物理学界三牛人

张虎岗

物理学萌芽时代的亚里士多德

亚里士多德绝对称得上是一个牛人。他师出名门，是柏拉图的学生;他贵为帝王之师，这个帝王就是举世闻名的亚历山大。对当时的人来说，亚里士多德就是一个活生生的“百度”。

他的权威延续了近两千年，在这两千年里，他就是“神”一样的存在。直到17世纪一个叫伽利略的意大利人出现后，他才被渐渐地拉下了“神坛”。

虽然现在看来，亚里士多德在物理学方面说错了很多，但是这并不影响他的伟大，因为他给后来者指明了方向：世界是可以通过人们的研究而被认知的。

亚里士多德的权威时期，只能算作物理学的萌芽时期，物理和数学、哲学、化学、生物、天文等学科混杂在一起，被称为“自然哲学”。在这一时期，由于生产力水平低下，自然科学知识基本上是对现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。

搭建近代物理学大厦的牛顿

牛顿力学体系的建立，标志着近代物理学大厦的落成，开启了人类科学的新时代，引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命，使人类进入了“蒸汽时代”。有人说：“19世纪物理学大厦已经全部建成，今后的物理学知识将修饰和完善这座大厦。”

的确如此，他的巨作《自然哲学的数学原理》开辟了大科学时代，他发现了运动定律和万有引力定律，在光学领域也取得了巨大成就——发明了第一个反射式望远镜。直到20世纪早期爱因斯坦提出相对论以前，牛顿创立的理论形成了所有物理学的基础。直到今天，人造地球卫星、火箭、宇宙飞船的发射升空和运行轨道的计算，都是以牛顿的力学理论为基础的。

在我们学习的初中物理中，光的色散、质量、力、相互作用力、重力、牛顿第一定律等物理规律都与牛顿有关。

开创 “物理学新世纪”的爱因斯坦

如果说20世纪以前物理学界是牛顿的天下，那么20世纪则是爱因斯坦的江山。即使牛顿是一个无法逾越的科学巨人，爱因斯坦也足以与他比肩。

19世纪和20世纪之交，物理学家们一只眼睛的目光从宏觀延伸到微观，深入物质结构的内部，另一只眼睛的目光深入广垠的宇宙深处，各种新发现、新理论如雨后春笋般冒了出来，牛顿精心搭建的经典物理学大厦摇摇欲坠。

谁将接力牛顿的“权杖”，执物理之“牛耳”呢？谁也没有想到，这个重担落到了一个毫不起眼的年轻人肩上——这个人就是爱因斯坦。

1905年，26岁的爱因斯坦还只是瑞士伯尔尼专利局的一名普通职员。在这一年，他写的一篇题为《论动体的电动力学》的论文宣告了一个划时代的理论——“相对论”的诞生。

事实上，在这一年爱因斯坦连续抛出了6枚“重磅炸弹”（6篇论文），但是由于他的思想太超前，以至于曲高和寡，这6枚“重磅炸弹”未能掀起应有的风浪。直到多年以后，人们才发现这6篇论文的分量足够获得诺贝尔奖。后来，人们把1905年称为“爱因斯坦奇迹年”。

相对论——当然，还有玻尔的量子力学——应时而生，接过了经典物理学慌乱的大旗，宣告了现代物理学时代的来临，成为现代物理学的两块稳固的基石之一，为物理学的迅速发展插上了翅膀，以至于人们将20世纪看作是“物理学的世纪”。

毫不夸张地说，现代物理学改变了人们眼中的物理世界图景，它的理论成果应用于实践，出现了原子能、半导体、计算机、激光等许多新技术科学。