物理学(为什么近百年来，物理学似乎一直在停滞不前，没有重大突破了？)

Posted 2023-06-02

篇首语：宁愿跑起来被拌倒无数次也不要规规矩矩走一辈子。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了物理学(为什么近百年来，物理学似乎一直在停滞不前，没有重大突破了？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

物理学(为什么近百年来，物理学似乎一直在停滞不前，没有重大突破了？)

物理与日常生活息息相关，人们驾驶的汽车，使用的电灯甚至喝水用的吸管，都与物理有关。在初高中时代的物理课本中，安排了伽利略的自由落体，牛顿的三大定律以及爱因斯坦的相对论等课程，通过这些学习挖掘物理人才，以求有更多的物理新发现。

伽利略的自由落体试验

但大多数人好像会注意到，近百年来，物理学发展平平，似乎并没有什么重大成就。

演讲中的爱因斯坦

据了解，进入20世纪后，爱因斯坦提出的相对论使物理学进入了一个微观世界，在20世纪之前统治物理学的牛顿经典物理不再适用，物理学进入了又一个转折点。1955年爱因斯坦去世，物理学仿佛进入了瓶颈期，后人不断分析前人的观点和经验，却再难以使物理推动世界的发展。

神奇的物理学

物理学上似乎再没有出现过什么惊天动地的伟大发现，这不禁让人好奇，物理学究竟发生了什么？为什么近百年来没有重大突破了？那么接下来，本文将从“物理学的发展”“如今物理学成就”“物理学停滞不前的原因”“认识与感想”四个方面来了解物理学，充分解释物理学看起来好像“停滞不前”，一直没重大突破的原因，以及面对如今的物理学，青少年和大学生应该做什么。

比萨斜塔

物理学的发展

了解物理学的发展，首先要知道在物理学史上有两次重大突破。第一次是在十七世纪末，牛顿提出万有引力和牛顿三大定律，创立经典物理学。第二次就是在二十世纪，以爱因斯坦和普朗克为代表的科学家建立了相对论和量子力学，开启了现代物理学时代。我们需要知道的是，这两个突破之间相隔时间为两百多年。

普朗克向爱因斯坦颁奖

其次，物理学总共分为三个阶段，第一个阶段要追溯到古希腊时期，这是物理学的萌芽时期。在生产水平低下，人类思想封建的年代，物理学家大多靠着不充分的观察来认识自然界。

描述现象，总结经验和思辨性的猜测是物理学家们认识自然科学的主要途径，封闭的思想使他们的物理学包含在哲学之内。在这段时间里，力学，光学得到较大的发展，但物理学却始终没有系统的建立。

文艺复兴时期名作—《雅典学院》

物理学真正形成了一个体系是在17，18世纪，经典物理学的创立，这是物理学的第三阶段。牛顿就是在这个时期脱颖而出，他的力学标志着经典物理学的诞生。由于15世纪资本主义生产关系的产生以及文艺复兴运动解放思想奠定了基础，在17世纪发生了天文学以及力学的“科学革命”。很长一段时间，物理学笼罩在经典物理学中，陷入了短暂的平静。

物理学的四大领域

第三阶段是在19世纪末20世纪初，相对论的量子力学建立，打破了经典物理学的固有思想，完成了从经典物理学到现代物理学的转变，实现了由宏观到微观的重大变革，物理学的理论基础发生了质的飞跃。

爱因斯坦和玻尔在这个时期发生了一个著名的争论——玻尔—爱因斯坦论战。但他们却有着共同的理想追求，那就是统一相对论与量子力学，实现物理学的大一统。

爱因斯坦与玻尔

如今物理学成就

上文中提到过，现代物理学时期，爱因斯坦和玻尔追求物理学大一统，而杨振宁却并不执着于此，反而建立了杨•米尔斯理论。构建了弱相互作用和电磁相互作用的统一理论。

在这之后的众多科学家不断探索和开拓，实现了强弱相互作用和电磁相互作用的大一统，一举统一了宇宙四种基本力的三种，这是爱因斯坦苦苦追求一生都未能完成的宏大理想。

杨•米尔斯方程

除了杨振宁之外，还有一位出色的物理学家不得不提，他的名字家喻户晓——斯蒂芬霍金。有人称他为广义相对论下的明星。没错，这位年仅21岁就患有肌肉萎缩性侧索硬化症的青年，与另一位物理学家合作提出了霍金奇性定理。1974年。霍金发表了《黑洞在爆炸吗？》一文，这是引力物理在爱因斯坦后最伟大的论文。

斯蒂芬·霍金在美国国家航空航天局

以上所列出的两位物理学家是在近一百年取得重要成就的物理学家的代表性人物。除了他们，在这些年在物理学界依然不断涌现着出色的物理学家们，他们或许并不出名，但也在默默为物理学奠定着基础。而这样的暗自努力，却催生了物理学停滞不前的假象，下面就来具体分析。

物理学“停滞不前”的原因

在以上的所有文字中，我们了解了从古至今的物理学发展，当然也包括近一百年所获得的物理学成就。大家也可以看出，物理学其实并没有停滞不前，它依旧在发展，如同巨型齿轮一般缓缓转动。

神秘的物理学

之所以造成停滞不前的假象，是因为这些成就是在前人的成就上的延伸和发展。

物理学的发展前景

十七世纪到二十世纪物理学的光芒太过于耀眼，见证了那些物理学的大场面的诞生，不足以推动世界的物理学成就好像自然而然变得无足轻重。事实上，物理学的成就并不是一蹴而就的。十七世纪的物理学家们能够取得一个又一个的成就，推动一次又一次的发展，得益于前人的小发现所奠定的基础。

手持圆规研究图形的阿基米德

正如上文所说，古希腊时期诞生的物理学家，例如阿基米德，亚里士多德等，他们大多依赖于哲学。从现在的眼光来看，亚里士多德的很大一部分理论是错误的，充满了哲学理论下的局限性，甚至对后来的物理学家们产生了误导。但这并不能抹杀他对物理学的贡献，他的理论也让后世的物理学家们在验证时，发现并修正了错误，改变了物理发展的路线。

给我一个支点，我能撬动整个地球

阿基米德更是为后来的物理学发展起了重大的作用：浮力定律，杠杆原理，那句人人熟知的“给我一个支点，我能撬动整个地球”的豪言，这些都为经典物理学奠定了基础。他们是物理学的启蒙之人，也是物理学的鼻祖。并且，在上文提到过，物理学史上的两次重大突破相隔了两百多年，至今为止，距离物理学的上一次突破也不过才一百多年。

浮力定律

这段时间在物理学的历史长河中也不过只是沧海一粟。物理学家们现在所走的每一步，都是在为以后物理学的发展打下基础，所谓的“停滞不前”，也不过只是厚积薄发罢了。在了解这些之后，我们可能会好奇，在未来物理学又将怎样发展呢？

对物理学未来的展望

下一次物理学的突破将会出现在什么时候？曾有物理学家分析过，物理学上的下一次变革将在下个世纪之前。

各个学科在空间尺度上的分布

其实，相比于从前，当代物理学突破更有基础，因为物理而进入的信息时代，也会给物理学提供更加良好的研究场所。相信物理学在经过了一轮又一轮的沉淀与积累后，会像人们所期待的那样，在未来的某一个时刻爆发，推动人们走向一个新的时代。

1927年第五次索尔维会议参与者

物理学在生生不息的发展历史中，永远不缺继续下去的勇气。一代又一代的物理学家们将全部精力贯注在物理中，那么物理也一定会在未来交给他们一份满意的答卷。

神奇的物理学

所以，敬请期待，当老一辈的科学家将重担交给青年们后，他们会在这个领域创造什么样的奇迹，那些拥有蓬勃朝气的年轻人，给物理带来的，也一定会是无尽的生命力吧！