主题:【原创】简单聊聊科学方法论 -- 懒厨
现在,请大家肃静,让我们的普朗克先生好好地思考问题。摆在他面前的全部事实,就是我们有两个公式,分别只在一个有限的范围内起作用。但是,如果从根本上去追究那两个公式的推导,却无法发现任何问题。而我们的目的,在于找出一个普遍适用的公式来。
(……节略……)
在柏林大学那间堆满了草稿的办公室里,普朗克为了那两个无法调和的公式而苦思冥想。终于有一天,他决定,不再去做那些根本上的假定和推导,不管怎么样,我们先尝试着凑出一个可以满足所有波段的公式出来。其他的问题,之后再说吧。
于是,利用数学上的内插法,普朗克开始玩弄起他手上的两个公式来。要做的事情,是让维恩公式的影响在长波的范围里尽量消失,而在短波里“独家”发挥出来。普朗克尝试了几天,终于遇上了一个Bingo Moment,他凑出了一个公式,看上去似乎正符合要求。在长波的时候,它表现得就像正比关系一样。而在短波的时候,它则退化为维恩公式的原始形式。
10月19号,普朗克在柏林德国物理学会(Deutschen Physikalischen Gesellschaft)的会议上,把这个新鲜出炉的公式公诸于众。当天晚上,鲁本斯就仔细比较了这个公式与实验的结果。结果,让他又惊又喜的是,普朗克的公式大获全胜,在每一个波段里,这个公式给出的数据都十分精确地与实验值相符合。第二天,鲁本斯便把这个结果通知了普朗克本人,在这个彻底的成功面前,普朗克自己都不由得一愣。他没有想到,这个完全是侥幸拼凑出来的经验公式居然有着这样强大的威力。
当然,他也想到,这说明公式的成功绝不仅仅是侥幸而已。这说明了,在那个神秘的公式背后,必定隐藏着一些不为人们所知的秘密。必定有某种普适的原则假定支持着这个公式,这才使得它展现出无比强大的力量来。普朗克再一次地注视他的公式,它究竟代表了一个什么样的物理意义呢?他发现自己处在一个相当尴尬的地位,知其然,但不知其所以然。普朗克就像一个倒霉的考生,事先瞥了一眼参考书,但是答辩的时候却发现自己只记得那个结论,而完全不知道如何去证明和阐述它。实验的结果是确凿的,它毫不含糊地证明了理论的正确性,但是这个理论究竟为什么正确,它建立在什么样的基础上,它究竟说明了什么?却没有一个人可以回答。
以上引文来自CAPO的《上帝掷骰子吗——量子物理史话》。后面的事情大家都知道了——从普朗克拼凑出来的公式,最终得到“量子”的概念以及现代量子物理学的基石——普朗克常量。
客观现实的规律性,是可以被观测到的,但规律背后所代表的本质,却不是所有人都能理解的。有一些规律,可以用不同的理论去诠释,但这并不代表符合客观现实规律的理论全部都是正确的的。通过探索和思考,使理论体系变得完整并且至少在适用范围内可以解释规律性现象,当出现普适性更好的理论的时候果断抛弃旧的(普适性相对差的),这才是科学方法论。
- 相关回复 上下关系8
🙂好文章,先花后看。 织网渔夫 字0 2014-05-11 22:02:56
🙂最近沉迷在《命运石之门》中,总觉得看帖子讨论有即视感 1 文青 字490 2014-05-04 23:46:41
🙂古人用天狗食月的理论预测月食?这是科学的态度吗? 8 阴霾信仰 字748 2014-05-04 21:09:54
🙂发现规律不等于理解本质
🙂发重了,删除 阴霾信仰 字272 2014-05-04 23:32:02
🙂感觉我们说的是两回事 2 阴霾信仰 字272 2014-05-04 23:28:49
🙂那你不妨说说,古人认为月蚀的成因是什么? 2 懒厨 字10 2014-05-04 23:54:52
🙂中国古代很早就认识月食日食和地球,太阳,月亮位置有关 32 阴霾信仰 字2654 2014-05-05 00:28:43