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伽利略用斜面实验和自由落体思想实验,修正了亚里士多德的运动理论;
爱因斯坦广义相对论的诞生,为牛顿的万有引力划定了适用边界;
泊松坚定的支持光的微粒说,通过数学推导得出结论:倘若波动说成立,阴影中心会出现亮斑。他视这一结果为荒谬推论,试图以此反驳波动理论。
然而,实验最终观测到了预言中的亮斑;
曲卓也依靠胶带剥离得到石墨烯,拓展了热力学涨落理论的适用边界……
无数案例都证明,科学不存在永恒、绝对和无条件的终极真理。任何定理、定律,都只是阶段性能够解释观测现象的最优模型。
与科学体系密不可分的顶尖科学家们,确实拥有远超同代人的洞察力,但所有思考都建立在当下已有的观测数据、实验工具、基础概念之上。
时代的认知天花板,没有人能够轻易突破。
费曼也一样。
即便他被称为二十世纪最伟大的物理学家之一,认知同样无法超越时代的限制。
59年12月29日,他在加州理工学院举行的阿美莉卡物理学会西部会议上,发表了一番即兴演讲——《底部还有很大空间》
二十五年过去,费曼意识到上一次即兴演讲表述的许多内容,已经需要修正了。
在与曲卓通话之前,他正在埃萨伦研究所筹备举办专题研讨,准备在研讨会上发表《tiny
machines》(《底部还有很大空间》的更新版本。
要修正的内容很多,主要有五个方面……
第一点,费曼意识到,他早年设想的“逐级缩小机械机械手”(waldo
嵌套小手),这条路大概率不现实。
微观尺度分子粘附力、摩擦力彻底颠覆宏观机械规律,简单等比例缩小的机械结构是无法工作的。
第二点,以细菌鞭毛、蛋白质马达等生物结构举例,证明自然界已经演化出分子级可动机械。
既然大自然能演化出分子马达,理论上人类同样可以通过人工合成的方式,制造生物微型可动机器。
第三点,也是最核心的一点。
81年stm扫描隧道显微镜的问世,人类第一次拥有观测、扰动单个原子的工具。
在此基础上费曼提出了自上而下,持续精进光刻、微加工的微观制造路径。和自下而上,从原子、分子尺度进行定向组装的制造路径。
第四点,微观尺度存在不可忽视的物理陷阱。
首先是散热难题,微小器件能量密度极高,热量难以散出。
然后是热扰动,越小的结构,热运动带来的误差越明显,精密控制难度暴涨。
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