Vol.020
這一次，搞懂99%的物理學(xué)（上）
丨為物志丨
-- 摘要 --
小編學(xué)習(xí)物理將近十年，書本上，論文中學(xué)習(xí)過不少理論。由于物理學(xué)的新理論、新定理、新結(jié)論都會用發(fā)現(xiàn)它的物理學(xué)家的名字來命名，所以今天心血來潮，把印象中學(xué)習(xí)過相關(guān)知識的物理學(xué)家列出來，不列不知道，一列直接懵逼，居然有180人之多！這當(dāng)中還不包括實(shí)際上作出了很多物理學(xué)貢獻(xiàn)的偉大的數(shù)學(xué)家。
這下來勁了，小編根據(jù)每個(gè)人的理論內(nèi)容、對于物理學(xué)的貢獻(xiàn)以及加上整體的社會知名度，把這180位物理學(xué)家分成了五個(gè)層次，分別是“突出貢獻(xiàn)”、“小范圍扛把子”、“劃時(shí)代大扛把子”、“啟迪全人類超級扛把子”以及“神”。（不知為何用這五種顏色來作區(qū)分的朋友，可以度娘“光譜”二字，便知其中玄機(jī)）
“突出貢獻(xiàn)”就是不管這個(gè)人終身成就如何，只要做出任何一個(gè)被人們記住的貢獻(xiàn)就可以了，比方說歐姆、赫茲、安培、伏特這些，其實(shí)貢獻(xiàn)不是那么卓著，但是有個(gè)東西用他們的名字命名就可以算是突出貢獻(xiàn)。“小范圍扛把子”，至少是在他這個(gè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)已經(jīng)比較卓著了，可能好幾個(gè)大的成果都是他做的?！?span>劃時(shí)代大扛把子”就已經(jīng)是全世界極為少數(shù)的物理學(xué)家了，具有對整個(gè)領(lǐng)域的推動作用?！?strong>啟迪全人類超級扛把子”是超越領(lǐng)域從根本上要改變?nèi)藗儗︻I(lǐng)域的認(rèn)識的人物，比方霍金，他的理論如果被驗(yàn)證了，他就可以從綠色升級到藍(lán)色，甚至可以升級到紫色?！?span>神”的話就是領(lǐng)域的開創(chuàng)者締造者，當(dāng)然是藍(lán)色還是紫色，還有很重要的因素就整體知名度的高低，波爾和薛定諤就差在了知名度上，誰讓薛定諤有只聞名天下的貓呢。
下面的篇幅，我們會以“神”們作為分界點(diǎn)，因?yàn)榛久恳晃弧?strong>神”都直接統(tǒng)治著一整個(gè)領(lǐng)域，然后把剩下四個(gè)等級的物理學(xué)家們都劃分到每個(gè)領(lǐng)域里。之后再對每個(gè)物理學(xué)家的成果貢獻(xiàn)，作一定的描述。由于在下才疏學(xué)淺，描述多憑當(dāng)年學(xué)習(xí)之知識以及自身體會，如有不當(dāng)之處多多包涵。當(dāng)然在量子力學(xué)這個(gè)領(lǐng)域“神”似乎多了一些，有一點(diǎn)擁擠，這也不奇怪，量子力學(xué)還沒被完全研究透呢，還沒有出現(xiàn)一位終極大神，所以“神”們多一點(diǎn)也正常。而且很多“神”們是跨領(lǐng)域的，這里就他最主要貢獻(xiàn)的領(lǐng)域安放他們。
當(dāng)然，在物理學(xué)家等級的劃分上，一定會有很多粉絲們或黑粉們表示不贊同，但是這個(gè)東西嘛，所謂“文無第一、武無第二”。有一些成就接近的科學(xué)家們，誰更牛逼純屬個(gè)人喜好了。比方說普朗克和海森堡你們覺得誰更厲害？當(dāng)然這里不存在這個(gè)問題，因?yàn)樾【幇堰@倆都劃入了“神”的范疇，是不是“神”當(dāng)然不單純看物理貢獻(xiàn)，還要看社會知名度、人格魅力等等。
接下來在下便獻(xiàn)丑了，黑粉們請輕黑，么么噠。
-- 啟蒙科學(xué)家 --
阿基米德（Archimedes，287-212 BC）
阿基米德幾乎可以說是物理學(xué)的鼻祖了，生活在當(dāng)時(shí)屬于古希臘殖民地的現(xiàn)在屬于意大利南部的西西里島上的敘拉古（Syracuse），美國紐約上州也有個(gè)Syracuse，中文名叫做“雪城”。阿基米德的故事幾乎是大家耳熟能祥的。最著名的貢獻(xiàn)是所謂的阿基米德定律，也就是“浮力定律”，物體感受到的液體或氣體的浮力等于它排出液體或氣體的密度乘以質(zhì)量乘以重力加速度。但是阿基米德那個(gè)年代還沒有所謂的重力加速度的概念，這個(gè)公式屬于后人的總結(jié)。以及相關(guān)的故事是他幫助當(dāng)時(shí)的敘拉古王判斷出了金銀匠在打造皇冠的時(shí)候參了假，用王冠的重量排出水的體積去除王冠的重量得出王冠的密度小于純金的密度。
阿基米德在羅馬征服敘拉古的時(shí)候被一名羅馬士兵誤殺，盡管當(dāng)時(shí)羅馬方面頒布了條例說千萬不能殺阿基米德。最后這名士兵不知道是內(nèi)疚自殺還是被當(dāng)局處死，反正是沒活著。
小編曾經(jīng)在西西里旅游的時(shí)候去過阿基米德的墓。旅游小貼士是，阿基米德的墓直接在馬路邊就能看見，千萬不要買10歐元的票進(jìn)到公園里反而啥都看不到。而且你也看不到墓碑，全部都是石頭窟窿，意思一下就得了，千萬別花冤枉錢。
伽利略（Galileo Galilei，1564 -1642）
如果說阿基米德是物理學(xué)的鼻祖，那么伽利略在我心目中就是物理學(xué)的高祖，伽利略是第一個(gè)系統(tǒng)地把物理學(xué)當(dāng)做一門科學(xué)來研究的人。阿基米德那個(gè)年代還不存在非常明顯的分科，亞里士多德柏拉圖這幫人其實(shí)只要是問題都會思考，總得來說就是“解決問題的人”或者說“思想者”，當(dāng)然我們有個(gè)專門的詞匯來形容他們就所謂的“哲學(xué)家”。
而且在古希臘，大部分哲學(xué)家解決問題的方式主要是坐而論道，基本靠嘴。伽利略是一個(gè)真正意義上的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。大家都知道的他的故事是從比薩斜塔上同時(shí)扔木球和鐵球，結(jié)果是兩個(gè)球同時(shí)著地，當(dāng)然最后這個(gè)故事被證明是捏造的。
伽利略的研究范圍很廣泛，因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候那么多學(xué)科根本就還沒有被發(fā)現(xiàn)，界限不明顯，所以也不太分物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，大家都是“研究者”。所以說評價(jià)伽利略，我認(rèn)為主要也不是說他做出過什么具體貢獻(xiàn)。而是在思考問題的方式上，用實(shí)證的方法，甚至定量的方法來研究自然現(xiàn)象，是首次有了物理學(xué)家的樣子。所以毫不夸張地說，伽利略開啟了一個(gè)真正物理學(xué)家應(yīng)該所具有的研究方法的時(shí)代。所以叫伽利略是“物理學(xué)之父”也是不過分的。
伽利略的研究內(nèi)容很多，有動力學(xué)、天文學(xué)。同時(shí)他是日心說的堅(jiān)定支持者，只是他認(rèn)為地球和各大行星讓太陽飛行的軌道是正圓形因?yàn)閳A形是最完美的形狀，而上帝造萬物都應(yīng)該是完美的，但是很可惜他錯(cuò)了，這些軌道其實(shí)是橢圓形。
開普勒（Johannes Kepler，1571 - 1630）
開普勒的主要貢獻(xiàn)是通過長年累月的望遠(yuǎn)鏡觀察，總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律，總結(jié)來說，在牛頓用萬有引力算出來行星運(yùn)動的軌跡是個(gè)橢圓以前，人家開普勒就用“大數(shù)據(jù)”暴力地總結(jié)出了這個(gè)結(jié)論。他還總結(jié)出了行星單位時(shí)間劃過的與旋轉(zhuǎn)中心連線的面積是恒定的，這個(gè)其實(shí)就是最早版本的“角動量”守恒。從這個(gè)意義上來說，開普勒在毫無數(shù)學(xué)理論支持的情況下還能發(fā)現(xiàn)這倆定律，也真不是一般人，不僅是個(gè)腦力活，這也是個(gè)體力活，那個(gè)年代來微積分都沒有發(fā)明出來，還要總結(jié)出這個(gè)劃過的面積一樣，是很困難的。難以想象他用了什么方法。
-- 力學(xué)&流體力學(xué)&空氣動力學(xué) --
牛頓（Sir Isaac Newton，1642 -1726）
如果說上面的伽利略是“物理學(xué)之父”，那么牛頓就是“定量物理學(xué)之父”。什么意思呢？就是在牛頓之前，伽利略那個(gè)年代，研究自然現(xiàn)象，基本都是用語言進(jìn)行定性描述，你只能說某某東西具有某某性質(zhì)，但是你沒有辦法用數(shù)字、用數(shù)學(xué)進(jìn)行定量化地描述，說白了就是不夠精確。
但是現(xiàn)代物理，定性描述問題基本上等于什么都沒說，定量的描述是極為重要的。牛頓同時(shí)也是微積分的發(fā)明人，當(dāng)然也有說法微積分的發(fā)明人是德國的萊布尼茲，當(dāng)然也有可能是兩人分別獨(dú)立地發(fā)明了微積分，那個(gè)年代的通信又不發(fā)達(dá)，所以貌似他倆都在撕誰是微積分的發(fā)明人。但是我更傾向于是牛頓，因?yàn)橐康匮芯课锢韺W(xué)，勢必是需要一種在當(dāng)時(shí)來說是一種新的數(shù)學(xué)語言的，在這樣的一種情況下，牛頓的研究似乎是對微積分的需求更加多，所以他貌似確實(shí)是更有積極性和必要性去發(fā)明一個(gè)微積分玩玩。
牛頓最著名的貢獻(xiàn)當(dāng)屬牛頓的力學(xué)三定律，以及萬有引力定律，他大大小小的貢獻(xiàn)還有很多，比方說光的折射、再比方說超越方程的牛頓解法等等。
簡單講一下牛頓三定律以及萬有引力定律。第一定律是：一個(gè)物體如果不受力，只能是靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，第二定律是：一個(gè)物體的加速度正比于所受的力，也就是F=ma，F(xiàn)是力，m是質(zhì)量，a是加速度。第三定律是：作用力等于反作用。
其實(shí)第一定律和第三定律是多余的，因?yàn)榈谝欢珊偷谌煽梢杂傻诙赏瞥鰜?。因?yàn)楫?dāng)F=0的，時(shí)候，由于F=ma，經(jīng)典物體一定具有質(zhì)量，所以a一定等于0，a等于0意味著一個(gè)物體沒有加速度，沒有加速度就是處在速度恒定的狀態(tài)，則一定是勻速直線運(yùn)動或者是靜止。第三定律可以由兩個(gè)靠在一起的物體，在一個(gè)總的外力推動下，兩個(gè)物體的加速度一定相等從而推出兩個(gè)物體之間的相互作用力一定互相相等而得出。
萬有引力的公式是：
也就是兩個(gè)物體之間的引力正比于他們質(zhì)量的乘積并反比于他們距離的平方，比例系數(shù)是G=6.67*10^(-11)。由這個(gè)萬有引力公式，我們可以推出來一個(gè)行星繞太陽運(yùn)動的軌跡一定是一個(gè)橢圓或者一個(gè)正圓，而一個(gè)正圓恰恰只是一個(gè)特殊的橢圓，當(dāng)一個(gè)橢圓的長軸與短軸一樣長的時(shí)候，一個(gè)橢圓就是一個(gè)圓。
平民出身的牛頓最后因?yàn)椴湃A還成為爵士，所以他是“Sir”。其實(shí)牛頓還擔(dān)任過造幣廠的廠長，這可是一個(gè)非常重要的職位。他終身未婚，似乎也沒什么朋友，脾氣古怪，大家都不喜歡他，不知道他是沒空談戀愛還是其實(shí)是個(gè)gay。
傅里葉（Joseph Fourier，1768 -1830）
傅里葉最重要的貢獻(xiàn)就是所謂的“傅里葉變換”，我認(rèn)為這個(gè)東西重要性簡直是多么被強(qiáng)調(diào)都不過分。我大學(xué)學(xué)了40幾門課，學(xué)下來感覺就學(xué)到兩個(gè)東西，一個(gè)是數(shù)學(xué)分析，一個(gè)就是傅里葉變換推廣的Vector Space。
傅里葉變換說起來就是：任何一個(gè)周期性函數(shù)都可以分解成不同周期的正弦函數(shù)以及余弦函數(shù)的疊加。再推廣一下，其實(shí)任何函數(shù)，不必要是周期性的，都可以分解為周期性函數(shù)的疊加。大概這么個(gè)意思：
其實(shí)按說拉格朗日是個(gè)數(shù)學(xué)家，他其實(shí)是意大利的都靈人，但是后來一直在法國發(fā)展，還是超級大富二代。他在物理上的主要領(lǐng)域是分析力學(xué)。
牛頓力學(xué)用來解一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動的方法其實(shí)很不適用，雖然牛頓三定律是對的，但是并不一定有多強(qiáng)的計(jì)算能力。拉格朗日研究多年，發(fā)現(xiàn)所有的力學(xué)系統(tǒng)都應(yīng)該遵循一個(gè)所謂的“最小作用量原理”，也就是一個(gè)系統(tǒng)的動力學(xué)演變，遵循的規(guī)律應(yīng)該是整個(gè)過程作用量最小，所謂的作用量，簡單來說就是動能減去勢能。其實(shí)你這么理解就簡單了，一個(gè)物理過程應(yīng)該是刨去必須要花費(fèi)的能量，剩下來的有效能量必須是最小的，這也是一個(gè)變相的能量最低原理了。大概是這么個(gè)東西：
龐加萊（Henri Poincare，1854 - 1912）
龐加萊也是最最偉大的數(shù)學(xué)家之一，龐加萊猜想是28個(gè)希爾伯特問題當(dāng)中的一個(gè)，而且在28個(gè)當(dāng)中也是屬于比較難的問題。光是要把這個(gè)猜想描述清楚也非常不容易。
龐加萊對物理的貢獻(xiàn)主要是對三體問題的研究，他是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)三體問題的混沌特性的，也為今后的對混沌系統(tǒng)的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
哈密爾頓（William Rowan Hamilton，1805 - 1865）
這也是一位物理和數(shù)學(xué)雙牛逼的大牛，劃時(shí)代的大師級人物。在很年輕的時(shí)候就展露出極為高超的數(shù)理天賦。他在物理方面的主要成就是重新闡釋推廣了牛頓力學(xué)，用自己的一套東西建立了哈密頓動力學(xué)。牛頓力學(xué)是研究單體力學(xué)系統(tǒng)或者離散力學(xué)系統(tǒng)的方法，哈密頓力學(xué)更加適合處理多體問題，或者說經(jīng)典場論問題。像經(jīng)典力學(xué)場合經(jīng)典的電磁場都適合用哈密頓力學(xué)來處理。
其實(shí)不僅僅是經(jīng)典范疇，量子力學(xué)范疇哈密頓動力學(xué)也具有很重要的地位。量子系統(tǒng)的第一件事情，尤其是凝聚態(tài)的理論當(dāng)中，就是要寫出系統(tǒng)的哈密頓量。比方薛定諤方程里的H，就是這個(gè)量子系統(tǒng)的哈密頓量。這個(gè)哈密頓量在量子的框架下變成了所謂的“作用子”，用來求解系統(tǒng)的能量。
萊布尼茲（Gottfried Wihelm Leibniz，1646 - 1716）
這畢竟是曾經(jīng)跟牛頓大撕逼過的男子，當(dāng)然他主要還是一個(gè)數(shù)學(xué)家。除了微積分以外，他對邏輯學(xué)的貢獻(xiàn)也挺大，著名的充分條件，必要條件，充要條件什么的似乎就是他的研究成果。要說物理方面的話，雖然說牛頓搞定了三定律。但是萊布尼茲的貢獻(xiàn)似乎更加常用，也就是所謂的動能的概念，一個(gè)物體的動能通過微積分其實(shí)可以很容易地得到是等于：
胡克（Robert Hooke，1635 - 1703）
胡克最著名的就是所謂的胡克定律，大家高中都要學(xué)，彈簧的力正比于彈簧的形變，而且可以被推廣到很多別的情況，不一定就是一個(gè)彈簧，其實(shí)隨便什么物質(zhì)發(fā)生微小的形變都可以寫成胡克定律的形式：
帕斯卡（Blasie Pascal，1623 - 1663）
大家還記得壓強(qiáng)的概念嗎，就是帕斯卡提出的。一帕斯卡等于一牛頓壓在一平方米的面積上。真空的概念也是帕斯卡提出的，帕斯卡也對流體力學(xué)進(jìn)行過比較深入的研究。
泊松（Simeon Denis Poisson，1781 - 1840）
泊松按說其實(shí)也是個(gè)數(shù)學(xué)家，有泊松比、泊松過程等等研究成果。他是光的波動說的堅(jiān)決反對者，認(rèn)為光就是粒子，他曾經(jīng)為了反對菲涅爾的光的波動說，曾經(jīng)說如果光是波的話，那么根據(jù)光的衍射定理，你拿一束光找一個(gè)圓蓋子，印在墻上，那么這個(gè)中心應(yīng)該是亮的，但是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)明顯這個(gè)是扯淡，所以光不是波?？傻牵Y(jié)果還真的發(fā)現(xiàn)有這么一個(gè)亮斑，最后不知道是不是為了諷刺他，這個(gè)亮斑被命名為“泊松亮斑”，時(shí)時(shí)刻刻都在提醒泊松打臉。
伯努利（Daniel Bernoulli, 1700 - 1782）
無粘滯阻力的理想流體方程，由伯努利方程描述：
科里奧利（Gaspard-Gustave Coriolis，1792 - 1843）
轉(zhuǎn)動參考系的非慣性力，也就是所謂的“地轉(zhuǎn)偏向力”，洋流的成因。也是南北半球沖馬桶水下流旋轉(zhuǎn)方向不同的根本原因。
達(dá)朗貝爾（Jean Le Rond d'Alembert，1717 - 1783）
發(fā)現(xiàn)了波動方程的通解。
多普勒（Christian Doppler，1803 - 1853）
多普勒效應(yīng)，聲源靠近的時(shí)候頻率升高，原理的時(shí)候頻率降低，光波亦然。
諾伊瑟（Emmy Noether，1882 - 1935）
最著名的女?dāng)?shù)學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了對稱性與守恒率之間的關(guān)系。
雷諾爾德（Osborne Reynolds，1842 - 1912）
對流體力學(xué)作出過突出貢獻(xiàn)，雷諾爾德數(shù)用來計(jì)算不同情況流體的流動圖樣。
斯托克斯（Sir George Stokes，1819 - 1903）
Navier-Stokes Equation，用來描述黏滯流體的行為。
托馬斯·楊(Thomas Young，1773 - 1829)
用來表征物體力學(xué)強(qiáng)度的量，楊氏模量，是胡克定律的擴(kuò)展。
-- 熱學(xué)&統(tǒng)計(jì)力學(xué) --
玻爾茲曼（Ludwig Boltzmann，1844 - 1906）
熱學(xué)和統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域沒有找到我認(rèn)為可以成為“神”的人。熱力學(xué)里的最重要的定律就是熱力學(xué)第二定律，也就是所謂的“熵增原理”?！办亍笔怯脕肀硎鞠到y(tǒng)混亂程度的物理量。
玻爾茲曼的巨大貢獻(xiàn)是第一次用系統(tǒng)的微觀態(tài)數(shù)這一概念建立了統(tǒng)計(jì)力學(xué)的理論基礎(chǔ)。但是他在世的時(shí)候這個(gè)理論一直沒有獲得承認(rèn)，后來他精神很抑郁還自殺了。這個(gè)世界算是欠他一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。只能說當(dāng)時(shí)他的理論太超前，超前到當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界沒有辦法及時(shí)理解。
玻爾茲曼葬在維也納的公墓，這個(gè)墓邊上就是貝多芬、勃拉姆斯等一眾音樂大師。他的墓志銘什么都沒有寫，只有他生前沒有得到完全承認(rèn)的研究，也就是熵的公式：
S就是熵，k是玻爾茲曼常數(shù)等于1.38*10^(-23)，Omega就是所謂的微觀態(tài)數(shù)。
克拉伯龍（Benoit Paul Emile Claperon，1799 - 1864）
研究氣體的一個(gè)最重要的方程就是所謂的克拉伯龍方程，是這么寫的：
在這之前其實(shí)有過很多關(guān)于理想氣體的方程，什么道爾頓分壓定律啊，玻意耳定律啊等等，但是其實(shí)都只是克拉伯龍方程的一個(gè)特殊表現(xiàn)形式。所以最終把理想氣體的關(guān)系寫出來的就是這個(gè)克拉伯龍方程，是最好用的。
克拉伯龍還有重要的貢獻(xiàn)是明確了什么叫可逆過程，這個(gè)是對卡諾熱機(jī)的一個(gè)重要的描述，直接催生了熱力學(xué)第二定律的熱力學(xué)表述。另外一個(gè)表述是熵增原理，但是這兩個(gè)表述可以被證明為是等價(jià)的，當(dāng)然還有所謂的“克勞修斯”表述。
赫姆霍茲（Hermann von Helmholtz，1821 - 1894）
赫姆霍茲自由能，是整個(gè)熱力學(xué)的核心之一，基本所有的熱力學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的求解方法都是要去把赫姆霍茲自由能進(jìn)行最小化。在非統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)當(dāng)中被最小化的是能量、或者說哈密頓量以及作用量。對應(yīng)的是最小能量原理和最小作用量原理。但是在熱力學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，有了溫度的熱能基礎(chǔ)，必須計(jì)入與熵有關(guān)的“無用”的能量，所謂有用的能量就是赫姆霍茲自由能：
卡諾（Nicolas Leonard Sadi Carnot，1796 - 1832）
卡諾的主要貢獻(xiàn)是所謂的卡諾熱機(jī)。所謂熱機(jī)就是在一個(gè)熱源和冷源當(dāng)中架設(shè)一套機(jī)制，讓熱量從熱源傳遞到冷源的過程中能夠做工。卡諾通過研究所謂的卡諾熱機(jī)，證明了一個(gè)熱機(jī)的效率最高不能高過這個(gè)值：
這個(gè)工作在卡諾的時(shí)代沒有被太過多的重視，但是后來被詳細(xì)研究，引出了熱力學(xué)熵的概念以及熱力學(xué)第二定律的熱力學(xué)表述。
吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839 - 1903）
吉布斯同時(shí)是一個(gè)化學(xué)家，他在物理學(xué)的研究方向主要是熱力學(xué)，通過他的努力，把化學(xué)從一個(gè)經(jīng)驗(yàn)科學(xué)更加地嚴(yán)格化了，計(jì)算化了。對熱力學(xué)研究，他的“系宗”研究方法被確立為熱力學(xué)研究的正統(tǒng)方法，同時(shí)他的重要貢獻(xiàn)還有還有最為著名的熱力學(xué)概念之一的，吉布斯自由能：
昂薩格（Lars Onsager，1903 - 1976）
昂薩格也是一個(gè)化學(xué)家，曾經(jīng)還是布朗大學(xué)的教員，但是在大蕭條時(shí)期由于布朗大學(xué)沒辦法養(yǎng)得起只研究不教學(xué)的人就把他辭退了。據(jù)說昂薩格講課就是個(gè)渣，幾乎沒人能聽懂。唯一能聽懂的一個(gè)人最后跟隨他去了耶魯大學(xué)當(dāng)教員。昂薩格在物理方面幫他獲得諾貝爾獎(jiǎng)的貢獻(xiàn)是對二維Ising模型的嚴(yán)格解。所謂的Ising模型是一個(gè)以正方形矩陣排布的自旋晶格，相鄰的自旋有一個(gè)相互的作用，就好像這樣：
這個(gè)東西很難解，當(dāng)年難道不少物理學(xué)家，這個(gè)東西被解出來了一個(gè)對于理解晶體的量子性質(zhì)是有非常大的幫助的，所以解個(gè)題也是可以得諾貝爾獎(jiǎng)的哦。
瓦特（James Watt, 1736 - 1819）
瓦特按說是個(gè)工程學(xué)家，最大的貢獻(xiàn)就是發(fā)明了蒸汽機(jī)，從此歐洲進(jìn)入了工業(yè)革命時(shí)代，所以雖然不是什么高深的理論，但是他的發(fā)明卻推動了全人類的進(jìn)步。
玻意耳（Robert Boyle, 1627 - 1691）
玻意耳定律，理想氣體的氣壓與氣體的體積成反比：
卡文迪許（Henry Cavendish，1731 - 1810）
第一個(gè)發(fā)現(xiàn)氫元素的人。
克勞修斯（Rudolf Clausius，1822 - 1888）
熱力學(xué)熵概念的發(fā)明人，熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述，熵增原理。
道爾頓（John Dalton，1766 -1844）
道爾頓分壓定律，混合氣體的氣壓等于不同純氣體的分氣壓之和。
飛輪海（Daniel Gabriel Fahrenheit，1686 - 1736）
華氏度的發(fā)明人。
朗之萬（Paul Langevin，1872 - 1946）
居里夫人守寡后的情人，把隨機(jī)過程融入統(tǒng)計(jì)學(xué)，創(chuàng)造了著名的朗之萬方程：
斯忒藩（Josef Stefan，1835 - 1893）
黑體輻射的強(qiáng)度和溫度的四次方成正比，正比于斯忒藩常數(shù)。
-- 電磁學(xué) --
麥克斯韋（James Clerk Maxwell，1831-1879）
麥克斯韋是蘇格蘭物理學(xué)家，也是數(shù)學(xué)家。他的最偉大的貢獻(xiàn)是把電場和磁場進(jìn)行了統(tǒng)一，把所有的電磁現(xiàn)象全部融合到了他總結(jié)的四個(gè)麥克斯韋方程組里。
麥克斯韋從小聰明過人，據(jù)說9歲就開始跟著他爹進(jìn)出皇家科學(xué)會聽學(xué)術(shù)報(bào)告。19世紀(jì)對電學(xué)的研究是非常流行非常昌盛的。之前有人搞了個(gè)票選世界上最偉大的十個(gè)公式。麥克斯韋方程組得票是最高的，排名第一，愛因斯坦的質(zhì)能方程排在第五位。
這四個(gè)方程是這樣的，左邊是積分形式，右邊是微分形式。
第一個(gè)方程說的是電荷與電場的關(guān)系，第二個(gè)方程說的是磁通量的變化會產(chǎn)生渦旋電場，第三個(gè)方程說的是磁單極與磁場的關(guān)系，但是由于我們知道目前看來還沒有任何發(fā)現(xiàn)磁單極的跡象，所以這里磁場在封閉曲面上的總通量必須為0。第四個(gè)方程說的是磁場和電流以及變化的電場的關(guān)系。
別看是四個(gè)方程，所有的電學(xué)現(xiàn)象，我是說所有的，都可以用這四個(gè)方程組去解釋，去計(jì)算，去預(yù)言。這四個(gè)方程組聯(lián)合起來計(jì)算就直接推導(dǎo)出了電磁波的存在，并且可以算出電磁波是以光速傳播的，從而把電磁波和光統(tǒng)一了起來，于是我們就知道了光也是一種電磁波。從而為用無線電波來傳遞信息打下了基礎(chǔ)。
這四個(gè)方程是電磁學(xué)、電動力學(xué)的收山之作，有了這四個(gè)方程，電學(xué)就達(dá)到了一個(gè)頂峰，就是所謂的“被研究完了”，之后跟電磁學(xué)有關(guān)的研究幾乎是圍繞電磁的應(yīng)用展開的工程學(xué)問題了。
特斯拉（Nikola Tesla，1856 - 1943）
特斯拉是個(gè)具有神秘色彩的人，他一個(gè)奧地利科學(xué)家，其實(shí)他其實(shí)不是嚴(yán)格意義的純物理學(xué)家，更像一個(gè)工程師。之前在愛迪生手下工作，后來跳出來做了自己的公司。他最大的貢獻(xiàn)其實(shí)都是應(yīng)用方面的，沒有什么太決定性的新理論。最著名的就是交流電，因?yàn)楦邏旱慕涣麟姇岆娔茉谶\(yùn)輸過程中的消耗在導(dǎo)線上的能量相對很低。但是當(dāng)時(shí)愛迪生是他的競爭對手，是推行直流電的，為了搞商業(yè)競爭愛迪生用交流電電死了一頭大象還拍成了節(jié)目，由此來詆毀交流電。這個(gè)也是愛迪生一生的污點(diǎn)。特斯拉還醉心于無線輸電的研究，但是這個(gè)他終身沒有攻克，無線輸電在現(xiàn)代也是極難的課題。當(dāng)然有說他其實(shí)成功了，通古斯都大爆炸就是他的無線輸電搞出來的，我表示嚴(yán)重懷疑。
法拉第（Michael Faraday，1791 - 1867）
法拉第是個(gè)英國科學(xué)家，他的化學(xué)成就也很高。物理上的主要成就在電磁學(xué)上，主要是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的現(xiàn)象。所謂的電磁感應(yīng)，一個(gè)重要的現(xiàn)象是，一根通電的導(dǎo)線會在磁場中受到磁場的力。電磁感應(yīng)是我們很多現(xiàn)代電器的基石。比方說電動馬達(dá)，本質(zhì)上就是基于這個(gè)電磁感應(yīng)。所以特斯拉這個(gè)汽車吧，應(yīng)該叫法拉第汽車。當(dāng)然后來也確實(shí)出來了法拉第牌汽車。
不過法拉第是窮苦出身，從小沒有受到很嚴(yán)格的數(shù)學(xué)的教育，所以他沒有辦法把他發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象很好地像麥克斯韋那樣總結(jié)成非常漂亮的方程。法拉第在電化學(xué)上的成就非常高。所以其實(shí)法拉第也跟特斯拉有點(diǎn)像，是個(gè)聰明才智更多在于動手和發(fā)現(xiàn)應(yīng)用方面的科學(xué)家。更偏向于是一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。
洛倫茲（Hendrik Lorentz，1853 - 1928）
最著名的成就是所謂的洛倫茲變換，早在愛因斯坦做出來相對論之前，洛倫茲就發(fā)現(xiàn)如果要保證不同參考系當(dāng)中的電磁場，也就是麥克斯韋方程的不變性，伽利略變換是不靠譜的，所以只是為了純數(shù)學(xué)上要讓不同參考系當(dāng)中的電磁場產(chǎn)生的力實(shí)質(zhì)上要不變，則需要一個(gè)不同的參考系的變換方法，就是所謂的洛倫茲變換，是這樣的：
當(dāng)然洛倫茲還有重要的貢獻(xiàn)是所謂的洛倫茲力，大家在高中都會學(xué)就是運(yùn)動的電子在磁場中會感受到同時(shí)垂直于磁場和電子運(yùn)動方向的力：
庫倫（Charles-Augustin de Coulomb，1736 - 1806）
庫倫最著名的就是所謂的庫侖定律，描述了電荷與電荷之間的相互作用力，兩個(gè)電荷之間的相互作用力正比于它們電荷量的乘積，反比于它們距離的平方，跟萬有引力定律是一樣的形式。庫倫也被用來作為表征電量的單位，一個(gè)庫倫可是很多的電量，畢竟一個(gè)電子只有1.67*10^(-27)庫倫。庫倫力的公式是：
密立根（Robert Andrews Millikan，1868 - 1953）
密立根主要的貢獻(xiàn)是用所謂的“油滴實(shí)驗(yàn)”確定了元電荷的大小，就是說電荷的最小單位就是元電荷，電荷不能無限地分，有一個(gè)基本最小的單位，就是一個(gè)電子的帶電量。不過據(jù)說當(dāng)年密立根去掉了很多不好看的數(shù)據(jù)，是用一個(gè)半編造的數(shù)據(jù)回歸出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以這個(gè)他因?yàn)橛偷螌?shí)驗(yàn)獲得的諾貝爾獎(jiǎng)到底是不是作數(shù)呢？
安培（Andre-Marie Ampere, 1775 - 1836）
電流的大小單位由安培命名。
貝爾（Alexander Graham Bell, 1847 - 1922）
光學(xué)研究者，在幾何光學(xué)的應(yīng)用上做了不少事情，最著名的成果是和Zeiss合作做了很多照相機(jī)鏡頭，Zeiss就是著名的蔡司。
畢奧（Jean-Baptiste Biot，1774 - 1862）
畢奧-薩伐爾定律，計(jì)算一段電流在空間中產(chǎn)生的磁場。
薩伐爾（Felix Savart，1791 - 1841）
畢奧-薩伐爾定律，計(jì)算一段電流在空間中產(chǎn)生的磁場。
吉爾伯特（William Gilbert，1544 -1603）
被認(rèn)為是第一個(gè)研究磁現(xiàn)象的人，somehow電磁學(xué)之父
霍爾（Edwin Hall，1855 - 1938）
霍爾效應(yīng)，在垂直于2D導(dǎo)體平面的方向上加磁場，會在垂直電流方向形成固定電勢差。
赫茲（Heinrich Hertz，1857 - 1894）
證明了電磁波的存在，頻率的單位用赫茲表示，每秒內(nèi)振動的次數(shù)。
基爾霍夫（Gustav Kirchhoff，1824 - 1827）
用來解電路分布的基爾霍夫定律的發(fā)明人。
歐姆（Georg Ohm，1789 - 1854）
電阻的大小用歐姆表示。
伏特（Alessandro Volta，1745 - 1827）
電壓的單位用伏特標(biāo)度。
-- 光學(xué) --
惠更斯（Christiaan Huygens，1629 - 1695）
惠更斯是光的波動說的主要支持者，他的光的波動理論可以解釋很多光的現(xiàn)象，包括反射和折射這種明顯的光的粒子說的現(xiàn)象也可以很要地用惠更斯的光的“波前”的理論來解釋。
菲涅爾（Augustin-Jean Fresnel，1788 - 1827）
菲涅爾也是另外一位光的波動說的猛將，他的主要的貢獻(xiàn)是定量算出了光的衍射現(xiàn)象。
阿貝（Ernst Abbe，1840-1905）
光學(xué)研究者，在光學(xué)的應(yīng)用上做了不少事情，最著名的成果是和Zeiss合作做了很多照相機(jī)鏡頭，Zeiss就是著名的蔡司。
高琨（1933 - ）
光纖之父，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。
瑞利（Lord Rayleigh，1842 -1919）
瑞利散射，光的散射強(qiáng)度跟光的波長的四次方成反比，這也是天空為什么是藍(lán)色的原因。
布魯斯特（David Brewster，1781 -1868）
布魯斯特是優(yōu)秀的光學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了雙折射的現(xiàn)象。有一個(gè)概念叫做布魯斯特角，這個(gè)角度是一個(gè)入射臨界角，入射的極化光線不會發(fā)生反射，100%地折射到了第二種介質(zhì)中。
注：寫到一半發(fā)現(xiàn)微信文章不能超過兩萬字，所以無奈必須拆成上下兩集。請期待下集。
----- 關(guān)注“為藝志” -----
回復(fù)“100”，立得
“人類史上最偉大的一百部音樂作品”
網(wǎng)易云音樂歌單
朋友且慢，贊完再走^_^
聯(lián)系客服
