物理學屬於科學的一個大分支，旨在探究物質的本質，古往今來，就有很多科學家投入物理學研究的懷抱，為人們創造了一個個經典的理論，從電燈的發明到發電站的運用，物理學家用智慧指導人類社會實踐的發展，引導人們認識世界和改造世界。有人說："我們現在學習的物理學，實際上是老古董了。"真的是這樣嗎？
文：小崔
來源：創鵬科學堂
一、物理學的主要發展過程
1.牛頓的經典力學
△背景
自從17世紀以來，西方思想運動的出現，使人們的思想發生了質的變化，過去的神學思想一去不復返，人們開始用科學與理性的眼光去思考社會，於是一場轟轟烈烈的科學革命就開始了。
△物理學界的第一個大門
伽利略是物理界的啟蒙研究者，在研究空氣阻力方面，他發揮了不可替代的作用，曾經伽利略曾用兩個質量和體積不同的球，在塔上做了這樣一個實驗：他先爬到塔頂上，將兩隻球扔了下去，比較一個哪個球先落地，最後的結果是同時落下，伽利略為g的發現做了突出貢獻，為以後的力學研究提供了指導。
△行星物理學
若說哥白尼是天空的初學者，對天空一無所知，那麼克卜勒就是天上來的使者，他是天體物理學的奠基人，以前人們只憑主觀猜測，認為天空中地球是中心，到了後來，日心說又被提了出來，無論是地球中心論還是日心說，本質上都是一種猜測，沒有經過複雜周密的計算，而克卜勒恰好就彌補了這點不足，他通過大量的分析探究，發現了天體運行的三大定律，他提到："以前的科學家都認為行星運動軌跡是個複合圓形，實際上這是錯誤的，行星運行的軌道實則是個橢圓形。"第一次從物理層面證明了引力的存在，為經典力學的發現奠定了基礎。
△牛頓和經典力學
牛頓根據前人的經驗和自己的探索，總結出經典力學定律，對於地球的物體而言，牛頓的經典力學幾乎全都適用於它們，不同的物體在不同的運動狀態下，能夠受到不同的作用力；沒有絕對靜止的物體，牛頓將我們生活中常見的物體描繪的淋漓盡致，後來這些理論都被收錄到牛頓的著作裡。
2.maxwell方程
混跡物理學圈裡的人可能都知道，maxwell方程的由來與組成，這一理論成為後世電磁學發展的基礎理論。
△背景
隨著用電的普及，人們開始將研究的方向轉向電力領域，而磁學就像電學的親兄弟，在大多數情況下，離開了電學，磁學無法發展，離開了磁學，電學無法應用，科學家喜歡將兩者聯繫起來，從而總結出比較全面的電學理論。
△電磁感應的三大支柱
在方程誕生之前，就已有科學家研究電力和磁力的關係，庫侖就是一個初嘗甜頭的人，他發現了電荷之間具有作用力，同排異吸。後來奧斯特通過分析研究發現了磁場和電的關係：電流對磁具有影響力，因為通入電流後，指南針受到了影響。到了1831年，電磁感應被法拉第提出，為變壓器和電機的發明提供了理論基礎。
△方程組的提出
麥克斯韋在總結前人經驗的基礎上，總結出了相關方程，並指明了光與電磁的相互轉換關係，為現在科技的發展提供了理論支持，為電磁運用提供了寶貴的經驗。這一方程組多達20多個變量，它的存在形式是矢量分析。
3.相對論和量子力學
當科學發展到一定程度時，總會出現瓶頸期，後來會有更前沿，更具有時代意義的新理論取代舊理論，推動實踐的發展。其中愛因斯坦的相對論與普朗克、波爾的量子力學構成了現代物理學的一大支柱。
△愛因斯坦的主要理論
愛因斯坦是著名的物理學家，他提出的相關理論有利的解決了前面主要理論的矛盾，關於這個矛盾，主要體現在光的速度，愛因斯坦通過對宇宙光傳播現象的研究，提出了著名的質能方程：光本質上是一種能量，它的速度在3x10^8km/s左右。任何物體，質量和能量都會成正比。不僅如此，相對論中還提到了多維空間和彎曲時空、黑洞等概念，使人們對物理學又有了新的認識，物理學由此上升到宇宙領域。
△量子力學
後來，物理學的研究領域不再局限於宏觀物體，而轉變為微觀上的原子、粒子，可以說，從量子理論開始，物理學的研究方向轉向於微觀層次，因為物體的運動本質上是粒子狀態發生了變化，研究粒子，就能從更深處揭開物體的謎題，從而廣泛應用到生活與生產領域。
我們說，科學以人為本，即使我們看不懂複雜的科學理論，但它們最終都被人們應用到生產與生活中，我們每時每刻都在享受科學發展帶來的便利之處，我們使用的每一臺機器、吃的每一口飯都藉助於科學手段，才被發明出來的，形形色色的科學理論構成了我們生活的基礎。
二、反觀物理理論的變遷，物理學進步了嗎
實際上從經典力學到量子力學，僅僅用了300年時間，在這一段時間內，從電磁學到相對論，僅用了不到100年的時間，可以說，人們進行科學研究所需要的時間越來越短，研究領域越來越廣泛，隨著新科技的出現，現有的物理學仍然有用武之地。目前的科技成果用量子力學和電磁學都可以解釋，沒必要再發明更加超前的東西。因為這個跨度是非常大的，做起來也是比較難的。
三、小結
反觀物理學前輩們，他們用聰明的頭腦與堅持不懈的探索告訴我們：人類總能隨著時代的發展而進步，科學也會隨著時代的變化，呈現出越來越多的新內容。
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