回首过去，20世纪初，量子力学和相对论的出现刷新了人们的世界观，让人类对时间、空间、物质的关系有了新的认识，使人类科学得以飞速发展和技术。 21世纪初，物理学还没有什么爆炸性的发现。准确地说，在基础领域没有重大发现。物理学的发展遇到瓶颈了吗？莫非如科幻小说《三体》中所描述的，人类的科学发展已经被高级文明锁住了。

事实上，物理学在过去的 100 年里不仅没有停止，而且发展速度也比历史上其他时期快得多。 20世纪初，是人才辈出的时代。现代物理学的许多重大发现都诞生于那个时期。 20世纪以来，人类文明进入快速发展时期。

下图是1927年参加第五届索尔维会议的科学家们的合影，当时世界上最杰出的物理学家基本上都出现在这张照片上。

物理学是研究最普遍的物质定律和物质运动的科学。它是自然科学中最基本的学科。物理学的进步可以推动其他自然科学的发展。人类科技文明的进步很大程度上得益于物理学的进步。例如，电磁学和热力学的研究将人类带入电气时代，量子力学催生的半导体技术和激光技术将人类带入信息时代。

物理学的发展与自然科学的发展基本同步。

自然科学起源于大约2600年前的古希腊，亚里士多德是那个时代的代表。 2000多年前的春秋战国时期，我国出现了以墨家为代表的古代科学，可惜被历史潮流淹没了。物理学这个学科在古希腊并没有出现，是自然科学的萌芽期，持续了大约700年。当时，科学家们主要根据观察和经验总结出规律。

上图是亚里士多德的雕像。

在中世纪，科学停滞了大约 1400 年。在漫长而黑暗的中世纪之后，当时间来到16世纪时，文艺复兴为现代科学的萌芽奠定了基础。先是哥白尼提出了日心说，然后伽利略开创了物理实验，物理学和现代科学正式确立。

上图是伽利略的画像。

16世纪末（明末），我国近代科学先驱徐光启和利玛窦等西方传教士翻译了大量西方科学著作，为中西科学文化交流做出了重要贡献。可惜清朝闭关锁国，中断了中西文化交流，最终导致我国科技落后世界近200年。

划时代的人物牛顿出现在17世纪，他创造了经典力学体系。在这一点上，物理学开始蓬勃发展。 18世纪末，蒸汽机的应用引发了第一次技术革命。在 19 世纪中叶，麦克斯韦用一组美丽的方程式统一了电和磁。在经典电磁学完善之后，同时也开始了重大的技术变革。第二次技术革命始于 1860 年代。

从物理学正式诞生到第二次科技革命开始，这一时期属于经典物理学时期，历时300多年。这一时期，物理学进入了实验时代，数学与物理学开始紧密结合。因为实践表明人类的经验是不可靠的，为了保证研究结果的准确性，大家公认科学家必须用可重复的实验来验证结论的正确性，并检查物质的物理性质和运动过程中的变化。定性和定量地研究和描述物理定律。

19世纪末，两朵乌云飘浮在物理学的天空。第一个乌云是指迈克尔逊-莫雷实验和以太理论的破坏，第二个乌云是指黑体辐射和紫外线灾难。为了解决这些问题，物理学家们不断进行实验和理论推测，并在20世纪初诞生了相对论和量子力学理论。二战后，世界整体趋于和平，1950年代开始第三次科技革命。

现代物理学诞生于 20 世纪初，并一直延续至今。随着物理学基础的成熟，这一时期理论物理学的兴起使现代物理学发展成为一门理论与实验紧密结合的科学。理论物理学不是随机猜测，而是建立在现有结论的基础上，做出合理的猜测。

无论是物理学还是其他科学，发展之路从来都不是一帆风顺的。工业的发展需要技术的积累，科学的发展也需要知识的积累。牛顿曾说过，他之所以能取得巨大成就，是因为他站在巨人的肩膀上。原始资本的积累需要足够长的时间，基础科学的发展也需要足够长的时间打好基础。

科学的发展是一个从无到有的过程。当人类的理解达到足够的程度时，一些智者就会思考得更深入，从而引发一场科学革命。这是从量变到质变。如果没有以前的研究成果，爱因斯坦就不可能提出相对论。此更改过程将需要足够长的时间。

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