這是一篇關(guān)于科學(xué)簡史的文章，通過時間線的方式孕惜，羅列了科學(xué)史上的大事件愧薛。斗轉(zhuǎn)星移，大浪淘沙衫画，科學(xué)巨人們仿佛璀璨的星辰毫炉，永遠(yuǎn)點綴在歷史的長河中。
回顧科學(xué)史削罩，我們首先要明確科學(xué)的概念瞄勾》鸭椋科學(xué)和偽科學(xué)有什么區(qū)別，為什么有些民科讓人反感进陡，什么是真正的科學(xué)愿阐？
科學(xué)是具有可證偽性，和可預(yù)測性的趾疚，缺少一個缨历，他都不是科學(xué)。最經(jīng)典的例子是黑烏鴉的故事糙麦。
思想實驗戈二。例子，伽利略的羽毛和小石塊的思想實驗喳资；粒子通過雙縫的思想實驗觉吭。
奧卡姆剃刀，如無必要仆邓，勿增實體鲜滩。也就是說，假設(shè)越少的理論越可能正確节值。
佯謬徙硅，看起來是不可能的，但是被實驗證明確實是正確的搞疗。
古希臘嗓蘑，人們認(rèn)為光是一種微粒。
公元前300年左右匿乃，歐幾里得寫了《幾何原本》桩皿，從五條公理出發(fā)，推導(dǎo)了23個定理幢炸。
16世紀(jì)末泄隔，伽利略打下了牛頓經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。伽利略的思想實驗非常牛逼⊥鸹玻現(xiàn)在我們一提到經(jīng)典物理學(xué)佛嬉，首先印入腦海的就是牛頓。但是在牛頓之前闸天，伽利略做出了兩個成就暖呕，直接為牛頓的成功打好了堅實的基礎(chǔ)。成就一：自由落體定律苞氮，不考慮空氣阻力湾揽，任何物體下落的速度一樣快。成就二：慣性定理，物體不受力或者受平衡力作用時钝腺，會有保持其運動狀態(tài)的屬性抛姑，稱為慣性赞厕。伽利略設(shè)想了一種U型管艳狐，其一邊不斷放平，當(dāng)水平時皿桑，小球會滾到無限遠(yuǎn)毫目。另外還有一個重要的貢獻的是提出相對性原理，即在任何慣性系中诲侮，力學(xué)規(guī)律保持不變镀虐。(所謂慣性系，就是靜止或者勻速運動的體系)
胡克沟绪，惠更斯等人通過衍射等現(xiàn)象刮便，認(rèn)為光是一種波，光的波動說開始流行绽慈。
1675年恨旱，一個天文學(xué)家羅默通過觀察木星證明了光速有限，計算出光速為22.5萬公里每秒坝疼。由此開啟了光速測量競賽搜贤。
1687年，牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》钝凶，這是現(xiàn)代歷史上最重要的著作仪芒。書中的三大運動定律(慣性公式，加速度耕陷，作用力與反作用力)掂名，居然能夠解釋宇宙中所有東西的運動！
牛頓是歷史上最最偉大的煉金師哟沫，同時也是偉大的物理學(xué)家铆隘，天文學(xué)家，數(shù)學(xué)家南用，哲學(xué)家膀钠，神學(xué)家，而且對英國金本位制確實也起到了關(guān)鍵作用裹虫。物理方面：三大運動定律肿嘲，質(zhì)量守恒定律，能量守恒筑公，動量守恒雳窟，萬有引力。數(shù)學(xué)方面開創(chuàng)了微積分學(xué)科。天文方面反射式望遠(yuǎn)鏡封救，光學(xué)色散和牛頓環(huán)拇涤。金融方面金本位制。哎誉结，絕對是歷史上絕無僅有的鹅士，跨越了這么多的學(xué)科，以后也不會有這樣的全才惩坑，因為現(xiàn)在學(xué)科分的越來越細(xì)了掉盅。
牛頓信奉的是絕對時空觀，即不論何種情況以舒，如何運動趾痘，長度，時間蔓钟，空間等物理量是不會變化的永票。
牛頓對光的看法是光是一種微粒，發(fā)表了《光學(xué)》滥沫，同時斥責(zé)了支持波動學(xué)說的陣營侣集，由于此時牛頓已經(jīng)成為科學(xué)泰斗，光的微粒說又開始占據(jù)了物理界主流佣谐。
1807年肚吏，托馬斯楊發(fā)表了《自然哲學(xué)講義》，描述了他那個名揚四海的實驗——光的雙縫干涉狭魂。光的波動學(xué)說又起死回生罚攀。第二次波粒大戰(zhàn)又開始了。
決定性的時刻發(fā)生在1819年雌澄，在一次科學(xué)競賽中斋泄，泊松為了證明菲涅爾的波動衍射理論的荒謬(按照他的理論，在圓盤的陰影中會由于衍射出現(xiàn)亮斑)當(dāng)場做了實驗镐牺，然而在實驗過程中炫掐，這個亮斑還真他娘的出現(xiàn)了！
隨后的日子里睬涧，光的微粒說節(jié)節(jié)敗退募胃，把希望寄托于光在水中的速度，根據(jù)微粒說畦浓，光速在水中應(yīng)該更快痹束，波動說則相反。1819年讶请，傅科測定了光在水中速度下降祷嘶，徹底宣判了微粒說的死刑。
1849年，菲索在實驗室中通過齒輪組成的巧妙裝置測定了光速31.5公里每秒论巍，已經(jīng)非常接近真實的光速了烛谊。
1873年，麥克斯韋發(fā)表了神作嘉汰，《論磁和電》丹禀，麥克斯韋認(rèn)為磁和電是同一種物質(zhì)的不同表現(xiàn)形式，他們的性質(zhì)和表現(xiàn)形式可以用麥克斯韋方程組表示郑现。根據(jù)方程組湃崩，麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在荧降。
1888年接箫，赫茲通過實驗觀察到了電磁轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，確定了電磁理論的正確性朵诫，同時證實了光是電磁波的一種辛友，為這座大廈封頂。
1897年剪返，湯姆遜在研究陰極射線的時候废累，發(fā)現(xiàn)了電子的存在，打破了歷史以來原子不可再分的理念脱盲。但是在原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問題上邑滨，湯姆遜提出了葡萄干模型。
19世紀(jì)是輝煌的世紀(jì)钱反，物理大廈如此宏偉掖看，如此堅固，牛頓經(jīng)典力學(xué)面哥，電磁學(xué)哎壳，熱力學(xué)三者囊括了宇宙中的一切，讓人們相信物理學(xué)已經(jīng)走到了盡頭尚卫，再也不會有什么新的發(fā)現(xiàn)了归榕。然而在19世紀(jì)末，不斷有一些新的東西被發(fā)現(xiàn)吱涉，人們隱隱感到刹泄，有什么事情要發(fā)生了。物理學(xué)燦爛的天空上還漂浮著兩朵不起眼的烏云怎爵，誰也不知道特石，她們將帶來一場滅世的風(fēng)暴。
兩朵烏云分別是邁克爾遜--莫雷實驗和黑體輻射的困境疙咸。邁克爾遜的實驗是為了測量光沿著不同方向的速度來證明以太的存在县匠，結(jié)果光在所有方向的速度都相同。這個實驗意味著物理大廈的崩塌在即，因為以太這個概念是經(jīng)典時空觀絕對運動的代表乞旦。黑體輻射的困境則是推導(dǎo)溫度和頻率之間的函數(shù)關(guān)系時出現(xiàn)的問題贼穆，兩個人分別推導(dǎo)出兩套公式，但是分別只是適用于短波和長波兰粉。
普朗克推導(dǎo)出了一個普適公式故痊，可以同時適用于長波和短波。在得到公式后玖姑，他開始思考隱藏在這個公式背后的物理規(guī)律愕秫。
1900年，普朗克發(fā)表了《黑體光譜中的能量分布》焰络，其中改變歷史的是這樣一段話：必須假定戴甩，能量在發(fā)射和吸收的時候，不是連續(xù)不斷闪彼，而是分成一份一份的甜孤。量子是一個基本的能量單位，其大小由普朗克常量確定畏腕。
1905年缴川，被稱為奇跡年，這一年描馅，愛因斯坦連發(fā)六篇論文把夸，改寫了物理學(xué)的走向。愛因斯坦的思考結(jié)果是
對于任何參考系來說铭污，在真空中的傳播速度都是常數(shù)恋日。光是電磁波，波速與光源無關(guān)况凉，和介質(zhì)有關(guān)谚鄙。光速不變，解釋了mm實驗的結(jié)果刁绒。
物理規(guī)律不變闷营，這修正了伽利略的相對性原理的適用范圍
時間是相對的，時間本身會膨脹知市，隨著速度增大傻盟，時間會變得更慢。通過洛倫茨變化公式可以計算嫂丙。
空間本身會收縮
質(zhì)速關(guān)系式娘赴，說明當(dāng)速度學(xué)接近光速，質(zhì)量越接近無限大跟啤。所以沒有任何有質(zhì)量的物體能超過光速诽表。
質(zhì)能方程唉锌，偉大的公式。質(zhì)量與能量原來是可以互相轉(zhuǎn)換的竿奏。
注意狹義相對論是針對慣性系問題袄简。
光電效應(yīng)的實驗與麥克斯韋電磁理論是不符合的，只有頻率到達一定界限的電磁波泛啸，才能激發(fā)出電子绿语，與強度沒有關(guān)系，強度只決定了激發(fā)電子的多少候址。這也是困惑所有人的地方吕粹。此時愛因斯坦站了出來，他發(fā)現(xiàn)如果把光看成由光量子組成岗仑，而不是把光看成一種波匹耕，那么這個問題就迎刃而解了。但是赔蒲，這樣一來泌神，光的第三次波粒戰(zhàn)爭又開始了良漱。
1910年舞虱，盧瑟福用α粒子轟擊原子，發(fā)現(xiàn)了原子核的存在母市，提出行星系統(tǒng)模型矾兜。可是不對啊患久，原子核帶正點椅寺，電子圍繞原子核肯定是不穩(wěn)定的。根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)無法解釋這個東西蒋失。
盧瑟福的學(xué)生波爾出場了返帕，由于原子只能釋放特定波長的射線，電子在特定軌道的躍遷導(dǎo)致了能量的吸收和釋放篙挽。這些特定的軌道就好比臺階荆萤，是不連續(xù)的。注意铣卡，電子在軌道躍遷過程中链韭，不會經(jīng)過中間的地帶(電子永遠(yuǎn)也不會出現(xiàn)在廣闊的中間地帶)。同時煮落，電子在空間中的運動方向也是不連續(xù)的敞峭，此結(jié)論在1922年被實驗證明。但是遺憾的是蝉仇，波爾的模型還是無法擺脫經(jīng)典電磁學(xué)的束縛——電子圍繞原子核運動旋讹，必然要放出電磁輻射殖蚕，也就導(dǎo)致了體系的不穩(wěn)定。波爾的革命是不徹底的革命沉迹，無法與經(jīng)典物理決裂也注定了它的失敗嫌褪。
1915年，廣義相對論胚股，加速度與引力等效笼痛。也就是說，在慣性系的基礎(chǔ)上琅拌，再處理一個額外的引力場就好了缨伊。由此推論，引力會試光線彎曲进宝。其本質(zhì)是引力造成了時空的彎曲刻坊。
任何物體在四維時空中的速度都為光速，只是光速在不同的維度上分解導(dǎo)致看起來不一樣党晋。沒有單純的時間和空間谭胚。星際飛船就是真正的時間機器，只不過這個時間機器只能走向未來未玻。
1919年灾而，星光實驗，證明了愛因斯坦廣義相對論中時空彎曲的正確性扳剿，愛因斯坦一炮成名旁趟。
1923年，德布羅意發(fā)現(xiàn)電子在運動過程中庇绽，同時還伴隨著波锡搜，稱之為相波。難道說電子本身也是一種波瞧掺？在進一步耕餐，所有的物質(zhì)都是一種波？
1925年辟狈，海森堡提出矩陣模型肠缔，通過矩陣運算推導(dǎo)出的新的力學(xué)體系居然包含了經(jīng)典力學(xué)。
1926年上陕，薛定諤把電子看成一種德布羅意波桩砰，用波動的方程來表示它。由此得出了著名的薛定諤波動方程释簿。云彩亚隅，尊敬的各位，電子不是一個粒子庶溶，它是一團波煮纵，像云彩一般地在空間四周擴展開去懂鸵。我們的波函數(shù)恰恰描述了這種擴展和它的行為。電子是沒有具體位置的行疏，它也沒有具體的路徑匆光，因為它是一團云，是一個波酿联，它向每一個方向延伸——雖然衰減得很快终息，這使它粗看來像一個粒子。
然而波恩提出了相反的意見贞让，他認(rèn)為波動函數(shù)并不是空間分布函數(shù)周崭，而是電子出現(xiàn)的概率的函數(shù)，由此將骰子引入物理學(xué)之中喳张，帶來了軒然大波续镇。這也導(dǎo)致了關(guān)于哲學(xué)的爭論，因為一直以來销部，物理學(xué)可以解釋一切摸航，給出足夠的初始量，就可以預(yù)測結(jié)果舅桩，這是因果論和決定論酱虎。然而，不確定性是物理學(xué)萬萬不想看到的東西江咳。
接下來就是非常有趣的雙縫思想實驗了逢净，假若讓一個電子通過雙縫，電子是以粒子狀態(tài)通過一個縫隙還是以波的狀態(tài)通過兩個縫隙呢歼指？誠然，我們可以在雙縫上裝上探測儀器甥雕，這樣的結(jié)果是只有一個儀器檢測到踩身，然而這時干涉也就消失了。
是時候統(tǒng)一波和微粒了社露。此時不確定性登場挟阻。1927年，海森堡重新審視了他的矩陣形式峭弟，發(fā)現(xiàn)pq != qp附鸽，把p，q分別看成動量和位置瞒瘸，這不是說明動量和位置不可能同時觀測到嗎坷备？經(jīng)過計算，兩者誤差的乘積大于一個常數(shù)情臭。
所以電子的本質(zhì)到底是什么呢省撑？老天赌蔑，這真是一個毫無意義的問題，我們只能知道我們看到的電子是什么狀態(tài)竟秫，這里的關(guān)鍵是我們?nèi)绾稳ビ^察它娃惯，而不是它本來是什么！我們的結(jié)論是肥败，討論哪個是真實毫無意義趾浅，我們唯一能說的，是在某種觀察方式下它呈現(xiàn)的樣子馒稍。(好吧潮孽，這倒頗有些哲理的意味了，沒有絕對的正確與真理筷黔，只有在某個特定條件下成立的正確與真理往史。)。這是波爾的互補原理佛舱，波和粒子在同一時刻是互斥的椎例，卻在更高的層次上統(tǒng)一在一起。這個原理和波恩的概率解釋请祖，海森堡不確定性原理订歪，共同構(gòu)成了量子論的哥本哈根解釋的核心。至今深刻影響著我們對整個宇宙的終極認(rèn)識肆捕。關(guān)于這種波粒二象性的解釋刷晋，有一個有趣的例子，人臉和花瓶的圖慎陵。你無法說它本來是什么眼虱，只能說你觀察到了什么。
說到雙縫干涉席纽，電子在到達屏幕前以概率的形式存在捏悬，在碰到屏幕地一刻，驟然坍縮為一點润梯，因為這一刻相當(dāng)于對電子進行了觀測过牙，電子就坍縮了。這真是怪事纺铭，按照這么說寇钉，我們的世界也就不存在真實了，我們的世界是我們觀察到地世界舶赔，而不是什么絕對真實的世界扫倡。等等，這不是唯心論地觀點嗎顿痪？假若我們不去觀察它镊辕，這個世界就不存在了油够？這簡直太令人困惑了。
1927年索韋托會議征懈，量子物理學(xué)家們齊聚一堂石咬，討論量子理論地最新發(fā)展，會議最終變成了波爾和愛因斯坦之間的決斗卖哎。然而鬼悠，量子的潮流浩浩蕩蕩，愛因斯坦終究是無法抵擋亏娜。當(dāng)年叛逆的愛因斯坦焕窝，如今卻站在了守舊的一方，不得不讓人扼腕嘆息维贺。
然后薛定諤作為波動連續(xù)性的守舊代表它掂，在愛因斯坦身后站了出來，提出了著名的薛定諤的貓的思維實驗溯泣。這下好了虐秋，本來假若僅僅是電子虛無縹緲也就罷了，可是這么一來連我們的宏觀世界也變成一種概率波了垃沦，這還叫誰受得了客给？
這下真的麻煩了，這只貓捅了一個大簍子肢簿，因為意識這個虛無縹緲的東西居然被帶到素以客觀自居的物理學(xué)之中了靶剑。意識是什么，誰也無法回答池充。
1929年桩引，哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了宇宙處于膨脹之中。不管往哪個方向看纵菌，遠(yuǎn)處的星系都在極速離我們遠(yuǎn)去阐污。
1954年，既意識的瘋狂之后咱圆，物理學(xué)仿佛陷入了絕望，各種理論被提出來功氨，只為了解釋波函數(shù)的坍縮這個惡魔序苏。艾弗萊特提出了多世界理論，電子在通過雙縫的過程中捷凄，整個世界也就分為兩個忱详，每個世界都觀察到了電子的一種選擇。還有退相干理論跺涤，低維的粒子世界是不正交的匈睁，自然能相互感知监透。但是假若加上觀察者，維度提高航唆，世界之間開始正交胀蛮，兩個世界的粒子無法感知了，也就成為了粒子態(tài)糯钙。退相干理論更好的解釋了多世界理論粪狼。這個理論拋棄了觀察者，意識等讓人迷茫的東西任岸，但是為了解釋一個小小的粒子而把整個宇宙拖下水再榄，也是非常瘋狂了。
量子自殺享潜，按照多世界的理論困鸥，對一個人來說，永遠(yuǎn)存在一個世界他是不會死的剑按，所以那個人就在量子永生的狀態(tài)……從人擇原理的角度看疾就，一個人存在是必須的，整個宇宙必須如此吕座，他才能存在虐译，舉些例子，你的父親吴趴，爺爺漆诽，太爺爺一直追訴到遠(yuǎn)古，才有了你的存在锣枝。最后得到的推論是厢拭，一旦一個意識開始存在，從他自身的角度看來撇叁，他就必定永生供鸠！此為終極人擇原理。
好了陨闹，我們的世界觀也快要崩塌了楞捂，又是意識又是世界分裂。還是讓我們回歸經(jīng)典吧趋厉，在經(jīng)典理論中寨闹，一切都是可以預(yù)測的。這里不得不提到對量子的第三種理論君账，隱變量理論繁堡。說是其實量子的行為是確定的，只是有一個隱藏的我們無法觀察到的變量對它產(chǎn)生了影響，從而使量子表現(xiàn)為不可預(yù)測椭蹄。
貝爾不等式闻牡，“科學(xué)中最深刻地發(fā)現(xiàn)”，即將對我們這個宇宙的終極命運做出最后判決绳矩。在ERP問題中（即量子的超距作用）罩润，遙遠(yuǎn)的兩個粒子之間如何知道相互的狀態(tài)。貝爾不等式給出了這種可能性埋酬，任何信息傳輸?shù)乃俣榷急仨殱M足該不等式哨啃。假如粒子之間的傳輸不滿足不等式，說明確實存在一種超距作用。最為關(guān)鍵的是，我們能夠做這個實驗集畅！現(xiàn)在，終于可以用實驗來說明量子到底是個什么玩意了祝峻。1982年，實驗終于做出來了扎筒，這個實驗被稱為“對上帝的判決”莱找。這將決定上帝是一個溫暖的老頭還是一個反復(fù)無常捉摸不透的老頭。然而貝爾不等式這把雙刃劍斬斷的卻是愛因斯坦嗜桌，而不是波爾奥溺。量子還是飄渺的量子，量子論笑到了最后骨宠。
萬物理論浮定，兼容牛頓經(jīng)典物理學(xué)，相對論和量子論层亿。其中最被人們報以期望的是超弦理論桦卒。
參考文獻
《上帝擲骰子嗎》
《時間的形狀》
《時間簡史》
