綜述
十九世紀末到二十世紀初，是人類物理學上最「瘋狂」的年代，兩項顛覆傳統物理的理論橫空出世，將我們的世界從宏觀帶到了微觀。
一眾我們熟知的物理學家帶著他們的學說相繼來到世人的面前，毫不誇張地說，如果沒有那個時代的瘋狂，我們不可能有後面的沖向太空，更不會有如今便利的生活。
2005年為紀念偉大的物理學家愛因斯坦發表相對論100周年，此年被定為「世界物理年」。當人們回顧物理史時，會驚奇地發現：
近100年的時間裏，現代物理幾乎停滯不前，我們好像再也沒有聽到過足以帶動一場新的物理革命的理論。難道物理學已經走到了盡頭了嗎？
愛因斯坦
經典物理學
經典物理學是有牛頓、伽利略等人經過17世紀奠定的一門科學，經典力學、經典電動力學、經典熱力學和統計力學是它的三大支柱。
從那以後，人類歷史進入了工業文明。提到經典物理學，就不得不提一位科學巨人，那就是牛頓。
牛頓是人類歷史上最偉大的物理學家之一，也是經典物理的奠基人之一。牛頓的第一、第二和第三定律成為了經典力學的代表。
牛頓
除了在力學上的建樹，牛頓還是歷史上第一位使用三棱鏡分離光束的人，得到了光的色散現象，知道了我們常見的太陽光實際上是由七種顏色的光混合而成，為後面的光學打下了基礎。
此外牛頓還認為，光是由很小的微粒組成，是光粒子學說的早期持有者，也為後來光的波粒二象性提供了支持。
在數學上，關於他和萊布尼茨到底誰發明了微積分，曾一度是歐洲學術界的最大論題。英國學者認為牛頓更早發明微積分，萊布尼茨只是一個剽竊的小醜。
三棱鏡分離光束
這場爭論也導致英國數學與歐洲大陸數學之間發生巨大的分歧，從而導致了後來英國數學百年的落後。現在人們普遍承認牛頓和萊布尼茨分別獨立發明了微積分，最後流傳更廣的是萊布尼茨微積分。
牛頓還是一位傑出的哲學家，盡管他用自己的後半生去研究了神學，沒有成為一位唯物主義者，這也一度成為後世某些人嘲笑他的理由。
不過考慮到時代的局限性，牛頓依舊是一位值得尊敬的偉大物理學家。而經典物理的另一位代表人物伽利略，這是一個為了科學真理堅持自我的人。
伽利略
許多人提起伽利略會想到他的望遠鏡，進而認為伽利略只是一位天文學家。其實伽利略的成就遠不止天文望遠鏡那麽簡單。
在伽利略之前，人們把亞里士多德理論奉為圭臬，其中「重物比輕物的下落速度更快」成為無可撼動的「真理」。伽利略站上了披薩斜塔，將一枚鐵球和一片羽毛同時落下。
這就是著名的自由落體試驗，揭示了重力加速度不會因為物體的形狀和重量而改變。幾個世紀後的1971年，阿波羅號上的太空人在月球進行了這個實驗，結果一致。
當然最讓伽利略在後人眼中名垂青史的還是他的天文學造詣，他的天文學成就建立在他豐富的力學知識之上。
斜塔實驗
伽利略發現月球表面有崎嶇不平的現象並親手繪制了第一幅月面圖，他觀察金星發現金星有盈虧現象，此外他還發現了四個木星的衛星。
後來為了紀念他，人們將這些衛星稱為「伽利略衛星」。這正是這些觀察，讓伽利略更加肯定了哥白尼的日心理論，並公開表示支持哥白尼。
這一舉動遭到了當時教會的反對，他們不顧伽利略年老體衰雙目失明，將其軟禁，而伽利略在軟禁中走完了生命的最後一段路程。
經典物理除了伽利略和牛頓，還有開普勒、卡文迪許、焦耳、安培、法拉第等，他們一步步地為物理大廈添磚加瓦，讓人類的科學屹立不倒。
日心說與地心說原理
兩朵烏雲
1900年，著名物理學家克耳文發表新世紀演講，高興地宣布物理大廈已經基本建成，以後的物理學家們只需要不停地修飾大樓即可。
然而當時誰也沒有想到，兩朵漂浮在上空的小烏雲會顛覆經典物理。第一朵烏雲是「以太」學說。以太是古希臘哲學家亞里士多德所設想的一種物質。
經典力學中有一個理論為相對性原理，意識就是這個世界上沒有絕對的靜止，所有物理學上的運動都是有相應參照物的。
然而如何確定「絕對運動」，包括牛頓在內的物理學家們都沒能找到合適的辦法，最後只能臆想出一個「絕對空間」。麥克斯韋在發現電磁理論後，以太便成為了物化的的絕對空間。
絕對空間中模擬圖
但是，美國物理學家邁克爾遜和莫立在1887年利用幹涉儀所進行的精密光學實驗，都未能觀察到所預期的以太相對於地球的運動。
第二朵烏雲是「紫外災難」，又稱「麥克斯韋－玻耳茲曼關於能量均分的學說」。是指在研究黑體輻射的過程中，物理學家們推匯出一個公式。
它表明隨著波長的變短，輻射強度可以無止境地增加，然而實驗的結果卻和這個公式完全不相符。最終，烏雲的積累造成了雷暴，經典物理的大樓被轟然兩聲巨響震動。
黑體輻射實驗數據圖
現代物理學
第一聲驚雷叫做相對論，提出者是當時的德國天才物理學家艾拔·愛因斯坦。1905年，年僅26歲的愛因斯旦獨自完成了狹義相對論的論文【論動體的電動力學】。
而後的1915年11月，愛因斯坦提出了廣義相對論重力方程式的完整式，物理歷史進入了新紀元。相對論是關於時間、空間和重力的理論，完全顛覆了經典力學在人們心中的常識。
空間不再被局限於三維，時間也不再被規定於現在，一個新的概念被提到，那就是「時空」。根據其研究物件可分為狹義相對論和廣義相對論。
時空主題模擬圖
狹義相對論提出了狹義協變性原理，即時間和空間並非絕對獨立存在，它們整體構成的時空體系不管在哪個慣性參考系中都是符合物理規律的。
這意味著不管身處何處，物理規律都永遠不變。所以這就引出了光速不變原理，真空中的光不管在任何參考系中都恒定不變。
伽利略和牛頓的力學實驗和理論都是建立在相絕對靜止的情況下，空間與時間割裂，而愛因斯坦是在高速運動中總結出的結論，將我們引入到了一個新的領域——時空觀。
時空對我們研究宇宙很有用
如果說狹義相對論是在慣性體系內，那麽廣義相對論則是物體間重力的相互作用，重力場是彎曲的的時空。廣義相對論在天文學上意義非凡，第一次引入了黑洞這個概念。
某些大質素恒星會終結為一個黑洞，時空中的某些區域發生極度的扭曲以至於連光都無法逸出。
廣義相對論還預言了重力波，後經證實存在。而廣義相對論最大的貢獻是愛因斯坦場方程式。
重力波模擬圖
第二聲驚雷名叫量子力學，奠基者是德國物理學家馬克斯·普朗克。早年的普朗克一直在研究熱力學第二定律，在19世紀末期註意到了黑體輻射問題，並在其中發現了普朗克輻射定律。
他在此過程中提出了一個常數被後世稱為普朗克常數，而這這套定律成為此後微觀物理學中最基本的概念。從這一刻起，物體的運動不再是宏觀的，而是細化到粒子大小的微觀世界。
這個世界和傳統意義上的世界完全不一樣。有趣的是，普朗克當初選擇攻讀物理的時候，老師勸他不要選擇物理。
普朗克
因為當時正值經典物理發展的頂峰，大多數物理學家都抱著不再有新發現的想法，認為研究物理已經沒有了大好的前途。
然而普朗克說他只是對物理感興趣想要學習。現在想想如果不是普朗克的堅持與熱愛，不知道現代物理會晚多少年才到來。
愛因斯旦和普朗克，並成為現代物理的奠基人，開辟了全新的物理，是20世界最偉大的物理學家。與他們同時期的其他物理學家，如玻爾、居禮夫婦等人，一同書寫了那個「瘋狂」的時代。
普朗克
後愛因斯坦時代
瘋狂過後，一切歸於平靜，物理的發展似乎放慢了腳步，1955年，偉大的物理學家愛因斯坦逝世，人類步入了後愛因斯坦時代。
不到短短50年，人類似乎再也無法突破愛因斯坦與普朗克兩座大山，難道人類的物理停滯不前了嗎？與其說是停下腳步不前進，不如說是大家太心急了。
17世紀伽利略、牛頓等人奠定經典物理，20世紀初相對論與量子力學誕生，這中間經歷大約300年的時間，也就是說牛頓和伽利略兩座大山，後人用了300年的時間才翻越。
愛因斯坦
距離愛因斯坦的相對論發表才過去100多年，無法超越他是再正常不過的事情，而且人類也不是完全停止進步，愛因斯坦之後，依然有傑出的物理學家湧現，如史蒂芬·霍金。
霍金與牛頓一樣是英國的物理學家，年輕時遭遇罕見疾病，被迫坐上了輪椅，並且四肢因為疾病開始萎縮，他最後一生都被困在輪椅上。
但是病魔可以折磨霍金的身體但無法折磨他的意誌，輪椅可以限制他的活動卻無法限制他的思想，他成為了20世紀後半段最偉大的物理學家，帶著他的【時間簡史】來到了21世紀。
物理學當然沒有走到盡頭，人類也並沒有停下前進的腳步，現代物理取代了經典物理的大樓，終有一天，另一座大樓也會取代現在的大廈。
霍金
結語
牛頓曾謙虛地說，自己是站在巨人肩上摘蘋果，也就是說在牛頓之前，還有更原始的物理學雛形，正是一代又一代人在經驗中總結，在總結中歸納，最後有了17世紀的基礎、20世紀的綻放。
可以說物理的發展不是偶然，而是人類永不止步的必然。隨著科技的進步，我們能夠做的實驗也開始增多。
一些前人無法完成的高難度實驗，正在現在的實驗室裏逐漸變為現實，未來的物理只會更加璀璨。不要著急於翻越大山，因為只有準備充分的登山者才能看在峰頂最美的景色。
