科学理论是人类发展的基石。然而,并非所有的理论都是成功的。有时候,即使它们一开始看起来似乎是正确的,但最终却被证明是错误的。让我们深入研究一些后来被否定的最著名的理论。
弗莱西曼-庞斯的核聚变
核聚变是一种在太阳等恒星中可以自然发生的反应。核聚变反应需要非常高的温度和压力,以克服正电荷核之间的斥力。如果有人能在常温下引发核聚变反应,那将是一项伟大的突破。
当斯坦利庞斯(Stanley Pons)和马丁弗莱西曼(Martin Fleischmann)宣布他们在室温下成功地完成了核聚变反应时(冷聚变)。他们的实验基于这样一个事实,即电解盐溶液时,通过使氘原子以高密度的方式吸收到钯电极中,从而使它们的原子核发生聚变反应。
这个发现让科学界陷入了疯狂。当时有多名科学家对该理论进行了测试,在接下来的几周内,该理论遭到了批评。当时许多著名的科学家对弗莱西曼和庞斯的理论写了大量的评论,甚至称他们是骗子。很快,人们又做了其他实验,这些实验实际上也否定了室温下聚变的任何可能。
以太假说
在爱因斯坦的相对论之前,光的概念与我们今天对它的理解有很大的不同。大多数人相信有一种东西叫以太,它是光传播的载体。许多科学家提出了方程式来证明这一点,有些甚至试图通过实验来证明。
证明以太存在的最著名的例子是阿尔伯特迈克尔逊和爱德华莫利的实验。他们两人一起发明了一种叫做干涉仪的设备。他们确信这将证实以太的存在,并证明光是如何在真空中以波的形式传播的。然而,他们实验的理论和结果却截然不同。
从理论上讲,以太的存在会导致不同速度的光在不同的时间击中探测器。然而,当他们使用干涉仪分离光束,并将其从不同角度反射到镜子上时,他们没有发现不同。无论他们怎么调试,两束光都同时到达探测器。后来,爱因斯坦通过他的相对论彻底推翻了以太假说。
爱因斯坦的静止宇宙观
在完成相对论之后,爱因斯坦致力于在宇宙范围内应用引力理论。为此,他建立一个遵循物理定律的方程式。
爱因斯坦认为宇宙是一个整体。他假设宇宙是一个有限的空间,在时间上是静止的。由于这个假设(爱因斯坦最大的错误),爱因斯坦不得不提出一个适用于有限宇宙的常数。他说,宇宙常数只是抵消引力影响的一种方法。
然而,由于埃德温哈勃发现了星系红移与其距离之间的关系。爱因斯坦不得不放弃他的静止宇宙的观点,随后也放弃了他的场方程中的宇宙常数。星系红移这一发现推翻了静态宇宙的观点。爱因斯坦很快接受了这一观点。哈勃的发现让他的宇宙常数被假定为零。但在发现了一个加速膨胀的宇宙后,宇宙常数再次被重视。
地球膨胀理论
地球膨胀理论已被认为是伪科学。这个曾经被许多科学家接受的理论,现在已经完全被推翻了。在过去,由于我们掌握地质学的知识和数据有限,很难解释地形的变化。
查尔斯达尔文在观察了南美洲的海滩之后,提出了地球在体积和质量上大规模扩张的观点。一些人将膨胀归因于宇宙中物质的不断增加。
然而,在地球板块构造理论被发现之后,地球膨胀理论就被推翻了。先进的仪器精确地测量了地球的体积和面积,证明地球没有膨胀。事实上,过去的数据和分析证实,地球在过去的6亿年里没有经历过任何显著的膨胀。
火神星的预测
据说,火神星曾存在于水星附近,并于1859年被乌尔班勒维耶(Urbain Le Verrier)证实。从科学角度讲,这颗行星在水星旁边也是有道理的。如果你相信牛顿的万有引力定律,你就会认为一定有另一颗行星引起了水星的进动。
水星的进动现象,让人们一度相信火神星的存在并且毫不怀疑。同样的原理导致了海王星的发现(天王星的进动)。勒维耶声称火神星的存在,并得到了其他人的支持,他们发誓在望远镜中看到了它。
阿尔伯特爱因斯坦再次登场,他需要证明自己的相对论。然而,为了证明他的理论准确且令人信服,爱因斯坦准备证明火神星不存在。这在当时被认为是不可能的,因为火神的存在已经是公认的,并且被科学界所接受。然而,当爱因斯坦用广义相对论正确地预测了水星的轨道时,科学界意识到必须以一种更深刻的方式看待引力。
通过否定火神星的存在,爱因斯坦不仅给自己的理论增加了可信度,而且向世界表明时空不是静止的。只有通过这个引力透镜,水星的进动才能在附近没有另一颗行星存在的情况下得到合理的解释。1919年5月29日的日食之后,这个新的解释很快就被接受了。
无中生有的生命理论
生命自发生成的理论已经存在了一千多年,这一观点的最早记载可以追溯到亚里士多德。当时他声称,只要非生命物质中存在着生命的能量,生命就可以从虚无中出现。
亚里士多德想说的是,生命可以从虚无中出现,前提是有一个合适的环境。例如,洪水发生后,青蛙会突然出现;或者鱼在干净池塘里迅速繁殖。这些都是自然发生的例子。这个理论甚至在整个18世纪都被认为是正确的。事实上,一些科学家也提出了实验来证明这个理论。
1745年,约翰李约瑟(John Needham)的实验是为了检验自然生成理论而进行的众多实验之一。他取了一些动植物,将其浸泡在肉汤中,然后煮沸以消灭所有微生物。之后,他将肉汤分离并密封在一个烧瓶中。一段时间后,他发现在肉汤中存在微生物,证实了无中生有的生命理论。
直到路易巴斯德( Louis Pasteur )出现,这个理论才被彻底否定。1858年,巴斯德证明了空气中的微生物是生命的来源。巴斯德改进了李约瑟的实验,不允许空气接触到装有肉汤的烧瓶。实验结束时,在他烧瓶里的肉汤里没有发现生命,因而驳斥了无中生有的生命理论。
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