5篇最伟大的物理论文

Clifford Johnson在cosmic variance上做了一个民意调查,评选史上5篇最伟大的物理论文,结果如下:

25 votes: I. Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. 1687. (This counted as a paper.)

18 votes: P. A. M. Dirac, The quantum theory of the electron, Proc. R. Soc. London A 117 610-612 (1928); The quantum theory of the electron Part II Proc. R. Soc. London A 118 351-361 (1928). (These two papers counted as one.)

14 votes: E. Noether, Invariante Variationsprobleme, Nachr. v. d. Ges. d. Wiss. zu Göttingen 1918, pp235-257.

11 votes: A. Einstein, Die Grundlage der allgemeinen Relativitaetstheorie, Annalen der Physik 49 (1916), 769-822.

7 votes: A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen, Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? Phys Rev 47, 777 (1935).

当然,这样的评选的最终结果,可能比超女比赛的最终结果还要没有意义。

看看这个名单,有几个很有意思的特点。

1。都是理论文章。看来物理学家们注重理论甚于实验,也许是因为投票者都是理论家?不过,没有偏见地说,虽然大部分理论文章没有实验文章重要,但那些极少数的理论文章的确比实验重要,这里列出的5篇都是划时代的文章。有人说,理论物理是基于所有实验基础上的工作,可以作为参考。是所有实验,而不是一个两个实验。

2。牛顿的《原理》是一本书,而不是现代意义的文章。当然在《原理》中的许多结果都是第一次发表,虽然一些重要结果如万有引力牛顿在发表《原理》的20年前就发现了。《原理》不但是现代科学的肇始,同时直接导致英国工业革命。有一天和学生聊天时,一个学生说,《原理》也间接导致中国被外来列强入侵。这是事实,不过也许更重要的事实是,没有《原理》,也许我们现在还梳着一个大辫子,坐着马车赶赴某个学术会议。

3。Dirac的文章居然列在第二名,而Heisenberg的量子力学文章没有入围,就我个人口味,我会将Heisenberg的文章上榜,至少不低于Dirac的文章。我做研究生时,更欣赏Dirac,现在则更欣赏Heisenberg。

4。Noether的文章上榜,说明对称原理对现代物理学的影响之深,这里,我看到popularity比思想在评选中的作用更大。

5。想不到EPR进入前5名,again,popularity-感谢quantum computing的时髦。

文章 《5篇最伟大的物理论文》 已有 15 篇评论

  1. 1 gesut

    Maxwell ignored?

  2. 2 李淼

    是啊,不公平。

  3. 3 桑葚

    提名总共就这5篇。
    都是理论文章因为他们都是理论物理学家。
    有兴趣的话参与另一个实验方面的投票。
    参见:
    http://gezhi.org/95

  4. 4 李淼

    谢谢。实验的文章更难评了。

    Johnson在发起的时候并没有限制只评理论文章,可能后来发展成只评理论文章了。

  5. 5 长歌-废墟

    EPR和狄拉克的入选确实很让人惊奇,感觉结果太偏重现代的作品,比如麦克斯威,玻尔兹曼,法拉第等十八、九世纪的论文被很大程度上忽视了,如果从理论的创新和影响来说我更希望用麦克斯威取代狄拉克,毕竟场的提出是物理学史上划时代的事件。如果说从量子论的角度,也似乎玻尔的1913年论文更合适,它虽然没有完整的提出量子力学的框架,但确实迈出了别人不敢想象的一步,是一种飞跃,即使再退一步那么海森伯或薛定谔的论文似乎更合适。

  6. 6 长歌-废墟

    或许是因为我不是学物理的和物理学的前辈的想法真是有差距。

  7. 7 李淼

    你比学物理的看得清。

  8. 8 sun_zhw

    觉得量子方面占主导啊,可能是与现在大家的研究课题有关吧

  9. 9 shanqin-wang

    如果说从量子论的角度,也似乎玻尔的1913年论文更合适,它虽然没有完整的提出量子力学的框架,但确实迈出了别人不敢想象的一步,是一种飞跃,即使再退一步那么海森伯或薛定谔的论文似乎更合适。
    ===============================================
    干脆追溯到Planck和Einstein的量子论得了
    Bohr的理论要是没有Ruthefford的实验和前两个的理论基础,又如何产生
    相比之下,前二者的不可想象一点不逊色于Bohr。

  10. 10 shanqin-wang

    基本是乱评,哎~这么多年来排坐坐的俗套还没摆脱
    更要命的是,连排的标准都是这么跟风和混乱
    干脆像超女那样让大家短信投票乱选一通得了

  11. 11 zhang

    没有庞加莱不会有爱因斯坦的狭义相对论,这位牛人居然没得诺贝尔奖。

  12. 12 shanqin

    Poincare在相对论方面对Einstein的影响不算关键性的。虽然他本人也怀疑以太的存在性,但是他仍然只是怀疑,而不是摒弃。
    Poincare是一个几百年一遇的数学大师,但是他的物理成就还不至于德诺奖。
    何况就算是相对论的正宗提出者Einstein都没有因为相对论获诺奖,自然更不用说Poincare.

  13. 13 zhang

    shanqin:
    回顾那段历史,我觉得爱因斯坦不是一个很老实的人,当然,作为一个年轻人,他急于成名的心态可以理解。他受到庞加莱的影响不止于相对论,还包括布朗运动等,庞加莱的回归原理也是很有名的。在狭义相对论的发现中庞加莱的作用究竟是不是关键性的呢?相对性原理是他首先明确提出的,他还认定光速不变,并作为一项公设,他对洛仑兹变换给予了关注,他提出了相对论这个名词。这些距离狭义相对论究竟有多远呢?相对论的逻辑只是有了那两条原理外以太显得多余,但并不能证明以太不存在。爱因斯坦没能因为相对论获奖固然可惜,但如果他不是与庞加莱等人分享这个奖项,那就更令人遗憾了。

  14. 14 kk

    從第一篇看到這裡,心癢手也癢,只好湊個熱鬧。
    首先講到Newton,根據Roger Penrose在某次會議上提到,他的一位做科學史的朋友,研究了Newton生平工作之後,發現Newton在出版Principia(1687)之前,在1684年出版的一篇論文中,已然提出完整的力學體系,只是不是三大定律,而是六大定律,其中第四定律居然就是現在我們常講的Galilean invariance!
    由此可見,Noether甚或Einstein對於不變性的貢獻都得排在Newton同學之後。只是Newton寫作Principia時,心中的範本是Euclid的幾何原本,所以會刪去所有不必要的元素以求簡潔,而當時Galilean invariance對於整個力學體系的影響並不明顯,所以Newton才節略之。
    至於Dirac那篇,博主可能沒看清楚,票選的並非奠定量子力學那篇,而是相對性波方程那篇;選這篇實在令人摸不著頭腦,一來這篇是根據Schroedinger(-Fock-Klein-Gordon)的二階方程得來,再者Dirac除了寫下數學式子,在物理上並沒給出解釋,後來Dirac透過電荷共軛,猜想除了描述電子之外還有個共軛解應該對應到質子,此一解釋立刻被Weyl批駁(所以Dirac日後才說除了Einstein之外,還佩服Weyl),Dirac至此才大膽提出正子;只是這時已是1930年,不知道他那時曾否看過趙忠堯的論文?
    所以如果是要以量子力學的誕生論文為第二選擇,那就應該從Heisenberg和Schroedinger中擇其一,為此有人問Dirac(看來洋人也頗多好事者),Dirac答以Schroedinger,為何?他說因為Heisenberg至少還有光譜數據可以依賴,Schroedinger則完全是從推理得來。從力學發展來看,從Newton(Huygens)而Fermat而Euler而Hamilton而Einstein而Schroedinger(Schroedinger為此曾與Einstein通信十數回)而Dirac最後乃至Feynman(Schwinger,Stueckelberg)而集大成,Heisenberg的工作(亦即Yang所謂一人文章)雖是大破,終非大立。
    第三票是Noether,前已提及,況Noether工作偏向數學,也許她自己都看不出這兩個定理在物理上有何用途。我個人認為第三票應該屬於Faraday,諸君試想今日不管場論弦論,箇中採用之field,flux,charge,vortex…種種概念,莫不皆由Faraday一手提出,當然,Maxwell當伴Faraday側受饗,但科學是個積累性的知識體系,微Faraday,Maxwell也只能被髮左衽矣。
    第四票呢,至此講個小故事,Einstein的書房裡掛著三幅肖像,代表他心目中的英雄,剛好是Newton,Faraday,Maxwell(看吧),另有好事者問他若有第四幅會選誰,Einstein沉思片刻,答曰Gibbs。從第二票來看,言之成理,ensemble跟path integral真的是天衣無縫的搭配。繼承力學體系,從而開啟多體物理之門。Maxwell的kinetic theory和Boltzmannk的klnw都難企及。
    至此,四大力學皆有所歸,第五票自然該給Einstein的廣義相對論了。
    題外話,關於有人講到原子論模型的貢獻,其實在Rutherford的行星圖像之前一年,有個日本學者已經提出土星環式原子模型,行星土星,也不過就尺度之差吧;還是那句老話,科學是積累性的知識體系。至於EPR(Bell),只能說若有誰能把entanglement理出個頭緒,找出其universal representation,從而解決quantum gravity以及cosmological constant的疑難,或可近之。

  15. 15 李淼

    kk:

    谢谢你的评论。

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