? ? ? ?《物理學(xué)的進(jìn)化》是物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的科普經(jīng)典带膜，從機(jī)械觀的興起到機(jī)械觀的衰落瘫怜，從場(chǎng)和相對(duì)論到量子物理，作者用通俗易懂的語(yǔ)言藕届、淺顯的例子粗線條地描述了物理學(xué)進(jìn)化的歷程挪蹭，同時(shí)還展現(xiàn)出富有啟迪的科學(xué)思維和方法論。

機(jī)械觀的興起

? ? ? ? ?與哲學(xué)和宗教一樣休偶，物理學(xué)也是一套理解客觀世界的觀念梁厉，目標(biāo)是尋求觀念世界與現(xiàn)象世界的聯(lián)系，建立符合客觀現(xiàn)象的科學(xué)規(guī)律。

? ? ? 雖然古代掌握了指南針词顾、活字印刷等技術(shù)八秃，有投石器、舉升機(jī)等機(jī)械設(shè)備肉盹，甚至亞里士多德在2000多年前就有《力學(xué)》著作昔驱，但真正的物理學(xué)始于伽利略，伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)的推理方法標(biāo)志著物理學(xué)真正的開(kāi)端上忍≈韪兀科學(xué)的基石是科學(xué)的推理方法，它是一種推理分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方式窍蓝，為了解釋觀察到的現(xiàn)象腋颠，首先在假設(shè)的前提下通過(guò)分析推理得到結(jié)論，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證吓笙，從而判斷結(jié)論是否正確淑玫。

? ? ? 物理學(xué)家根據(jù)直觀感受到的運(yùn)動(dòng)和力的現(xiàn)象，發(fā)明了質(zhì)量面睛、力和慣性系的概念混移，通過(guò)推理和實(shí)驗(yàn)建立了經(jīng)典力學(xué)。根據(jù)這些知識(shí)侮穿，人們解釋了運(yùn)動(dòng)，從最小的粒子的運(yùn)動(dòng)到宏大的行星的運(yùn)動(dòng)毁嗦；理解了熱亲茅、溫度的內(nèi)涵，明白熱能狗准、動(dòng)能以及能量守恒克锣。機(jī)械觀是用物質(zhì)和力來(lái)理解世界的觀念，世界上的一切現(xiàn)象都是由粒子及其粒子之間的相互作用力導(dǎo)致腔长，而且這些力只與距離有關(guān)袭祟。機(jī)械觀是簡(jiǎn)單的，也是有效地捞附，因?yàn)樗侠淼慕忉屃水?dāng)時(shí)人們觀察到的一切自然現(xiàn)象巾乳，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家是自信甚至膨脹的，認(rèn)為已經(jīng)找到了全部的宇宙真理鸟召。

機(jī)械觀的衰落

? ? ? 物理學(xué)家的自信心很快就開(kāi)始動(dòng)搖了胆绊，他們發(fā)現(xiàn)機(jī)械觀無(wú)法有利地解釋電學(xué)和光學(xué)領(lǐng)域的現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)著的帶電體對(duì)磁針的作用力不僅與距離有關(guān)欧募，而且還與帶電體的速度有關(guān)压状。這種力對(duì)磁針既不排斥也不吸引，而且垂直地作用在連接針與帶電體的直線上跟继。在光學(xué)中种冬，大家贊成光的波動(dòng)說(shuō)镣丑，波在由彼此間有機(jī)械力相互作用著的粒子所組成的介質(zhì)中傳播，這是一種力學(xué)的概念娱两，但傳播光的介質(zhì)是什么莺匠，它的力學(xué)性質(zhì)如何，無(wú)法用機(jī)械觀回答谷婆。

? ? ? ? 現(xiàn)代物理學(xué)家的知識(shí)比19世紀(jì)的物理學(xué)家的更廣更深慨蛙，但他們的疑惑和困難也比從前更廣更深，這些困難太大了纪挎，以致于最后不得不放棄機(jī)械觀期贫。

場(chǎng)和相對(duì)論

? ? ? ? 當(dāng)法拉第做完那個(gè)偉大的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)感生電流現(xiàn)象時(shí)，物理學(xué)家一定驚呆了异袄，自然界比他們想象的更復(fù)雜更奇妙通砍。為了更方便地解釋電磁現(xiàn)象，物理學(xué)家發(fā)明了場(chǎng)的概念烤蜕，場(chǎng)的概念如此的成功封孙，以致于到后來(lái)不只是個(gè)虛擬的可有可無(wú)的概念，而是一個(gè)跟實(shí)在的物質(zhì)一樣的實(shí)體讽营，是一個(gè)看不見(jiàn)的固有存在的實(shí)體虎忌。關(guān)于電磁場(chǎng)的定律的定量的數(shù)學(xué)描述都總括在麥克斯韋方程組中，這些方程的提出是牛頓時(shí)代以來(lái)物理學(xué)上最重要的一個(gè)事件橱鹏，它把電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化聯(lián)系起來(lái)膜蠢，定量地描述了一切電磁場(chǎng)的現(xiàn)象，并揭示了電磁波莉兰，正確的判斷光也是一種電磁波挑围。機(jī)械觀難以解釋的現(xiàn)象，被建立在場(chǎng)概念基礎(chǔ)上的電磁學(xué)觀念解決糖荒。

? ? ? ? 另一邊杉辙，看似堅(jiān)固無(wú)比的經(jīng)典力學(xué)大廈，更是被愛(ài)因斯坦的相對(duì)論重建捶朵。相對(duì)論發(fā)明了時(shí)-空連續(xù)區(qū)概念蜘矢，從此世界不再僅僅是三維的，時(shí)間也是一個(gè)可變量泉孩，世界變成了四維硼端。狹義相對(duì)論改變了力學(xué)定律，從此牛頓定律的適應(yīng)再加了個(gè)條件寓搬，只適用于低速的慣性系珍昨。另外，狹義相對(duì)論發(fā)現(xiàn)了原來(lái)完全獨(dú)立的質(zhì)量和能量之間的關(guān)系，即是有名的E=mc2質(zhì)能方程镣典，開(kāi)啟了人類(lèi)的核能時(shí)代兔毙。進(jìn)一步的，偉大的愛(ài)因斯坦提出了廣義相對(duì)論兄春，即在任何坐標(biāo)系下都適用的物理學(xué)定律澎剥，在假設(shè)慣性質(zhì)量和引力質(zhì)量相等條件下，廣義相對(duì)論更深入地分析了時(shí)-空連續(xù)區(qū)赶舆，分析了引力問(wèn)題哑姚，建立了引力場(chǎng)的新的定律，并且揭示了我們世界的非歐幾里得的幾何性質(zhì)芜茵，廣義相對(duì)論重新定義了世界的幾何特性叙量。

? ? ? ?物理學(xué)的發(fā)展既摧毀了舊概念，又創(chuàng)立了新概念九串，絕對(duì)的時(shí)間和慣性坐標(biāo)系被相對(duì)論拋棄了绞佩，所有現(xiàn)象的背景不再是一維的時(shí)間連續(xù)區(qū)和三維的空間連續(xù)區(qū)，而是全新的時(shí)-空連續(xù)區(qū)猪钮。要整理和理解現(xiàn)象品山，重要的不是領(lǐng)會(huì)物體的行為，而是領(lǐng)會(huì)位于物體之間的場(chǎng)的行為烤低。在新的物理學(xué)觀念中肘交，世界有兩種實(shí)在：場(chǎng)和實(shí)體。

量子物理學(xué)

? ? ? 在量子理論中扑馁，基本的粒子是非連續(xù)性的酸些，只能是基本量子的倍數(shù)。量子物理學(xué)放棄基本粒子個(gè)體規(guī)律而直接說(shuō)明支配集體的統(tǒng)計(jì)規(guī)律檐蚜，對(duì)事件的客觀描述提升到概率波的描述，量子力學(xué)揭示自然的非連續(xù)性和統(tǒng)計(jì)的規(guī)律沿侈。新的更困難的問(wèn)題出現(xiàn)了闯第，這些問(wèn)題直到現(xiàn)在還沒(méi)有弄清楚。

? ? ? ? ?縱觀物理學(xué)的進(jìn)化缀拭，可以看出越來(lái)越向著更抽象咳短、更復(fù)雜、更深?yuàn)W的方向發(fā)展蛛淋，與19世紀(jì)自信地認(rèn)為找到宇宙真理的物理學(xué)家的觀念不同咙好，科學(xué)是一本永遠(yuǎn)也寫(xiě)不完的書(shū)，每一個(gè)重大進(jìn)展都帶來(lái)了新的更復(fù)雜的問(wèn)題褐荷」葱В科學(xué)的發(fā)展永無(wú)止盡，人類(lèi)的認(rèn)知也將永無(wú)止盡，這正是科學(xué)的魅力所在层宫，人類(lèi)的希望所在杨伙。