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，通過這些學習挖掘物理人才，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進入了一個微觀世界，在20世紀之前統(tǒng)治物理學的牛頓經(jīng)典物理不再適用，物理學進入了又一個轉(zhuǎn)折點。1955年愛因斯坦去世，物理學仿佛進入了瓶頸期，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

物理學上似乎再沒有出現(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“物理學的發(fā)展”“如今物理學成就”“物理學停滯不前的原因”“認識與感想”四個方面來了解物理學，充分解釋物理學看起來好像“停滯不前”，一直沒重大突破的原因，以及面對如今的物理學，青少年和大學生應(yīng)該做什么。

比薩斜塔

物理學的發(fā)展

了解物理學的發(fā)展，首先要知道在物理學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。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家建立了相對論和量子力學，開啟了現(xiàn)代物理學時代。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家們認識自然科學的主要途徑，封閉的思想使他們的物理學包含在哲學之內(nèi)。在這段時間里，力學，光學得到較大的發(fā)展，但物理學卻始終沒有系統(tǒng)的建立。

文藝復(fù)興時期名作—《雅典學院》

物理學真正形成了一個體系是在17，18世紀，經(jīng)典物理學的創(chuàng)立，這是物理學的第三階段。牛頓就是在這個時期脫穎而出，他的力學標志著經(jīng)典物理學的誕生。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)生了天文學以及力學的“科學革命”。很長一段時間，物理學籠罩在經(jīng)典物理學中，陷入了短暫的平靜。

物理學的四大領(lǐng)域

第三階段是在19世紀末20世紀初，相對論的量子力學建立，打破了經(jīng)典物理學的固有思想，完成了從經(jīng)典物理學到現(xiàn)代物理學的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了由宏觀到微觀的重大變革，物理學的理論基礎(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，實現(xiàn)物理學的大一統(tǒng)。

愛因斯坦與玻爾

如今物理學成就

上文中提到過，現(xiàn)代物理學時期，愛因斯坦和玻爾追求物理學大一統(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家是在近一百年取得重要成就的物理學家的代表性人物。除了他們，在這些年在物理學界依然不斷涌現(xiàn)著出色的物理學家們，他們或許并不出名，但也在默默為物理學奠定著基礎(chǔ)。而這樣的暗自努力，卻催生了物理學停滯不前的假象，下面就來具體分析。

物理學“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發(fā)展，當然也包括近一百年所獲得的物理學成就。大家也可以看出，物理學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

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。

物理學的發(fā)展前景

十七世紀到二十世紀物理學的光芒太過于耀眼，見證了那些物理學的大場面的誕生，不足以推動世界的物理學成就好像自然而然變得無足輕重。事實上，物理學的成就并不是一蹴而就的。十七世紀的物理學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家，例如阿基米德，亞里士多德等，他們大多依賴于哲學。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，充滿了哲學理論下的局限性，甚至對后來的物理學家們產(chǎn)生了誤導(dǎo)。但這并不能抹殺他對物理學的貢獻，他的理論也讓后世的物理學家們在驗證時，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)典物理學奠定了基礎(chǔ)。他們是物理學的啟蒙之人，也是物理學的鼻祖。并且，在上文提到過，物理學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

這段時間在物理學的歷史長河中也不過只是滄海一粟。物理學家們現(xiàn)在所走的每一步，都是在為以后物理學的發(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，在未來物理學又將怎樣發(fā)展呢？

對物理學未來的展望

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

各個學科在空間尺度上的分布

其實，相比于從前，當代物理學突破更有基礎(chǔ)，因為物理而進入的信息時代，也會給物理學提供更加良好的研究場所。相信物理學在經(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

所以，敬請期待，當老一輩的科學家將重擔交給青年們后，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！