物理学的历史上曾出现过几次“大革命”。而启动和引领这些革命的物理学家的名字，无一不是如雷贯耳的。他们是牛顿、爱因斯坦、普朗克、玻尔等人，每一位都如同一座高山般耸立，让人敬畏。
这一部部宏伟壮丽的革命篇章不禁让我们期望：属于我们这个世纪的物理学革命何时才能到来，这场革命又会引发一系列怎样的物理观念变革？
虽然怀揣着美好的憧憬，但现实又不免使人有几分心寒。进入21世纪大门的物理学，甚至在上世纪70年代之后，就没有显著的发展了。难道是上世纪取得巨大成功的相对论和量子力学与标准模型是物理学家们高兴过头了吗？显然不是如此，现在的物理学家们都在努力向着物理学的最高真理——描述万物的终极理论前进，先前的科学家们都没有像今天这样同心协力。可是，直到今天，仍没有有效且可被检验的理论模型提出，而如弦论这样的，我们的科技水平远没达到检验它的要求。这的确是不同寻常的。
这就是我们好奇了：到底是什么催生了伟大的物理学革命？
要想了解答案，就必须回到之前的几场革命中去，去体会那些伟大开拓思想的真谛。
1.瘟疫带来的革命
1665年到1667年，也许在英国疾病史上是暗淡的，瘟疫横行使许多人丧生。但从对后世的影响来看，这两年开创了一个科学的时代。剑桥大学由于瘟疫而停课关闭，正在求学的牛顿不得不回到家乡——林肯郡的一个乡村。
在这18个月里，年仅22岁的牛顿开启了一次物理学革命，涉及到了光学、天文学与力学，而为了更好地描述物理现象与规律，他还顺带发明了微积分。这场革命，在1687年牛顿完成了《自然哲学的数学原理》后，达到学术上的顶峰。正如他在书中第三卷前言中所说的：“现在我要演示世界体系的框架……”
○牛顿
他实现了他的梦想——一部巨著，有史以来人类对自然现象如此体系化描述的伟大成果。
下面，我们来叙述一下牛顿在这场革命中的卓越贡献。
○天文学上：通过总结前人天体观测的数据，结合分析开普勒的行星三大运动规律，牛顿发现了万有引力定律。利用该定律，他得以对地球、月球和太阳之间的运动进行准确的描述。他还发明了光学反射望远镜，为更好的天文观测提供了基础仪器。
○光学上：牛顿利用三棱镜分解白光，得出了七色光谱，证明了白光是混合光。又通过多次光学实验，形成了完善的光学理论。1704年，他完成了《光学》一书，书中系统阐述了他的光学理论。
○力学上：牛顿总结了伽利略对于物体受力的思想，提出了他的著名三大运动定律，并形成了经典牛顿力学体系。
就这样，牛顿站在巨人的肩上，用他超人的智慧完成了这场革命，在后世的200年里，牛顿体系一直统治着物理学，直到19世纪末，物理学上空出现了两朵乌云，革命的接力棒被递到了另外两位伟大物理学家手上。
2.量子力学与相对论的革命
著名的热力学家开尔文勋爵在19世纪最后一天的演讲上宣称：除了那“两朵乌云”外，物理学的大厦已经建成了，以后物理学家能做的只有把数据再精确到小数点后几位。然而他没想到的是，正是那两朵乌云，催发了两场伟大的物理革命。
3.量子假说与量子力学
其中一朵“乌云”是与黑体辐射问题有关的“紫外灾难”。当时科学家们已经知道，随着黑体温度的升高，所辐射出的能量总量是不断增加的。著名的瑞利—金斯公式给出了在高温长波下计算黑体辐射强度的方法，但是在短波情况下，公式给出的能量密度趋向于无穷大（紫外灾难）。为了解决这一问题，普朗克在1900年提出了他的量子假说，把能量看成一个个分立的能量子（简称“量子”），他的计算结果与实验吻合得非常好。
○普朗克
普朗克用量子假说发起了又一场革命，对传统物理冲击最大的是不连续性。于是，基于不连续性，丹麦物理学家玻尔与海森堡、泡利、狄拉克、薛定谔、德布罗意等人将这场革命持续推进，否定了拉普拉斯的科学决定论，不确定性才是自然界的真理，从而形成了不确定性原理、波粒二象性、互补原理、不相容原理、波动力学、哥本哈根诠释等一系列突破性概念。于是，量子力学成形，成功有效地描述了微观领域的现象。
4.以太与相对论
两朵乌云中的另一朵是迈克尔逊—莫雷实验对以太测量的问题。当时物理学家们认为，光在真空中传播的介质是所谓的“以太”，并认为通过测量不同方向上光通过以太时速度的差异可验证以太的存在，可实验却得出了光在不同方向上速度都是相同的结论。
时间来到了1905年。这一年，爱因斯坦发表了著名论文《论动体的电动力学》，摒弃了以太与牛顿力学中绝对时间的概念，认为“同时”是“相对”的、光的速度恒定不变，从而形成了狭义相对论。他的另一篇论文《关于光产生与转化的一个试探性观点》则成功解释了光电效应，认为光是粒子化的，对量子革命也有重要的影响。
○爱因斯坦
1915年，爱因斯坦又完成了广义相对论的创立工作，进一步抛弃了绝对空间的传统物理观，认为时空和物质是密不可分的，将引力描述为空间弯曲的表现，又将狭义相对论原本只能描述匀速状态下的惯性系拓展成存在加速度的任何参考系，同时将引力和加速度等同起来。
毫不夸张地说，爱因斯坦“单枪匹马”地完成了相对论这场革命。
这两场革命的结晶——量子力学和相对论，是当今物理学的两大支柱，它们在各自的领域发挥着极其重要的作用。
5.新的物理学革命蓄势待发
上述几场物理革命能给我们怎样的启示，以更好地让我们展望属于我们的这一世纪的物理革命呢？
针对用传统理论无法解决的问题，无论是爱因斯坦还是普朗克等科学家，都曾抛弃与革新过过时的物理概念，并引入自己颠覆性的想法；而牛顿，则是自己开宗立派。这就启示我们：科学革命的产生是为了解决悬而未决的问题或是直接开辟新的知识领域。然而，一个或多个富有洞察力与革命性的人物是必不可少的，是他或他们开启并引领了革命，使我们对物质宇宙的认识进一步成熟。
如今，物理学家们循着爱因斯坦未完的统一梦想继续前行着，渴望统一量子力学与相对论。但是，物理学的上空也像19世纪末一般有着几朵乌云，其中包括暗物质、暗能量、正反物质之谜等，前两者构成了我们宇宙的绝大部分，但我们对它们的性质一无所知。这些问题必须再由一场崭新的物理革命来解决。
而且，我们有理由相信，这场革命在本世纪就要到来，因为人类从未停止过对宇宙的好奇与思考，革命的导火线已经出现，就差某位或几位富有思想力的物理学家拿着思考的烟斗将其点燃。
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