物理與日常生活息息相關(guān)，人們駕駛的汽車，使用的電燈甚至喝水用的吸管，都與物理有關(guān)。在初高中時代的物理課本中，安排了伽利略的自由落體，牛頓的三大定律以及愛因斯坦的相對論等課程，通過這些學(xué)習(xí)挖掘物理人才，以求有更多的物理新發(fā)現(xiàn)。

伽利略的自由落體試驗

但大多數(shù)人好像會注意到，近百年來，物理學(xué)發(fā)展平平，似乎并沒有什么重大成就。

演講中的愛因斯坦

據(jù)了解，進入20世紀后，愛因斯坦提出的相對論使物理學(xué)進入了一個微觀世界，在20世紀之前統(tǒng)治物理學(xué)的牛頓經(jīng)典物理不再適用，物理學(xué)進入了又一個轉(zhuǎn)折點。1955年愛因斯坦去世，物理學(xué)仿佛進入了瓶頸期，后人不斷分析前人的觀點和經(jīng)驗，卻再難以使物理推動世界的發(fā)展。

神奇的物理學(xué)

物理學(xué)上似乎再沒有出現(xiàn)過什么驚天動地的偉大發(fā)現(xiàn)，這不禁讓人好奇，物理學(xué)究竟發(fā)生了什么？為什么近百年來沒有重大突破了？那么接下來，本文將從“物理學(xué)的發(fā)展”“如今物理學(xué)成就”“物理學(xué)停滯不前的原因”“認識與感想”四個方面來了解物理學(xué)，充分解釋物理學(xué)看起來好像“停滯不前”，一直沒重大突破的原因，以及面對如今的物理學(xué)，青少年和大學(xué)生應(yīng)該做什么。

比薩斜塔

物理學(xué)的發(fā)展

了解物理學(xué)的發(fā)展，首先要知道在物理學(xué)史上有兩次重大突破。第一次是在十七世紀末，牛頓提出萬有引力和牛頓三大定律，創(chuàng)立經(jīng)典物理學(xué)。第二次就是在二十世紀，以愛因斯坦和普朗克為代表的科學(xué)家建立了相對論和量子力學(xué)，開啟了現(xiàn)代物理學(xué)時代。我們需要知道的是，這兩個突破之間相隔時間為兩百多年。

普朗克向愛因斯坦頒獎

其次，物理學(xué)總共分為三個階段，第一個階段要追溯到古希臘時期，這是物理學(xué)的萌芽時期。在生產(chǎn)水平低下，人類思想封建的年代，物理學(xué)家大多靠著不充分的觀察來認識自然界。

描述現(xiàn)象，總結(jié)經(jīng)驗和思辨性的猜測是物理學(xué)家們認識自然科學(xué)的主要途徑，封閉的思想使他們的物理學(xué)包含在哲學(xué)之內(nèi)。在這段時間里，力學(xué)，光學(xué)得到較大的發(fā)展，但物理學(xué)卻始終沒有系統(tǒng)的建立。

文藝復(fù)興時期名作—《雅典學(xué)院》

物理學(xué)真正形成了一個體系是在17，18世紀，經(jīng)典物理學(xué)的創(chuàng)立，這是物理學(xué)的第三階段。牛頓就是在這個時期脫穎而出，他的力學(xué)標志著經(jīng)典物理學(xué)的誕生。由于15世紀資本主義生產(chǎn)關(guān)系的產(chǎn)生以及文藝復(fù)興運動解放思想奠定了基礎(chǔ)，在17世紀發(fā)生了天文學(xué)以及力學(xué)的“科學(xué)革命”。很長一段時間，物理學(xué)籠罩在經(jīng)典物理學(xué)中，陷入了短暫的平靜。

物理學(xué)的四大領(lǐng)域

第三階段是在19世紀末20世紀初，相對論的量子力學(xué)建立，打破了經(jīng)典物理學(xué)的固有思想，完成了從經(jīng)典物理學(xué)到現(xiàn)代物理學(xué)的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了由宏觀到微觀的重大變革，物理學(xué)的理論基礎(chǔ)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

愛因斯坦和玻爾在這個時期發(fā)生了一個著名的爭論——玻爾—愛因斯坦論戰(zhàn)。但他們卻有著共同的理想追求，那就是統(tǒng)一相對論與量子力學(xué)，實現(xiàn)物理學(xué)的大一統(tǒng)。

愛因斯坦與玻爾

如今物理學(xué)成就

上文中提到過，現(xiàn)代物理學(xué)時期，愛因斯坦和玻爾追求物理學(xué)大一統(tǒng)，而楊振寧卻并不執(zhí)著于此，反而建立了楊?米爾斯理論。構(gòu)建了弱相互作用和電磁相互作用的統(tǒng)一理論。

在這之后的眾多科學(xué)家不斷探索和開拓，實現(xiàn)了強弱相互作用和電磁相互作用的大一統(tǒng)，一舉統(tǒng)一了宇宙四種基本力的三種，這是愛因斯坦苦苦追求一生都未能完成的宏大理想。

楊?米爾斯方程

除了楊振寧之外，還有一位出色的物理學(xué)家不得不提，他的名字家喻戶曉——斯蒂芬霍金。有人稱他為廣義相對論下的明星。沒錯，這位年僅21歲就患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥的青年，與另一位物理學(xué)家合作提出了霍金奇性定理。1974年?；艚鸢l(fā)表了《黑洞在爆炸嗎？》一文，這是引力物理在愛因斯坦后最偉大的論文。

斯蒂芬·霍金在美國國家航空航天局

以上所列出的兩位物理學(xué)家是在近一百年取得重要成就的物理學(xué)家的代表性人物。除了他們，在這些年在物理學(xué)界依然不斷涌現(xiàn)著出色的物理學(xué)家們，他們或許并不出名，但也在默默為物理學(xué)奠定著基礎(chǔ)。而這樣的暗自努力，卻催生了物理學(xué)停滯不前的假象，下面就來具體分析。

物理學(xué)“停滯不前”的原因

在以上的所有文字中，我們了解了從古至今的物理學(xué)發(fā)展，當(dāng)然也包括近一百年所獲得的物理學(xué)成就。大家也可以看出，物理學(xué)其實并沒有停滯不前，它依舊在發(fā)展，如同巨型齒輪一般緩緩轉(zhuǎn)動。

神秘的物理學(xué)

之所以造成停滯不前的假象，是因為這些成就是在前人的成就上的延伸和發(fā)展。

物理學(xué)的發(fā)展前景

十七世紀到二十世紀物理學(xué)的光芒太過于耀眼，見證了那些物理學(xué)的大場面的誕生，不足以推動世界的物理學(xué)成就好像自然而然變得無足輕重。事實上，物理學(xué)的成就并不是一蹴而就的。十七世紀的物理學(xué)家們能夠取得一個又一個的成就，推動一次又一次的發(fā)展，得益于前人的小發(fā)現(xiàn)所奠定的基礎(chǔ)。

手持圓規(guī)研究圖形的阿基米德

正如上文所說，古希臘時期誕生的物理學(xué)家，例如阿基米德，亞里士多德等，他們大多依賴于哲學(xué)。從現(xiàn)在的眼光來看，亞里士多德的很大一部分理論是錯誤的，充滿了哲學(xué)理論下的局限性，甚至對后來的物理學(xué)家們產(chǎn)生了誤導(dǎo)。但這并不能抹殺他對物理學(xué)的貢獻，他的理論也讓后世的物理學(xué)家們在驗證時，發(fā)現(xiàn)并修正了錯誤，改變了物理發(fā)展的路線。

給我一個支點，我能撬動整個地球

阿基米德更是為后來的物理學(xué)發(fā)展起了重大的作用：浮力定律，杠桿原理，那句人人熟知的“給我一個支點，我能撬動整個地球”的豪言，這些都為經(jīng)典物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)。他們是物理學(xué)的啟蒙之人，也是物理學(xué)的鼻祖。并且，在上文提到過，物理學(xué)史上的兩次重大突破相隔了兩百多年，至今為止，距離物理學(xué)的上一次突破也不過才一百多年。

浮力定律

這段時間在物理學(xué)的歷史長河中也不過只是滄海一粟。物理學(xué)家們現(xiàn)在所走的每一步，都是在為以后物理學(xué)的發(fā)展打下基礎(chǔ)，所謂的“停滯不前”，也不過只是厚積薄發(fā)罷了。在了解這些之后，我們可能會好奇，在未來物理學(xué)又將怎樣發(fā)展呢？

對物理學(xué)未來的展望

下一次物理學(xué)的突破將會出現(xiàn)在什么時候？曾有物理學(xué)家分析過，物理學(xué)上的下一次變革將在下個世紀之前。

各個學(xué)科在空間尺度上的分布

其實，相比于從前，當(dāng)代物理學(xué)突破更有基礎(chǔ)，因為物理而進入的信息時代，也會給物理學(xué)提供更加良好的研究場所。相信物理學(xué)在經(jīng)過了一輪又一輪的沉淀與積累后，會像人們所期待的那樣，在未來的某一個時刻爆發(fā)，推動人們走向一個新的時代。

1927年第五次索爾維會議參與者

物理學(xué)在生生不息的發(fā)展歷史中，永遠不缺繼續(xù)下去的勇氣。一代又一代的物理學(xué)家們將全部精力貫注在物理中，那么物理也一定會在未來交給他們一份滿意的答卷。

神奇的物理學(xué)

所以，敬請期待，當(dāng)老一輩的科學(xué)家將重擔(dān)交給青年們后，他們會在這個領(lǐng)域創(chuàng)造什么樣的奇跡，那些擁有蓬勃朝氣的年輕人，給物理帶來的，也一定會是無盡的生命力吧！