物理学发展史是怎样的

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从哥白尼开始，公元2世纪,古希腊天文学家托勒密提出了地心说,认为宇宙中的天体,包括太阳,围绕着地球运转.这一学说受到了教会的欢迎,统治了西方社会对宇宙的认识长达一千多年.
16世纪,波兰天文学家哥白尼提出了新的宇宙体系理论——日心说.1610年,意大利天文学家伽利略首次将望远镜用于天文观测,观察到了太阳黑子、月球表面、行星的盈亏,以及木星的四颗卫星.现在，越来越多的历史事实证明，人类文明之所以有今天，是同一些杰出物理学家的工作分不开的。其中尤其以创建了经典力学的伽利略、牛顿及创建了狭义和广义相对论的爱因斯坦最具有代表性。当我们回顾这几位划时代的科学家的时候，就会发现，虽然他们生活在极为不同的时代，从经典力学到现代物理学也已经发生了巨大变化，但是，在这些人身上，我们却可以看到许多共同的特征。首先，他们都是不受成见或传统思想所束缚的探索者。他们的科学研究工作，往往是从那些被认为早有定论、不容怀疑的地方打开缺口的。他们研究的问题，就是我们今天看来，也会觉得是“太”基本了，“太”抽象了。比如，什么是时间？什么是空间？什么是相对？什么是绝对？什么是天体运动的规律？什么是宇宙的起源？等等。这些问题对于人们日常关心的 图1 从牛顿定律到爱因斯坦相对论[1]现实世界来说，似乎是另一个世界的事。然而，事实证明，由于在这些“学院式”问题上的进展所带来的技术进步，是不能用任何其他东西代替得了的。其次，他们都坚持自然科学的研究方法。尽管他们关心的是抽象的问题，但是他们并不进行思辨式的空谈。相反，他们是采用理论和物理实验或天文观测相对比的方法来考查每一个概念、每一种假说，由此来判断理论的是非成败。再次，他们大都不仅仅是狭义的自然科学家，而且是具有崇高胸怀的人。例如，爱因斯坦就是一位崇尚理性、崇尚科学和民主的代表。他曾经说过：“人只有献身于社会，才能找到那实际上是短暂而有风险的生命的意义。”他还愤慨于那种慑于强权而惧谈科学精神的态度，他说：“试问，要是乔尔丹诺•布鲁诺、斯宾诺莎、伏尔泰和洪保德也都这样想，这样行事，我们会在哪里呢？”正因此，他们和他们的理论往往不见容于当时的统治者。伽利略遭到宗教法庭的迫害，爱因斯坦遭到德国法西斯的迫害。可笑的是，甚至在70年代，不学无术的“四人帮”大搞法西斯文化专制主义时期，相对论还在中国遭到了围剿！尽管这些历史，都已像恶梦一样地过去了，但是，今天回顾一下，不仅对了解物理学的进展是有益的，甚至是必需的。因为，如果我们只了解学术的细节，而不掌握科学的精神和科学之成为真正科学的灵魂，那我们就不可能真正把科学移植过来，让她生根、开花、结果。这本小册子的目的，是打算介绍从牛顿定律到爱因斯坦相对论的一些主要发展线索。由于篇幅有限，加之不用（或仅少量用）数学工具，所以，我们仅仅想把最基本的思想和概念交待清楚。也许这也是主观的愿望，实际上并没有达到，或没有完全达到。很希望读者批评指正。这本小册子是去年秋天在丛书编委会建议下才开始筹划的。后来，我和褚耀泉同志陆续写出了一个初稿。现在，趁我在意大利讲学期间，又抽出一些时间从头重新改写了一遍。这几天，我住在林琴科学院，窗外一眼看到的就是印在伽利略《对话》一书上的那个林琴科学院的院徽。虽然，这个世界上最老的科学院的徽记已经十分陈旧了，可是，每当写到伽利略的时候，它都不能不使你肃然起敬。明天就是1979年3月14日，即爱因斯坦诞生整整100周年的日子，今天终于赶完了全书，谨以此作为对伽利略和爱因斯坦这两位永远值得人们景仰的科学巨子的纪念吧！