综述
十九世纪末到二十世纪初，是人类物理学上最“疯狂”的年代，两项颠覆传统物理的理论横空出世，将我们的世界从宏观带到了微观。
一众我们熟知的物理学家带着他们的学说相继来到世人的面前，毫不夸张地说，如果没有那个时代的疯狂，我们不可能有后面的冲向太空，更不会有如今便利的生活。
2005年为纪念伟大的物理学家爱因斯坦发表相对论100周年，此年被定为“世界物理年”。当人们回顾物理史时，会惊奇地发现：
近100年的时间里，现代物理几乎停滞不前，我们好像再也没有听到过足以带动一场新的物理革命的理论。难道物理学已经走到了尽头了吗？
爱因斯坦
经典物理学
经典物理学是由牛顿、伽利略等人经过17世纪奠定的一门科学，经典力学、经典电动力学、经典热力学和统计力学是它的三大支柱。
从那以后，人类历史进入了工业文明。提到经典物理学，就不得不提一位科学巨人，那就是牛顿。
牛顿是人类历史上最伟大的物理学家之一，也是经典物理的奠基人之一。牛顿的第一、第二和第三定律成为了经典力学的代表。
牛顿
除了在力学上的建树，牛顿还是历史上第一位使用三棱镜分离光束的人，得到了光的色散现象，知道了我们常见的太阳光实际上是由七种颜色的光混合而成，为后面的光学打下了基础。
此外牛顿还认为，光是由很小的微粒组成，是光粒子学说的早期持有者，也为后来光的波粒二象性提供了支持。
在数学上，关于他和莱布尼茨到底谁发明了微积分，曾一度是欧洲学术界的最大论题。英国学者认为牛顿更早发明微积分，莱布尼茨只是一个剽窃的小丑。
三棱镜分离光束
这场争论也导致英国数学与欧洲大陆数学之间发生巨大的分歧，从而导致了后来英国数学百年的落后。现在人们普遍承认牛顿和莱布尼茨分别独立发明了微积分，最后流传更广的是莱布尼茨微积分。
牛顿还是一位杰出的哲学家，尽管他用自己的后半生去研究了神学，没有成为一位唯物主义者，这也一度成为后世某些人嘲笑他的理由。
不过考虑到时代的局限性，牛顿依旧是一位值得尊敬的伟大物理学家。而经典物理的另一位代表人物伽利略，这是一个为了科学真理坚持自我的人。
伽利略
许多人提起伽利略会想到他的望远镜，进而认为伽利略只是一位天文学家。其实伽利略的成就远不止天文望远镜那么简单。
在伽利略之前，人们把亚里士多德理论奉为圭臬，其中“重物比轻物的下落速度更快”成为无可撼动的“真理”。伽利略站上了比萨斜塔，将一枚铁球和一片羽毛同时落下。
这就是著名的自由落体试验，揭示了重力加速度不会因为物体的形状和重量而改变。几个世纪后的1971年，阿波罗号上的宇航员在月球进行了这个实验，结果一致。
当然最让伽利略在后人眼中名垂青史的还是他的天文学造诣，他的天文学成就建立在他丰富的力学知识之上。
斜塔实验
伽利略发现月球表面有崎岖不平的现象并亲手绘制了第一幅月面图，他观察金星发现金星有盈亏现象，此外他还发现了四个木星的卫星。
后来为了纪念他，人们将这些卫星称为“伽利略卫星”。这正是这些观察，让伽利略更加肯定了哥白尼的日心理论，并公开表示支持哥白尼。
这一举动遭到了当时教会的反对，他们不顾伽利略年老体衰双目失明，将其软禁，而伽利略在软禁中走完了生命的最后一段路程。
经典物理除了伽利略和牛顿，还有开普勒、卡文迪许、焦耳、安培、法拉第等，他们一步步地为物理大厦添砖加瓦，让人类的科学屹立不倒。
日心说与地心说原理
两朵乌云
1900年，著名物理学家开尔文发表新世纪演讲，高兴地宣布物理大厦已经基本建成，以后的物理学家们只需要不停地修饰大楼即可。
然而当时谁也没有想到，两朵漂浮在上空的小乌云会颠覆经典物理。第一朵乌云是“以太”学说。以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。
经典力学中有一个理论为相对性原理，意思就是这个世界上没有绝对的静止，所有物理学上的运动都是有相应参照物的。
然而如何确定“绝对运动”，包括牛顿在内的物理学家们都没能找到合适的办法，最后只能臆想出一个“绝对空间”。麦克斯韦在发现电磁理论后，以太便成为了物化的的绝对空间。
绝对空间中模拟图
但是，美国物理学家迈克尔逊和莫雷在1887年利用干涉仪所进行的精密光学实验，都未能观察到所预期的以太相对于地球的运动。
第二朵乌云是“紫外灾难”，又称“麦克斯韦－玻耳兹曼关于能量均分的学说”。是指在研究黑体辐射的过程中，物理学家们推导出一个公式。
它表明随着波长的变短，辐射强度可以无止境地增加，然而实验的结果却和这个公式完全不相符。最终，乌云的积累造成了雷暴，经典物理的大楼被轰然两声巨响震动。
黑体辐射实验数据图
现代物理学
第一声惊雷叫做相对论，提出者是当时的德国天才物理学家阿尔伯特·爱因斯坦。1905年，年仅26岁的爱因斯旦独自完成了狭义相对论的论文《论动体的电动力学》。
而后的1915年11月，爱因斯坦提出了广义相对论引力方程的完整式，物理历史进入了新纪元。相对论是关于时间、空间和引力的理论，完全颠覆了经典力学在人们心中的常识。
空间不再被局限于三维，时间也不再被规定于现在，一个新的概念被提到，那就是“时空”。根据其研究对象可分为狭义相对论和广义相对论。
时空主题模拟图
狭义相对论提出了狭义协变性原理，即时间和空间并非绝对独立存在，它们整体构成的时空体系不管在哪个惯性参考系中都是符合物理规律的。
这意味着不管身处何处，物理规律都永远不变。所以这就引出了光速不变原理，真空中的光速不管在任何参考系中都恒定不变。
伽利略和牛顿的力学实验和理论都是建立在相绝对静止的情况下，空间与时间割裂，而爱因斯坦是在高速运动中总结出的结论，将我们引入到了一个新的领域——时空观。
时空对我们研究宇宙很有用
如果说狭义相对论是在惯性体系内，那么广义相对论则是物体间引力的相互作用，引力场是弯曲的的时空。广义相对论在天文学上意义非凡，第一次引入了黑洞这个概念。
某些大质量恒星会终结为一个黑洞，时空中的某些区域发生极度的扭曲以至于连光都无法逸出。
广义相对论还预言了引力波，后经证实存在。而广义相对论最大的贡献是爱因斯坦场方程。
引力波模拟图
第二声惊雷名叫量子力学，奠基者是德国物理学家马克斯·普朗克。早年的普朗克一直在研究热力学第二定律，在19世纪末期注意到了黑体辐射问题，并在其中发现了普朗克辐射定律。
他在此过程中提出了一个常数被后世称为普朗克常数，而这这套定律成为此后微观物理学中最基本的概念。从这一刻起，物体的运动不再是宏观的，而是细化到粒子大小的微观世界。
这个世界和传统意义上的世界完全不一样。有趣的是，普朗克当初选择攻读物理的时候，老师劝他不要选择物理。
普朗克
因为当时正值经典物理发展的顶峰，大多数物理学家都抱着不再有新发现的想法，认为研究物理已经没有了大好的前途。
然而普朗克说他只是对物理感兴趣想要学习。现在想想如果不是普朗克的坚持与热爱，不知道现代物理会晚多少年才到来。
爱因斯旦和普朗克，并成为现代物理的奠基人，开辟了全新的物理，是20世界最伟大的物理学家。与他们同时期的其他物理学家，如玻尔、居里夫妇等人，一同书写了那个“疯狂”的时代。
普朗克
后爱因斯坦时代
疯狂过后，一切归于平静，物理的发展似乎放慢了脚步，1955年，伟大的物理学家爱因斯坦逝世，人类步入了后爱因斯坦时代。
不到短短50年，人类似乎再也无法突破爱因斯坦与普朗克两座大山，难道人类的物理停滞不前了吗？与其说是停下脚步不前进，不如说是大家太心急了。
17世纪伽利略、牛顿等人奠定经典物理，20世纪初相对论与量子力学诞生，这中间经历大约300年的时间，也就是说牛顿和伽利略两座大山，后人用了300年的时间才翻越。
爱因斯坦
距离爱因斯坦的相对论发表才过去100多年，无法超越他是再正常不过的事情，而且人类也不是完全停止进步，爱因斯坦之后，依然有杰出的物理学家涌现，如史蒂芬·霍金。
霍金与牛顿一样是英国的物理学家，年轻时遭遇罕见疾病，被迫坐上了轮椅，并且四肢因为疾病开始萎缩，他最后一生都被困在轮椅上。
但是病魔可以折磨霍金的身体但无法折磨他的意志，轮椅可以限制他的活动却无法限制他的思想，他成为了20世纪后半段最伟大的物理学家，带着他的《时间简史》来到了21世纪。
物理学当然没有走到尽头，人类也并没有停下前进的脚步，现代物理取代了经典物理的大楼，终有一天，另一座大楼也会取代现在的大厦。
霍金
结语
牛顿曾谦虚地说，自己是站在巨人肩上摘苹果，也就是说在牛顿之前，还有更原始的物理学雏形，正是一代又一代人在经验中总结，在总结中归纳，最后有了17世纪的基础、20世纪的绽放。
可以说物理的发展不是偶然，而是人类永不止步的必然。随着科技的进步，我们能够做的实验也开始增多。
一些前人无法完成的高难度实验，正在现在的实验室里逐渐变为现实，未来的物理只会更加璀璨。不要着急于翻越大山，因为只有准备充分的登山者才能看在峰顶最美的景色。
牛顿