如何學會穿衣2019.10.2008:28關注
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從結構上看實驗在物理學的意義和作用,數學是由理論和實驗組成的。 化學家可分為兩類:理論化學家和實驗化學家。 那些在理論上沒有成就而在實驗上有所成就的是實驗科學家,如丁肇中、吳健雄。 那些在理論上有所成就而在實驗上沒有成就的是理論科學家,如楊振寧、李政道。 在理論和實驗上都取得成就的科學家是雙重科學家,如牛頓和費米。 在科學體系越來越大的今天,既是理論化學家又是實驗化學家的情況似乎越來越少了。 費米通常被認為是最后一位雙重化學家。
從數學史上看,最偉大的化學家多以理論化學家為飾。 麥克斯韋、愛因斯坦、玻爾、狄拉克等都是理論化學家。 但這并不是理論化學比實驗化學重要的原因。 實驗和理論都是數學的組成部分,三者缺一不可。 你很難區分是理論重要還是實驗重要。
理論化學家的工作離不開實驗(觀察)。 他們的工作通常需要從已知的實驗數據中發現具有普遍意義的想法或物理公式。 他們給出的公式不僅要解釋當前的現象,還要預測以前從未檢驗過的結果。 從歷史上看,數學是在沒有實驗的情況下穩固地構建起來的。 牛頓統一了使地球繞月球公轉的力和使蘋果掉落的力,并借助實驗觀測數據證明了它們都與距離的平方成正比。 后來,根據理論計算對海王星位置的預測引起了巨大的震動,該理論也因此深入人心。
現在的理論化學家往往不需要自己做實驗,但往往需要給出實驗方案來檢驗假設。 或者根據已有的科學原理和自己的假設進行實驗設計,借助思維完成實驗過程。 這些先前的實驗被稱為思想實驗。 理論化學家愛因斯坦擅長設計思想實驗。 當他和玻爾辯論量子熱時,他設計了許多著名的思想實驗。
事實上實驗在物理學的意義和作用,很難有一個偉大的雙材料化學家,但無論是理論化學家還是實驗化學家,都不會只屈服于理論或實驗的某一方面,因為理論加實驗就是完整的數學。