物理學真的發展到了瓶頸？

一直以來都流傳着一種說法：物理學近百年來沒有重大突破了？好像從直覺上，好像確實是如此。但實際上，直接去下這樣的結論有點過於草率了。這是因爲物理學的發展不僅僅是和人類的智力有關，它還和測量有關，實際上人類的智力是超越物理理論而存在的。爲什麼這麼說呢？

今天，我們就來聊一聊這個問題。

物理學發展的原動力

一直以來，很多人都有一種錯覺那就是：物理學理論的誕生，是理論物理學家憑藉着過人的智力而來的。但其實，這個觀念是有問題的。因爲我們忽略了一個極其重要的因素，這個因素就是測量技術。

實際上，科學真正的原動力是測量技術。爲什麼這麼說呢？

不知道你想過沒有，爲什麼牛頓沒有提出相對論，而是提出萬有引力定律？

其實這裏最核心的要素就是測量。在科學發展的早期，人類觀測物理現象基本上就是靠肉眼。

僅僅依靠肉眼其實是有非常大的侷限性。首先，我們能看到的範圍就是有限的。看不到很小的物體，也看不到離我們很遠的物體。

如今我們也把我們肉眼可以觀測到的範圍成爲宏觀低速世界。因此，我們會發現，早期牛頓提出的牛頓力學和萬有引力定律對於宏觀低速世界的描述是極其精準的。這個宏觀低速世界的範圍大概是人的身高到地月系統之間。

其實，不僅僅是牛頓，事實上如果瞭解那段歷史，我們會發現當時很多的學者已經意識到萬有引力與兩物之間距離的平方成反比，比如：胡克，哈雷等人。

然後他們和牛頓最大的區別在於牛頓發明了微積分工具，用數學證明萬有引力定律。但是這裏我們還要再提到一個關鍵性的人物，這個人就是約翰·弗蘭斯蒂德。

他是格林威治天文臺的第一任臺長，掌握當時最全面的天文學數據。牛頓曾經利用政治權力迫使弗蘭斯蒂德交出數據。爲什麼要這麼做呢？因爲牛頓只有基於這些數據纔可以驗證自己的理論是否正確。

類似的事情其實也發生在20世紀，愛因斯坦剛提出相對論時，並沒有引起什麼轟動。這其實就是因爲相對論沒有被驗證。

後來，到了1919年，天文學家愛丁頓帶隊對廣義相對論的現象進行驗證，才一下子讓愛因斯坦名聲鵲起，相對論開始進入主流的科學理論的探討當中，直到現在還有很多科學家在嘗試用各種辦法檢驗相對論。

所以，只有具備了相應的觀測技術，並且驗證了理論確實在一定的尺度下成立，才能夠使得一個理論被主流的科學界所接受，成爲主流理論。

理論先行

不僅如此，如果沒有牛頓，大概萊布尼茨也是可能會接近萬有引力定律的，或者再往後那些掌握微積分工具的數學家也同樣可以。

同樣的，洛倫茲和龐加萊也已經很接近狹義相對論，也就是說，在愛因斯坦的時代，狹義相對論已經呼之欲出了，即使沒有愛因斯坦，也會有其他物理學家來完成這個任務；而大名鼎鼎的廣義相對論，雖然未必有這麼快，但畢竟這是狹義相對論的推廣，總也會有人得到。

我們如果仔細回顧一下人類的科學史，就發現，牛頓一開始是基於已有的物理學現象，提出科學理論來解釋。後來，法拉第和麥克斯韋也是基於已經觀測到的電磁學現象，提出相關的理論以及預言。

而到了愛因斯坦和量子力學的一票大佬，他們有所不同，愛因斯坦的理論十分超前於實驗觀測，而量子力學的理論則是基於已有的理論。

而再往下的發展，我們就發現，往往都是理論先於實驗驗證，這也是目前的趨勢。說白了，就是人類大腦思考的速度遠比人類發明新的觀測技術的速度快。所以，如今有許多科學家四處奔走，希望能建造更厲害的科研設備，就是爲了能夠驗證那些超前的理論，比如，前段時間吵得沸沸揚揚的“中國是否應該建造加速器”？

除此之外，科學家還在努力找尋目前理論還沒有覆蓋到了物理學現象，尤其是探索那些未知的物理學現象，比如：暗物質、暗能量等，如果沒有得到這些新物理學現象的數據，科學家根本沒有辦法檢驗那些預言，或者提出新的更有解釋力的理論。

擋住科學發展的是觀測技術

因此，擋住目前科學發展的，其實是觀測技術，而不是人的智力。我們有一大把超前的理論解釋了一大堆還沒有辦法驗證的物理學現象，比如：霍金輻射，超弦理論等等。