媒介。
&&& 现在看来,1905年6 月爱因斯坦关于相对论的开创性论文在《物理学年鉴》上发表,是理论革命阶段的典型例子。我们在第2 章中已经看到,M.玻思1905-1906年间在哥廷根研究“运动物体的电动力学和光学”时,竟然从未听说过爱因斯坦和他的工作。 年间,英国剑桥大学的情况亦是如此。根据爱因斯坦妹妹的回忆(佩斯1 ),爱因斯坦当时“想象在有名的,拥有众多读者的杂志上发表论文,便会立即引起注意”。当然,他期望“强烈的反对和最严厉的批评”,但缺少反响和“冷处理”反而使他“非常失望”。不久,他收到M.普朗克的一封信,就论文中几处疑点提出问题,这使爱因斯坦感到“异乎寻常的高兴”,因为普朗克是“当时最伟大的物理学家之一”。相对论后来迅速变成了物理学家感兴趣的议论和研究课题。这种戏剧性转变主要是由于普朗克较早且较深入地介入了相对论研究所引起的。爱因斯坦论文发表的第二年,普朗克就开始在柏林讲授相对论理论,但他当时讲演的基础不是爱因斯坦的工作而是洛伦兹的电子论。1907年,普朗克的助手冯。劳厄(后来的诺贝尔奖金获得者)发表了一篇关于相对论的专论。
&&& 1906年9 月,普朗克在德国物理学会上发表了关于相对论的演讲(同年刊登在杂志上);1907年,在普朗克的指导下,K.V.莫森格尔完成了第一篇专论相对论的博士论文(佩斯1 )。佩斯指出,早期介入这一领域的人实在是太少了。乌尔茨堡的Y.劳布和布莱斯劳(乌罗斯劳)的L.拉登伯格是为数不多的几个例外。劳厄曾经来到伯尔尼拜访爱因斯坦,他发现难以置信的是,这个‘年轻人“竟然是”相对论之父“。几年后,冯。劳厄撰写了一篇非常出色的介绍相对论的学术论文。冯。劳厄在1917年3 月24日写给爱因斯坦的信中,表达了对自己的物理学革命性工作的兴奋之情:”终于实现了!我的关于波动光学的革命观点发表了“。他接着写道:在”这一紧要关头“,它们”无疑会激起每一个保守的物理学家最强烈的憎恨“;但”我仍然要坚持这些备受谴责的观点“。
&&& 除了队玻恩自己介绍了他是怎样每一次听说相对论的之外,我们还从L.英费尔德那里了解到当时的一些情形。英费尔德(1950,44)曾谈到他的朋友S.洛里亚教授告诉他的一件事,洛里亚的老师“克拉克大学的维特科夫斯基教授(他是一位非常伟大的教师)”读了爱因斯坦1905年关于相对论的论文后,冲着洛里亚兴奋地喊道:“读读爱因斯坦的论文吧,又一个哥白尼诞生了!”又过了一段时间(玻恩说是1907年)洛里亚在一次物理学会议上遇到了玻恩,他向被恩谈起爱因斯坦,并问他是否读过那篇相对论论文。结果,“不光是玻恩,在场的每一位都从未听说过爱因斯坦”。英费尔德的故事说,他们立即“跑到图书馆,从书架上取出《物理学年鉴》第17卷,开始读起爱因斯坦的论文”。英费尔德说,M.玻恩立即认识到相对论的伟大,同时感到有必要对它进行数学形式化。英费尔德认为,玻思后来对相对论的研究工作,“是早期对这一科学领域做出的重要贡献”。
&&& 最初,表示愿意接受爱因斯坦狭义相对论的物理学家很少,因此不足以在世界范围内引发一场科学革命。但德国理论物理学家中却有一部分拥护者。1907年7 月,普朗克在致爱因斯坦的信中说:“相对论原理的倡导者仅仅形成了一个不大的圈子”,由此他坚信,他们之间“取得意见一致尤显重要”(佩斯)。
&&& “相对论原理”既体现了普朗克个人偏爱的洛伦兹理论,也体现了爱因斯坦的相对论,然而,爱因斯坦的声望在持续增长,尽管仍然缓慢,1907年秋,J.斯塔克(《放射性和电学年鉴》的编辑)写信给爱因斯坦,要求他写一篇相对论的评述文章。1906年普朗克曾使用过相对性理论的术语(米勒1981,88),但1907年爱因斯坦采用了今天人们更熟悉的名称——相对论。第一篇引用爱因斯坦相对论论文的文章是W.考夫曼1905年撰写的。他认为爱因斯坦的“研究……与洛伦兹的研究在形式上是相同的”,只不过后者有益于推广。考夫曼最后说,他自己的实验数据驳倒了爱因斯坦和洛伦兹的电子理论,我们将稍后再来研究这个问题。
&&& lop 年,B.爱伦菲斯特写了一篇以爱因斯坦理论为主题的论文。第二年(1908),H.闵科夫斯基发表文章,把爱因斯坦理论从根本上转化为数学形式,“大大简化了狭义相对论”。经过这样几个步骤,理论革命才变成了真正的科学革命。佩斯( )指出,从1908年开始,爱因斯坦的名声及影响迅速提高。
&&& 爱因斯坦的学术生涯开始坦荡起来了。1909年春,他从伯尔尼瑞士专利局一个地位低微的审查员,一跃而成为苏黎士大学理论物理学助理教授,这很明显是由于他在固体量子论方面所做的工作。爱因斯坦的推荐人之一写道:爱因斯坦“当属最伟大的理论物理学家之列”(佩斯 )。“由于相对论原理方面的工作,他正受到极其广泛的重视”。lop 年7 月8 日,爱因斯坦获得了日内瓦大学的荣誉学位,同时获得这项荣誉的还有化学家W.奥斯特瓦尔德和M.居里夫人,他在这个职位上只呆了两年,1911年3 月他来到了布拉格,晋升为德国卡尔。
&&& 费迪南大学正教授。在那里工作了16个月后,F.弗兰克接替了这个职位。爱因斯坦又返回苏黎士,担任综合技术学院的物理学教授。
&&& 当然,影响接受狭义相对论的困难主要是观念上的,但也的确存在实验上的障碍。在1905年开创性的论文的结尾,爱因斯坦推导出一个电子横质量公式。这个公式与洛伦兹理论中的公式极其相似,其中的差异很快就被消除了。于是,这两种理论能给出相同的结果。但是,考夫曼在分别发表于年的论文中指出,他的实验结果与洛伦兹理论(同样适用于爱因斯坦理论)的预言有很大差异,爱因斯坦对这些结果无动于衷(见米勒;333 —334 )。1906年,考夫曼在《物理学年鉴》(一年前爱因斯坦发表相对论论文的同一杂志)发表了一篇文章,详细归纳了爱因斯坦的时空观(米勒 ),并探讨了洛伦兹- 爱因斯坦电子理论。他总结道,他自己的测量结果于洛伦兹- 爱因斯坦理论的“基本假设是不相容的”(见霍尔顿 -190 ;234-235 )。洛伦兹因此写了一封信给彭加勒(米勒71982 ,20-21 ),说他自己的“心智已经枯竭”。他对彭加勒说,“不幸的是”,他的假说“与考夫曼的新实验矛盾”,他认为“不得不放弃它”。但爱因斯坦却坚信:实验数据与理论间“系统误差”的存在说明有“未被注意的误差源”;新的更精确的实验一定会证实相对性理论。爱因斯坦的话得到了证实,1908年,A.H.布歇尔发表了新的实验结果,完全符合洛伦兹和爱因斯坦的预言。1910年,E.胡普卡的实验对此再次予以确证。而决定性的结果是 年间获得的。从那以后,各种表明相对论正确性的论据不断出现,且极为丰富。
&&& 随着实验证据的出现,相对论本身进行了根本性的重构。这项工作是哥廷根大学数学教授H.闵科夫斯基完成的。有趣的是,几年前,阅科夫斯基在苏黎世大学教过爱因斯坦数学。1908年,闵科夫斯基发表论文,引进四维“时空”概念,取代了孤立的三维空间与外加一维时间的不相容概念,他还把相对论转化为现代张量形式(这要求物理学家们进一步学习由里奇和列维- 西维塔建立的新的数学理论),在相对论中引进专业术语,并明确指出:由相对论观点看,传统的牛顿引力理论已经不够用了(佩斯 )。很明显,爱因斯坦开始并没有理解闵科夫斯基工作的意义,甚至认为把他的理论写成张量形式是“多余的技巧”
&&& (同上)。但到了1912年,爱因斯坦终于转变过来了;1916年,他以感激的心情承认闵科夫斯基使他大大地简化了从狭义相对论向广义相对论的过渡。爱因斯坦( )后来着重强调了闵科夫斯基的贡献,他说,如果没有他,“广义相对论……也许还在襁褓中”。英译本经常采用的语句是“no furthr thanits longcloths”。尽管“windel”在德文中最普遍的意思是“尿布”,但这里的含义显然是:如果没有闵科夫斯基,广义相对论一定还在孕育之中。
&&& 闵科夫斯基的时空观首次公开发表于 日的一次演讲中,演讲的标题是“相对论原理”。但这篇演讲直至闵科夫斯基去世后六年的1915年才出版。
&&& 不过借助在1908年和1909年发表的另外两篇论文,闵科夫斯基的时空观已经流传开了(加里森1979,89)。闵科夫斯基充分认识到了他的贡献的重要性。在1907年演讲时,他开宗明义地说:“先生们,我想向诸位讲述的时空观念……从根本上是全新的,……由此,孤立的空间和时间观念本身将注定要消失在阴影之中”。
&&& 事实上,闵科夫斯基在这篇演讲的初稿上,把他的新时空观的“特征”说成是“革命的”,而且是“极端革命的”(同上,98)。可是,在讲演稿最后付印时,“革命的”这类词语被删除了。
&&& M.玻恩向我们讲述他最初阅读爱因斯坦论文时的经过,这让我们了解到爱因斯坦的概念是多么深奥难懂,甚至对于那些没有数学问题的人也是如此。1907年,当洛里亚向他介绍爱因斯坦论文时,玻恩正是H.闵科夫斯基大学研究班的成员,因此,“对相对性思想和洛伦兹变换很熟悉”。他回忆说,即便如此,在阅读爱因斯坦论文时,“爱因斯坦的推理超出我的意料之外”。玻恩发现,“爱因斯坦的理论是全新的和革命性的”,是天才的创造。爱因斯坦的观点“向I.牛顿建立的自然哲学以及传统时空观大胆提出了挑战”。现在看来,玻恩确实认识到了爱因斯坦思想革命和理论革命的威力,但也清醒地看到了真正的科学革命尚未到来。
&&& 新的观念和新的思维方式仍在研究之中,要科学家们接受、应用并作为他们共同的思想基础还须假以时日。玻恩后来明确指出,事实上,爱因斯坦理论是如此激进,如此新奇和革命,以至必须“做出相当努力才能很好地消化和吸收”。而且他还提醒我们,“并不是每个人都能够或愿意这么做”,看来他本人当初是做到了。爱因斯坦革命要求人们普遍接受关于物质世界的全新的思考方式。
&&& 1909年美国科学家G.刘易斯和R.托尔曼发表的文章,清楚地说明了接受爱因斯坦假说的实际困难。他们承认爱因斯坦的相对性原理“综合了大量实验事实,没有出现矛盾的反例”,其中他们列举布歇尔的实验作为支持这一理论的重要依据。然而,他们在感到相对论基本“原理”这一方面无可挑剔时,也感到另一方面暴露出的问题。例如,“绝对运动无法观察到”这一普遍原理表示理解时,他们觉得相对于任何独立观察者光速不变的原理令人难以接受(米勒 -252 )。他们认为,后一原理将导致长度和时间相对性的“奇异结论”,这可能是“基于某种感官心理学上的科学幻想”。
&&& 时间一年年地过去,越来越多的物理学家终于转变了过来。然而,他们当中有许多人只接受爱因斯坦公式,承认“收缩性”是光速不变性引起的空间问题的基础。但是,他们仍然坚持绝对时间和同时性的信仰(包括洛伦兹在内,见米勒 )。1911年4 月,法国物理学家B.朗之万在波隆那哲学家大会上发表演说,为相对论增添了更为轰动性的色彩。朗之万是一位卓越的科学家,爱因斯坦曾经说过,如果他没有发现狭义相对论,朗之万将会发现它。在讨论时间相对性或钟慢问题时,朗之万没有采用爱因斯坦那种利用运动时钟和静止时钟解释时间效应的费解的作法,而是用所谓的“孪生子悖论”取代了爱因斯坦的“时钟悖论”,并立即成为众所皆知的由相对论引出的怪物。相对论的时间问题是这样产生的:如果一对孪生兄弟一个留在地球上,另一个去星际空间旅行,那么当旅行的兄弟返回地球时,竟会发现与留在地球上的兄弟的年龄已经不同了。朗之万列举的另一个例子是,旅行者沿直线飞向一颗恒星,绕其一周后原路返回。如果旅行的速度足够大(当然比光速小),最后旅行者将发现,在他两年的旅行中,地球已经度过了漫长的两个世纪。哲学家H.相格森后来承认,正是朗之万19if年4月的演讲,“第一次唤起了我对爱因斯坦观念的注意”。
&&& 时钟(或孪生子)悖论很快成为(在某种程度上今天仍然是)相对论使人困惑甚至招来敌意的原因。V.劳厄曾谈到那些反对相对论的“思想内容”、基本公式或数学结果的人。1911年他写信给爱因斯坦,反对相对论的共同理由“主要是时间相对性和由此产生的悖论”。劳厄在1912年写的第一部相对论教科书中指出:这些悖论和其它有关时间相对性的问题具有“伟大的哲学意义”,正是由于这一原因,“只能用哲学方法”对待这些问题。我们还注意到,爱因斯坦在1911年讨论这一见解时,使用了理想实验的方法。他假设把装有“小生物的盒子”送向“遥远的飞行旅程”,结果在它返回地球时,“盒子的内部情况几乎没有变化”,而留在地球上的生物已“繁衍生息许多代了”。
&&& 尽管许多人不愿轻易接受爱因斯坦对物理学基本思想进行彻底重构,但他们却已在应用爱因斯坦的数学结果了。劳厄(和另一些人)曾指出,这些数学结果在形式上和洛伦兹理论的结果是一致的,但它们的‘物理本质’御有差异。劳厄甚至宣称(1911),两种理论的“实质差别是不可言喻的”。但人们很快就认识到爱因斯坦的理论更加优越,特别是在广义相对论建立之后,狭义相对论的重要性尤其显露出来。
&&& 大约到了1911年,爱因斯坦的狭义相对论已经有了数量足够多的拥护者,一场科学革命发生了。同一年,A.索末菲宣布,相对论理论已经“完整地建立起来了,它不再是物理学的前沿了”(米勒 )。1912年初,刚刚获得1911年度诺贝尔物理学奖的W.维恩建议,授予爱因斯坦和洛伦兹这项最高奖赏。他在推荐书上写道:从“逻辑的观点看”,相对论原理“应当被看作理论物理学最重要的成就之一”(佩斯 )。他说,目前已有“实验明确证实了这一理论”。他总结说,“洛伦兹是发现相对论原理数学内容”的第一人,而爱因斯坦则“成功地将相对论简化为一个简单的原理”。
&&& 当然,并不是所有物理学家都接受这一革命性的新观念。范德瓦尔斯在1912年说,至今还不能解释为什么质量和长度随着速度的变化而变化(米勒)。
&&& 除了时间相对性引起悻论外,在否定绝对长度、时间和质量方面还引起了更根本性的反对意见,而“同时性的相对性”也是很难令人接受的。然而更加困难的是抛弃以太概念。如果没有介质支承,光和其它电磁波如何在空间存在呢?反对意见和声势如此强烈,也可看作是新理论革命性质的一个标志。
&&& 在众多的反相对论的观点中,普林斯顿大学的W.F.马吉教授( )
&&& 很有代表性。19if年,他在美国物理学会作会长就职演说时说,相对论原理不能满足这样的标准:任何“真正有用的终极答案……应当为每一个人所能理解,包括训练有素的学者及一般公众”。对他来说,相对论无法使人理解,因为它不能“用普通的,任何人都能明白的力,空间和时间概念来描述”。可是他显然并不清楚,牛顿的力和惯性的概念在1687年时是多么新奇!他显然也不懂得,除了少数几个学过理论物理学的人之外,真正懂得力和概念这些“普通概念”的人是多么稀少!
&&& 马吉还宣称,“应当问问相对论发展中新思想的创造者,他们是否认识到这一理论的用途是多么有限,是否认识到它用可理解的术语描述宇宙是多么的无能为力”。他准备“警告他们最好先收起他们的辉煌理论,除非能够通过简化,利用普通物理学概念圆满解释相对论原理”。
&&& L.T.莫尔1912年在《自然》杂志(0 -371 )上发表评述文章,总结归纳了马吉演说中的观点,并就科学革命作出了以下论述:
&&& 爱因斯坦教授的相对论和普朗克教授的量子论已被喋喋不休地宣布为自牛顿时代以来科学方法上最伟大的一场革命。他们用数学符号作为科学的基础,拒绝承认数学符号背后潜在的坚实的实验基础,因而用主观宇宙取代客观宇宙。从这一角度来看,他们的做法无疑是革命的。问题是,他们这样做是前进还是倒退,是走向光明还是陷入黑暗?一般认为,伽利略和牛顿开创的革命依靠科学家们的实验方法取代了学院派的形而上学方法,这显然是正确的。而现在,所谓的新方法似乎恰恰相反,因此,如果这里包含什么思想革命的话,那事实上不过是返回到中世纪的繁琐哲学的方法中去。
&&& 大约在20年后,L.T.莫尔(现任辛辛那提大学研究生院院长)在他撰写的牛顿传记( )中,仍然表达了他对“爱因斯坦教授广义的相对论”的厌恶,他指责这是“通向唯心主义哲学的最大胆的企图;这样的哲学只是灵活思维的逻辑游戏,完全无视客观世界的事实;它或许是有趣的,但却深深陷入了经院哲学”。他总结道,如果坚持相对论物理学(及其哲学),“将导致科学颓废变质成为中世纪经院哲学和宗教神学”。读者对于莫尔污蔑数学和符号逻辑学的伟
大发展也许不会感到奇怪,他写道(同上,332 ),“值得注意的事实是,两部伟大的著作,两部或许是科学头脑所能做出的最天才的创造,现在正受到攻击:《新工具》受到现代符号逻辑学家的攻击;《原理》受到相对论物理学的攻击”。
&&& 他最后的结论是:“当现代派被长期遗忘之后,亚里士多德和牛顿将会重新受到尊重;他们的学说将重新获得应用”(同上),从这些事例中我们可以发现,一场科学革命的深度与保守主义的猖狂进攻的猛烈程度以及它给科学思想所带来的根本变化的程度是成正比的。
本文来源:网易社区
责任编辑:王晓易_NE0011
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