點教育》科學家好「奇」?他們好「理」!

2024-02-26 05:50 諄筆群


筆者認為我國的科學教育是應該從根本檢討!(美聯社)

常言總說科學家好奇,因而科學教育的要旨在於激發青少年的「好奇心」。這樣的說法對嗎?且先舉幾則科學史上著名的例子檢視一番。

換言之,牛頓當時提出了一套理論,將天上月球的運動與地上蘋果的運動一併解釋清楚了。之前的「奇」就化為不奇了。

再舉一例:天王星是在1781年發現的。其後的精密觀測發現天王星的橢圓軌道有異常;到1845年,年輕的亞當思(John Couch Adams)認為很可能是受到天王星外另一行星的幹擾,從而推算出該未知行星的軌道、質量與當時的位置。然而格林威治天文臺未予置信,該說法乃石沉大海。

不久(1854年),勒威耶被任命為巴黎天文臺的臺長。到1859年,勒威耶發現水星近日點的前移(歲差),比根據牛頓力學算得的值,每世紀快38弧秒(1882年新計算修正為43弧秒)。[1]他猜測可能是還有一顆比水星更靠近太陽的行星所致;但經過多年辛勤搜尋,竟一無所獲。天文學界曾為此「奇」抓狂!直到1915年,愛因斯坦的廣義相對論以時空彎曲的新理論取代牛頓的重力理論,所算出的結果剛好就是比牛頓理論多出42.7   43弧秒!

換言之,廣義相對論又成功地化奇為正了!在廣義相對論裡,時空的彎曲決定於能量與動量的分布,反過來又決定物質的運動。這與牛頓力學裡,物質是在平坦的時空中運行,大異其趣。

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