十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初,經(jīng)典物理學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科均發(fā)展到了完善、成熟的階段,隨著熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的建立以及麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立,經(jīng)典物理學(xué)達(dá)到了它的頂峰,當(dāng)時(shí)人們以系統(tǒng)的形式描繪出一幅物理世界的清晰、完整的圖畫,幾乎能完美地解釋所有已經(jīng)觀察到的物理現(xiàn)象。由于經(jīng)典物理學(xué)的巨大成就,當(dāng)時(shí)不少物理學(xué)家產(chǎn)生了這樣一種思想:認(rèn)為物理學(xué)的大廈已經(jīng)建成,物理學(xué)的發(fā)展基本上已經(jīng)完成,人們對(duì)物理世界的解釋已經(jīng)達(dá) 到了終點(diǎn)。物理學(xué)的一些基本的、原則的問題都已經(jīng)解決,剩下來的只是進(jìn)一步精確化的問題,即在一些細(xì)節(jié)上作一些補(bǔ)充和修正,使已知公式中的各個(gè)常數(shù)測(cè)得更精確一些。
然而,在十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初,正當(dāng)物理學(xué)家在慶賀物理學(xué)大廈落成之際,科學(xué)實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的事實(shí)。首先是世紀(jì)之交物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn):電子、X射線和放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。其次是經(jīng)典物理學(xué)的萬里晴空中出現(xiàn)了兩朵“烏云”:“以太漂移”的“零結(jié)果”和黑體輻射的“紫外災(zāi)難”。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果與經(jīng)典物理學(xué)的基本概念及基本理論有尖銳的矛盾,經(jīng)典物理學(xué)的傳統(tǒng)觀念受到巨大的沖擊,經(jīng)典物理發(fā)生了“嚴(yán)重的危機(jī)”。由此引起了物理學(xué)的一場(chǎng)偉大的革命。愛因斯坦創(chuàng)立了相對(duì)論;海森堡、薛定諤等一群科學(xué)家創(chuàng)立了量子力學(xué)?,F(xiàn)代物理學(xué)誕生了!
把物理學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀與上一個(gè)世紀(jì)之交的情況作比較,可以看到兩者之間有相似之 外,也有不同之處。