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为什么近代没有像爱因斯坦之类的科学家了?

2020-10-06 00:01阅读(74)

为什么近代没有像爱因斯坦之类的科学家了?如:爱因斯坦、尼古拉特斯拉、牛顿等这些对社会乃至世界和宇宙学术上有巨大发现、发明好和贡献的人,为什么近代没有再

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21世纪才刚开始,说不定如同爱因斯坦那么厉害的科学家还在肚子里面待着呢!

首先我们回顾一下爱因斯坦、尼古拉特斯拉、牛顿这三位牛人的故事。

牛顿(Isaac Newton, 1643 - 1727)是万有引力定律的发现者,在1687年发表了《自然哲学的数学原理》,阐述了三大运动定律和万有引力。

1679年,R·胡克在写给他的信中提出,引力应与距离平方成反比,地球高处抛体的轨道为椭圆,假设地球有缝,抛体将回到原处,而不是像牛顿所设想的轨道是趋向地心的螺旋线。牛顿没有回信,但采用了胡克的见解。在开普勒行星运动定律以及其他人的研究成果上,他用数学方法导出了万有引力定律。

牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律,实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。

△ 尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856年-1943年),1856年7月10日出生在克罗地亚,是一位世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。19世纪末20世纪初,他对电力学和磁力学做出了杰出贡献。成就是1882年,他继爱迪生发明直流电(DC)后不久,发明了交流电(AC),并制造出世界上第一台交流发电机,并创立了多相电力传输技术。他是一个绝世天才,也是一位被世界遗忘的伟人,交流发电机就是他发明的。1943年1月5日晚间到7日在纽约旅馆孤独的死于心脏衰竭,享年86岁,他的专利和理论工作依据现代交变电流电力系统,包括多相电力分配系统和交流电发电机,帮助了他带起了第二次工业革命。

△ 爱因斯坦( Albert Einstein , 1879 -1955)于1905年在德国《物理学年鉴》发表论文《论动体的电动力学》,首次阐述了狭义相对论的基本思想和基本内容:相对性原理和光速不变原理(认为真空中的光速沿任何方向、对任何惯性系都一样)。

1916年,爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》,在这篇文章中,爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理,将时空和引力连接了起来,他认为引力是弯曲的时空引起的。

就列举的这三位大牛,一个世纪能出现一两个都可以说是全人类的幸运,在我们踏入幸福美好的21世纪没多久,给我们多些时间去等待全人类幸运天使的来临,说不定接下来这个震撼世界的科学家可能是你的孩子哦!

生活依旧美好,让我做个梦爽爽!

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不说说当前厉害的科学家还真说不过去,那就是杨振宁与爱德华·威滕。

杨振宁,中国理论物理学家。在统计物理、凝聚态物理、量子场论、数学物理等领域做出多项贡献。被《物理教师》期刊列为物理学史上最顶尖的18位物理学家之一。

1957年,与李政道提出了“宇称不守恒”理论,共同获得诺贝尔物理学奖,是最早的华人诺贝尔奖得主。

(A)统计力学
A1. 1952 Phase Transition(相变理论)。
A2. 1957 Bosons(玻色子多体问题)。
A3. 1967 Yang-Baxter Equation(杨-Baxter方程)。
A4. 1969 Finite Temperature(1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解)。
(B)凝聚态物理
B1. 1961 Flux Quantization(超导体磁通量子化的理论解释)。
B2. 1962 ODLRO(非对角长程序)。
(C)粒子物理
C1. 1956 Parity Nonconservation (弱相互作用中宇称不受恒)。
C2. 1957 T,C andP (时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性)。
C3. 1960 Neutrino Experiment(高能中微子实验的理论探讨)。
C4. 1964 CP Nonconservation(CP不守恒的唯象框架)。
(D)场论
D1. 1954 Gauge Theory(杨-Mills规范场论)。
D2. 1974 Integral Formalism(规范场论的积分形式)。
D3. 1975 Fiber Bundle(规范场论与纤维丛理论的对应)。
引自:Beauty and Physics: 13 important contributions of Chen Ning Yang, Int. J. Mod. Phys. A 29, No. 17, 1475001 (2014)

爱德华·威滕,犹太裔美国数学物理学家,菲尔兹奖得主,普林斯顿高等研究院教授。他是弦理论和量子场论的顶尖专家,创立了M理论。

威滕确实是除了牛顿、庞加莱等几位屈指可数的在数学物理跨界牛人之外,当今少有的能在数学和物理两大领域都作出一流成果的全能型科学家了!

1995年,威滕在南加州大学召开的超弦会议上做了报告,提出了M-理论,将弦的10维空间拓展到了11维,对当前所有的5种类型的弦理论进行了统一,证明了这5种弦理论实质上是等价的。
M理论认为,存在无数平行的是膜,膜相互作用碰撞,导致产生四种基本粒子,然后产生电磁波和物种,这就是宇宙大爆炸的原因。

还是去做梦好了!

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题主问错了,爱因斯坦出生于近代,也是现代人物,按照世界现代史划分,1917年的俄国十月革命就是现代史的开端。

确切一点的提问应该是为什么20世纪后半叶没有出现爱因斯坦级别的科学家。

事实上,牛顿和爱因斯坦级别的科学家是划时代的,是有严格的时代背景的。并不是说我们当代人不聪明,而是整个世界的科学发展史没有达到孕育出爱因斯坦级别的背景条件。

牛顿和爱因斯坦都是开启全新时代的科学家。

前者的理论标志着人类开始掌握科学这样的理性工具,解决问题已经抛弃了宗教和经验,并且已经学会了诉诸于归纳与演绎构成的科学体系来解决问题。

牛顿代表的经典物理学掀起来工业革命的浪潮。

当人类以煤炭,钢铁为基准的工业时代1.0发展到了瓶颈期就需要寻找新的理论指导下一场工业革命的浪潮。

这时候,人们发现了经典物理学的许多漏洞,比如黑体辐射,光速问题。

这些问题是后牛顿时代必然会出现的结症。

而爱因斯坦等人正是在这样的时代背景下才得以诞生。相对论和量子力学是对经典力学本质上的修正。

如果爱因斯坦出现在牛顿那样的时代,是不会也不可能提出相对论的。因为那时候人们对光速和引力还没有清晰的认知。

爱因斯坦的成功不仅得益于聪慧的大脑更得益于恰好出生在物理学危机的时代下。

那么当代还有可能出现爱因斯坦级别的科学家吗?

首先要看当代物理学是否出现新的危机,答案是肯定的,实践物理一直在前进,而基础物理的进步相对来说就十分缓慢了。我们所处的后电气时代包括互联网都是基于20世纪的理论。

我们的基础物理基本上是原地踏步走。当代物理学面临的问题不比20世纪初轻松。

暗物质,万有理论,宇宙起源依旧是难以逾越的鸿沟。纵观爱因斯坦之后的诺奖,即便出现了理论性成果,也只是对相对论和量子力学的验证和完善,比如大贝尔实验对量子力学完备性的验证,再比如2017年物理学诺奖对爱因斯坦在1916年就提出的引力波的证实。

而又望成为万有理论的超弦理论和M理论更是纯粹数学上的验算,和现实脱钩十分严重。

我们现在对这些问题的认识还处于初级阶段,如果再深入,势必会有大机遇在等着当代物理学家。到时候出现下一个爱因斯坦就是顺理成章的事情了。

3

什么时候量子力学研究透了,相对论出现问题了,才会出现这样的人物出来开创新体系,一个更接近真相的体系,像牛顿到爱因斯坦不也要几百年嘛,这不是现在的人不够那时候聪明,只是科学的进程还没到,或者技术手段还没到那个高度,很多问题发现不了。像爱因斯坦的时代,人们发现了光速是不随惯性系改变的,为了解释这个问题,才有了相对论。量子力学的出现则是由于黑体实验,光电实验。从这样的历史背景你会发现,正是由牛顿开启的科学革命让技术取得了长足的进步,才能发现新的问题,而为了解决新的问题,就会有新的理论提出。科学的进步会引起技术的进步,技术的进步又会发现新的问题。现在的技术手段跟精度还没达到发现新的问题的阶段。这就起为什么人们要花几百亿美金去建设超大型的粒子对撞机的原因了。为了发现新的问题!

至于特斯拉嘛,我觉得还是有的,那些搞量子计算机的,量子通讯的,搞人工智能的,就是现在的特斯拉呀

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人类的科学是一个从无到有,从易到难,从表象到本质的一个分阶段的、不断推进的发展过程,而且在面临科学发展瓶颈的关键时刻还需要一些特别重要的人物出现,提出具有总结性、跨时代意义的理论来推进科学进入下一个发展阶段。其实科学发展的每一个阶段都是一个比较漫长的过程,在每个阶段中都有无数的科学家为此奉献了自己的智慧,一点一点为科学之塔搭建积木,而最后一块积木往往是那些特别具有创造性的人完成的。

这些人中就有我们最熟悉的一些科学家,例如:开普勒、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦,它们为科学所做出的贡献都具有划时代的意义,也是科学发展阶段性最后一块积木的搭建者。但是我们往往只记得这些人的伟大理论,却忽视了很多科学家在前期漫长的时间中所做的努力。

而且早期的科学发展对各个学科来说都是一片空白,相对容易出成绩,因为早期的科学理论都是对自然现象的一种总结,并且任何事干的越早越简单,越往后越复杂,例如:哥白尼1543年对地心说发起了挑战,并提出日心说,这其实只是对天体运行规律的观测而总结出来的科学模型,并不需要任何先进的科学仪器去辅助论证,只需要自己的科学理论能更好的应用在实际的观测中就行了。

如果哥白尼1543年不发表《天体运行论》,我相信用不了多久就会有人提出日心说,因为地心说存在很多瑕疵,除了复杂以外,更解释不了行星逆行的现象,所以通过简单对天体的观测就很容易得出日心说模型,但哥白尼提出日心说以后并没有准确的解释行星运动的规律。

时隔76年,开普勒1619年完成了它的行星运行三大定律,准确的为世人描述了太阳系行星的运动规律,至此一个以太阳为何中心的模型最终得以确立。就现在看来这么简单的一步,人类竟然花了将近一个世纪的时间,其中布鲁诺和第谷·布拉赫也为此做出了自己的贡献。开普勒的发现也是对自然现象的一种归纳总结,并且通过数学的方式准确的表达出了太阳系行星的运行规律,不过他没有解释行星为何会绕太阳运行。

时隔68年,牛顿1687提出了万有引力定律,完成了经典力学以及绝对时空观的建立,并且完美解释了行星绕太阳运行的本质原因是因为太阳和行星之间有一种看不见、摸不着的力存在。牛顿理论的提出完成了科学阶段性的发展,为经典力学搭建了最后一块积木。但这仍然只是对自然表象的一种科学归纳和总结,因为牛顿本人并不认为引力是物体固有的属性,而且他认为仅仅靠万有引力是不能让太阳系保持稳定了,背后一定有上帝之手的参与,也就是说,引力是上帝的杰作。

从以上就可以看出,人类科学发展想要取得阶段性的胜利其实是一个十分漫长的过程,并不是随便几十年就可以出一个特别牛的人,提出跨时代意义的理论,甚至直接推动人类科技的飞跃。牛顿时代以后,科学就进入了研究万物本质的阶段,不再是对简单自然现象的归纳总结,因此科学发展就进入了一个更加漫长、缓慢的发展过程。

牛顿在有生之年也对光进行了研究,并且首次将光通过三棱镜进行了分解,不过光是什么?这个问题涉及到了自然界最大的本质问题,在牛顿那个年代由于认知的局限性以及人类科技水平的发展的局限,根本无法解释这个问题,牛顿说光是一种微粒,惠更斯认为光是一种波,两个人争论了几十年,牛顿最后凭借自己在科学界的威望获得了胜利,也直接导致了人们对光的认知停滞不前。

1801年,这已经到了19世纪,托马斯·杨通过杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波,至此人类对光的认识又进了一步,1873年麦克斯韦发表了《论电和磁》,这是继牛顿之后人类的有一部跨时代巨著,因为麦克斯韦为我们统一了电学、磁学和光学,并且预言了电磁波的存在,而且他用数学的方式计算出了电磁波的速度和光速一样,人们开始认为光可能就是一种电磁波。时间到了20世纪初,光电效应的发现直接导致了量子理论的发展,爱因斯坦认为光的能量是不连续的,存在最小的一份能量称为光量子,至此人们才真正认识到了光的本质属性具有波粒二象性。

从人类对光的认识所花费的时间,以及众多科学家的努力就可以看出任何科学的发展都不是一蹴而就的,都需要一个非常缓慢的积累阶段,并且在前人的基础上缓慢的推进科学前沿。尤其是在设计到一些物理本质的时候,更是异常的困难。

现在我们在回到牛顿没有解决的引力本质的问题,现在看来引力这玩意比光更难懂,在牛顿提出万有引力的三个世纪间,从来没有人怀疑过牛顿引力是否完全正确,直到我们发现水星轨道异常的进动问题,人们才开始考虑是不是牛顿引力存在瑕疵,1916年爱因斯坦广义相对论的发表彻底解决了这个问题,而且也为我们人类统一了时空,重新塑造了一个富有弹性的时空观,并且也解决了引力的本质问题,其实就是时空弯曲的结果。

从人类了解引力本质的过程,我们更是能深刻的体会到,科学发展并不是我们想象的那么容易,虽说我们平时总爱说人类科学发展异常迅速,短短的几百年就可以上天入地,但这个迅速、这个短短几百年是相对于人类1万年的历史来说的。如果细看的话,人类科学发展也是异常的艰辛。

那么我们也经常会问到感觉近代好像再也没有出现像牛顿和爱因斯坦这样的牛人了,其实在爱因斯坦1955去世之后才过了短短的65年,按照以往具有跨时代意义的科学理论出现的时间段来说,这个时间真的还早!并且我上文也说了,科学理论越往前推进,越接近前沿,想要突破瓶颈就越困难,科学发展的铺垫阶段就越长,越需要更多科学家默默无闻的努力,所以说等下次牛人在出现估计还得等几个世纪。

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那是一个创造大师,创造伟人,创造英雄的年代。那个年代更注重个人魅力而忽视大众的创造力 。现代的理念是—— 团队的合作远盛于个人的努力,就像一个总统身后会有一个强大的智囊团,其实这几十年的世界科技也是日异月新,突飞猛进的,只是我们身在其中,不明觉厉。


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目前我们熟知的科学家,如:牛顿、爱因斯坦、达尔文等似乎都不是这个时代的人,而这个时代很少出现能与它们媲美的科学家,难道是人们的智商落后的吗?

其实并不是,之所以我们现在没有出现像爱因斯坦这样有名的科学家,是因为研究的内容改变了。

科学家的时机

科学家也讲究时机,如果自己研究的内容被别人提前发表了,那么自己就拿不到好成绩了;再者,如果“容易出成绩”的研究成果被别人先发现了,那么自己就不好出名了。

牛顿、爱因斯坦、达尔文、伽利略等科学家,研究的内容就是“容易出成绩”的内容。之所以这样说,是因为它们研究的内容对科学实验仪器要求并不高。

以达尔文为例,达尔文研究进化论,是他跟随“小猎犬号”环游世界5年,在加拉帕戈斯雀亚科观测到了几种不同的芬雀,这些芬雀的血缘关系很近,但外表相差很远。于是开始思考生物为什么会变成这个样子。

后来,达尔文受《人口论》的启发,了解了当生物到达一个环境适宜的地方时,生物数量总是会呈爆炸式增长;但当生物达到一定数量时,就会受环境制约,出现饥饿或者疾病导致死亡率上升,最终生物的数量在一定区间内来回波动。

再加上他自己的思考,生物所生育的后代并不能全部存活下来,但能够活下来的生物一定都是能够适应环境的生物。而不能适应环境的生物,在很小时候就去世了,无法将自己的性状传给下一代,所以是自然选择将不适应环境的性状给淘汰了。

从这个例子可以看出,达尔文在研究进化论时,并没有使用现代化的仪器,如:DNA显微镜,也没有采用团队合作,而是仅凭一人之力就奠定了进化论的基石。

牛顿和爱因斯坦以及麦克斯韦也是如此,在它们那个年代,对仪器的精确度要求并不高。所以它们可以仅凭一人就做到了物理规律的部分统一。

当他们把容易出成绩的理论都给研究完了,留给后人的难题都需要高深的设备,以及专业的团队才能够研究。

比如:为了研究高能物理,需要花费360亿元人民币建立大型对撞机。耗资如此巨大的工程,不可能仅凭一己之力完成,而是需要整个国家的投入,因此尽管现在有许多科学成就,但出名的科学家并不多。

现代科学家为什么没有非常出名的名人?

如果说现在活着的物理学家中最接近牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦的人,那么杨振宁算是其中之一。

但是我们对杨振宁一点儿也不了解,甚至很多人怀疑他得诺贝尔奖是因为李政道,当然李政道也是一位非常出色的科学家,但实际上杨振宁在学术圈的地位比李政道更高一些,因为他除了有获得过诺贝尔奖的“宇称不守恒”,至少还有3个理论可以获得诺贝尔奖,甚至有几个是超过宇称不守恒级别的理论,而李政道的学术成就巅峰就是“宇称不守恒”。

杨振宁的成就虽然和爱因斯坦、牛顿、麦克斯韦等有一定差距,但他已经非常接近他们。

我们知道,物理学家有一个终极梦想就是“统一”,就是把所有的现象都可以用一个理论去解释,牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦都是如此,但是他们都失败了,只做到了部分统一,牛顿统一了天上地下的物理学,爱因斯坦统一了时间与空间,麦克斯韦统一了电与磁。

而杨振宁的理论,将宇宙中四大作用力“电磁力、引力、强相互作用力、弱相互作用力”统一了三个,当然这些并非是他一己之力完成,而是有许多科学家参与进来。其中就包括统一电弱理论的温伯格等,还有提出希格斯机制的希格斯,恩格勒等人。创建这套理论大概有几十位物理学大神,因此,从这角度上看,杨振宁与牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦还有点差距,但已经是20世纪最接近于这三位大神的科学家之一了。

但是杨振宁的成就在我国并不出名,并且很多人认为他回国是为了养老,之所以会如此,是因为他研究的东西太高深了,如果不是物理学研究生,甚至博士,都很难看懂他的理论。

不仅是杨振宁,目前所有的科学家研究的内容都是非常高深,并且非常反常识的,但是这些知识我们在生活中并不会运用到,以至于我们根本不了解现在的科学家做了什么。

再加上科学家研究的知识太过于超前,还有许多需要验证,比如:弦理论等。

除此之外,科学家的研究工作注定了他们比较默默无闻,不会像明星一样保持较高的曝光度,仅仅会将自己的理论发表在顶级期刊上,而这些期刊我们普通人又不会看,所以现在我们知道的科学家仍然是写进课本的牛顿、爱因斯坦等人。

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爱因斯坦个人成就于1920年达到巅峰,在生命剩余的35年难有突破,可见物理学遇到了前所未有的挑战了。

爱因斯坦是3月14日出生,霍金是3月14日离世,不过,霍金只有小成,也没有带领物理学走出死胡同,从迷茫中突围。

所有这些困难要问物理学究竟遇到了什么死结了?一句话回答:宇宙从五极(冷极、动极、无极、阴太极、阳太极)中发源,到2020-04-04中国清明之前,只有爱因斯坦触碰到一个极(动极或绝对光速),其他四极都擦肩而过。

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这个问题问得实在是……

首先啥叫近代啊?正常来讲,近代怎么着也得是在“现代”之前吧?可是,爱因斯坦就是现代物理学家的翘楚。

所以我想题主想要问的应该是为什么当代没有和爱因斯坦相提并论的大科学家吧?

这个话题就实在太难讲了。

上个月,霍金离世,全世界的科学界都表达了哀悼。不仅是科学界,在那几天,几乎全民都在哀悼,那么请问,霍老爷够不够伟大呢?

我当然知道霍金对于现代物理的贡献远不如爱因斯坦,但是评价一个科学界是否伟大的维度,远不止学术贡献这一条。

举个例子,同样作为华人科学家,杨振宁对学术的贡献要远远大于邓稼先,但是,从国人的角度来说,会觉得邓稼先没有杨振宁伟大吗?

提到杨振宁,其实也可以回答题主的这个问题,因为还在世的物理学家中,杨振宁的学术地位并不比爱因斯坦低太多。顺便说一下的是,很多人都喜欢黑杨振宁各种八卦,但其实类似的话题,爱因斯坦不仅有,而且可能比杨振宁更直接。爱因斯坦本不是美国人,而是德国人,因为纳粹政府残害犹太民族,他加入美籍后,再也没有踏上德国半步。而对杨振宁了解的人,应该也知道他和杜聿明的关系。至于他的再婚,并没有违反法律和道德,再看看爱因斯坦的婚姻史,杨振宁那个也叫事儿?

最后说一下问题,爱因斯坦对科学的贡献很大,但是同时期的诸如玻尔、费米这些科学家,天才的程度并没有比爱因斯坦相差太大,可以说是群星闪耀。科学的轨迹并不是线性发展的,那个时期的井喷,很大程度是因为物理学的两片乌云,吸引了全世界最聪明的头脑去解决这一问题,但如今的物理学问题更加细微,每年诺贝尔奖颁发的对象也都很伟大,但普通人不仅看不懂,更不知道意义何在。打个比方,就好像马拉松长跑,沿途有一些很适合观众看比赛的地方,于是谁最先通过这个位置,自然就会让大家记忆深刻,但是在漫长而枯燥的跑步过程中,究竟排名如何,就没多少人关心了。

物理学同理。

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不管哪个行业,其所运用到的最为尖端的科技,其实依然来自于上世纪的科学理论,虽然我们处于科技爆炸的年代,但是这场“爆炸”所运用到的“火药”依然是上个世纪的“产品”,难道是物理学处于瓶颈了?无独有偶,甚至许多人认为即使现在的诺贝尔奖也没有上世纪的含金量高了。


进入21世纪已经二十年了,但是我们依然没有发现如《相对论》、量子力学之类的重大理论,如此对比则发现当下的科学界“暗淡”了许多。其实我们要明白,不管是《相对论》还是量子力学,并不是一蹴而就的,科学的突破也是量变引起质变的过程。

从亚里士多德到牛顿,人类耗费了上千年的时间才对力与运动有了完善的认识,从牛顿到爱因斯坦又耗费了两百年的时间才对时空有了更为全面的认识,科学突破固然吸引人们的目光,但是所有的科学突破都是在各种科学基础上实现的,正是站在伽利略的“肩膀”上,牛顿才会看得更远,正是二十世纪物理学天空中的“两朵乌云”(迈克耳逊-莫雷实验与黑体辐射问题),才催生出相对论与量子力学。


相对论的提出距今不过百年而已,我认为我们要给科学足够的时间,不同于19世纪末期科学家认为的那样,物理学的大厦已经建成只剩下修修补补,然而整个物理学大厦却被“两朵乌云”砸成了平地,当下的物理学天空中可以说是“乌云密布”,不论是暗物质还是量子纠缠,亦或是磁单极子,任何一个科学发现都是重大的理论突破,从这点看当下的科学无疑是在“憋大招”。

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仔细看了爱因斯坦、尼古拉特斯拉、牛顿三人的像,


发现爱因斯坦比较爱因斯坦,牛顿比较牛顿,


尼古拉特斯拉比较尼古拉特斯拉,


所以近代没有像爱英斯坦、牛顿之类的科学家,


像尼古拉特斯拉的科学家还是比较多的。