2024-04-25 11:06:45 条浏览
数学和物理很多时候只是一种计算的工具,研究科学真正需要的是敏锐的洞察力。给你一个极具代表性的列子:法国物理学家德布罗意(louisvictordebroglie1892---1987)!德布罗意原来是学习历史的,当然我们无法考证他的数学和物理到底怎样,但是基础应该是有的。
1:随着作用量子h越来越深入到物质结构的各个领域,在求知欲望的驱使下,于是他放弃了历史学,改学理论物理学。并且他善于用历史的观点,用对比的方法分析问题;在提出光的波粒二象性后,德布罗意就思考,既然光这种物质有波粒二象性,那实物粒子有没有波动性呢?于是在1923年,他就试图把实物粒子的粒子性和波动性统一起来,在他的1924年博士论文《关于量子理论的研究》中提出了德布罗意波。此时,爱因斯坦察觉到德布罗意物质波思想的重大意义,因此被誉为“解开一大幅大幕的一角”。在五年后,他就因这篇论文而获得了诺贝尔物理学奖。
2:证明事物粒子具有波动性的实验有两个;1927年戴维孙和革末率先采用了类似布拉格父子解释X射线衍射现象的实验方法,认为晶体对电子物质波的衍射,理应与对X射线的衍射满足相同的条件;第二个是G.P.汤姆孙的电子衍射实验,汤姆孙独立地从实验中观察到电子透过多晶薄片时的衍射现象。
这两个实验都是非常著名的实验,成功地推动了量子力学的发展。因为一个简单的联想,德布罗意就成了量子力学的贡献者,并获得了诺奖;而那些执着于理论推导的科学家就称为了他的奠基石;也并不是说就不需要学习数学物理了,物理数学都非常优秀固然是好事。但是研究方法就显得更为重要了,因为在未知领域探索是需要极大的勇气,而不是那些已有的数学物理理论。
题主你好。科学家不等于物理学家加上数学家。科学家包括了物理学家、化学家、生物学家、天文学家、经济学家,广义地说还包括人文科学家。我们可以发现,这里面很多人不需要懂多少数学和物理。比如说做生物实验的生物学家是不需要懂数学里的代数几何、数论的,也不需要知道物理里的场论、引力论的。所以题主对科学家的认识缺少全面性,也缺少客观性。
此外,哪怕真的是科学家,哪怕真的是搞数学或者物理的,可能都不是极好的。什么是极好的?题主如何定义极好这个词语的?考试成绩吗?很多科学家甚至数学一塌糊涂(这里的一塌糊涂不是说数学完全不行,而是遇到难的问题就基本歇菜),有的物理学家的物理知识体系也很不牢固的(比如说,一些物理学家提出一些看似有趣但是根本经不起推敲的模型,这说到底是他们的物理功底有问题)。不说别人,就说HHP理论的提出者之一海特勒,如果他的数学功底好到一定程度,那么就没有这里P的事情了。P是谁,中国物理学家彭桓武先生。这样的例子有很多,比如说玻尔。
玻尔闹过一个笑话,后来被合作者(在玻尔去世以后)狠狠怼了一通。他们研究辐射问题时,玻尔犯了一个极为幼稚的错误——放弃能量动量守恒。这件事情基本上把玻尔划到了民科范畴。玻尔什么人,旧量子论的奠基人之一,玻尔模型提出者。犯这种错误,甚是可笑。结果实验证明,玻尔错了。合作者之一的斯莱特(量子力学书里会有他的大名)在四十年以后,也就是玻尔去世几年以后,曾这样评价道:“我对玻尔先生基本没有敬意,因为我在哥本哈根度过了一段可怕的日子。”玻尔这位民科式的科学家后来在β衰变上又摔了跟头,他认为该衰变过程是对能量不守恒最好的证明。结果泡利提出了中微子的概念,解决了这个问题。这就是玻尔,看来大物理学家的物理功底够呛。
此外,玻尔还是一个科学革命综合征患者,动不动就认为这个意味着科学革命。从某种角度看,玻尔很像是一个民科。什么是民科,重度科学革命综合征患者是也。
另外一个案例就是玻尔的老对手——爱因斯坦。爱因斯坦一生最有趣的事情,莫过于对量子力学的各种反对。这里按下不表。说说爱因斯坦这位大物理学家数学的不足。爱因斯坦写论文有一个特点,必须要有人帮他算一遍。他的第一任妻子基本充当这个角色。所以爱因斯坦在早期论文里基本没错误。但是当他做出了一点工作以后,就把糟糠之妻扔一边了。研究广义相对论的整个过程是高度向妻子保密的,所以就造成他在论文里出现各种数学错误。曾经有一位中国学者,也不知道脑子怎么长得,把爱因斯坦的笔误当成了真理,算出了完全相反的结论,然后说爱因斯坦的广义相对论不对。小编为此特地翻阅了爱因斯坦的论文,结果发现爱因斯坦论文里除了笔误(不止一处哦,小编基本重算了一遍)外,其他的完全正确,这位中国学者则完全错误!在当代写论文有一些笔误还可以接受,如果真的是算错了结论,那基本是自断自己的科研之路。
爱因斯坦的数学功底其实也不是很好。否则,广义相对论场方程不会最早是数学家希尔伯特给出来的。
科学家需要的不是数学和物理有多么好,而是能在某一个学术问题上有自己的独到的而且是合理的观点,能用自己的观点解决问题。这里的合理,不是仅仅是逻辑合理,更是要符合实际,经得住实践检验。科学家更重要的是要有科学精神。什么是科学精神?科学精神不是大胆猜想,也不是小心求证,而是能在任何时刻都能坚持科学、使用科学。说白了,科学精神是一种信仰,是对真理的坚持。我们认定了一些基本原则是经得住实践检验的,那么就要坚信它。除非有实验能证明这个原则经不住实验检验。我们才会放弃它。归根到底,科学精神就是马克思所说的实践论与认识论的辩证统一的精神。
楼下有人说爱因斯坦数学不好,这我不能苟同。物理学家的数学在上世纪五十年代前普遍不好,海森堡提出矩阵力学时都不懂矩阵。爱因斯坦在他的时代算物理学家中数学好的了,他掌握了当时微分几何的较新的思想概念。至于引力方程,他和希尔伯特谁先得到的不好说,但大致同时,能和最伟大的希尔伯特同步,他的数学够好了。杨振宁直到七十年代才知道纤维丛和联络,但他靠物理在此前二十年也得到了联络。
谢邀
科学家太宽泛,如果仅从物理角度回答,可以把科学家分为两类人理论派实验派
理论派需要要很强的数学能力和物理思维。大部分得出物理公式的科学家都属于这一类。他们要有很强的数学能力来对实验数据进行总结,从而得出这么一条条普适公式。
实验派有更好的想法,与操作能力。把提出的猜想用实验证明。或设计实验测量常量。但也需要比较强的数学能力。代表人物有卡文迪许测出引力常量,密立根精确测量元电荷电荷量......
虽说答得是物理层面,但也可以推及到其他学科。理科科学家一般都是具有很好的数学能力(虽不一定是极致),而且有超前的思维。以及面对枯燥研究的一份沉静之心吧