现代物理学的革命历程

第六章　现代物理学的革命历程

19世纪末，物理学是自然科学中发展得最完善的学科，它以经典的力学、热力学、统计物理学和电磁学为支柱，建立了一座宏伟的经典物理学大厦。物理学理论在当时看起来已经达到完整、系统和成熟的阶段。那时对于常见的各种物理现象，都可以用相应的理论予以说明。物理的机械运动速度比光速小得多时，准确地遵从牛顿力学规律，电磁现象被总结为麦克斯韦方程，光的现象有光的波动理论，最后也归结为麦克斯韦方程，热现象的理论有完整的热力学和统计物理学。

正是由于经典物理学发展得太完善了，身处19世纪末、20世纪初的物理学家们的心情各不相同。对老一辈的物理学家们来说，由于物理学的辉煌成就有他们的一份功劳，他们大都踌躇满志，沉溺于欢快陶醉之中。因为他们认为物理学的大厦已告落成。而对新一代的物理学家们来说，他们在为物理学的伟大成果高兴的同时，却总是免不了“别有一番滋味在心头”，颇有“生不逢时”之感。因为物理学大厦既已落成。留给他们就只是一些修补、拾遗的工作即在一些细节上做些补充和修正使已知公式中的各个常数测得更加精确一些，而大的、奠基性的工作前人都已完成了。据说，后来成为量子论奠基人的普朗克，年轻时曾向他的老师表示要献身于理论物理学，他老师就劝他：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有大的发展了，将一生献给这门学科，太可惜了。”应该说，这反映了当时物理学界的普遍看法。

1900年元旦，全世界都在欢庆新年的来临。在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文勋爵做了展望未来的发言。在回顾过去的岁月后，他充满自信地说：物理学的大厦已经建成，未来的物理学家只需要做些修修补补的工作就行了。只是明朗的天空中还有两朵乌云，一朵与迈克耳孙实验有关，另一朵与黑体辐射有关。

开尔文尽管看到了两朵乌云，但他却未曾料到正是这两朵乌云的飘动，带来了一场物理学革命，在这场革命中诞生了相对论和量子力学，而自然科学也从此进入爱因斯坦时代。