文章主要介紹兩大支柱建立的時(shí)代背景，后面的文章會(huì)有詳細(xì)講解兩大支柱的內(nèi)容,。英國(guó)的工業(yè)革命始于18世紀(jì)60年代,，這個(gè)標(biāo)志著我們?nèi)祟惪茖W(xué)技術(shù)得到了質(zhì)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)力得到了極大的提升,，但是這些科學(xué)的發(fā)展都離不開(kāi)工業(yè)革命開(kāi)始前100-200年前科學(xué)家的努力,，特別是伽利略、牛頓大神等諸多科學(xué)家的貢獻(xiàn),。但是隨著科學(xué)的發(fā)展,，原有的物理理論很難去解釋新出現(xiàn)的問(wèn)題,，在19世紀(jì)末物理界有兩朵烏云：黑體輻射和邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn),。

任何物體都具有不斷輻射,、吸收、反射電磁波的性質(zhì),。輻射出去的電磁波在各個(gè)波段是不同的,，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān),，因而被稱之為熱輻射,。當(dāng)有電磁波（比如光）射到物體上，那么物體就會(huì)吸收,、反射和輻射電磁波出來(lái),，但是這三種電磁波往往都是同時(shí)出現(xiàn)的，科學(xué)家為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律,，物理學(xué)家們定義了一種理想物體--黑體,，以此作為熱輻射研究的標(biāo)準(zhǔn)物體。黑體如上圖所示,，電磁波射進(jìn)去這個(gè)金屬空腔內(nèi),，射進(jìn)去的電磁波就一直在空腔內(nèi)反射，不會(huì)發(fā)射出來(lái)就不存在反射出來(lái)的現(xiàn)象,，此時(shí)這個(gè)金屬空腔就只是存在輻射這種可能了,，我們就可以研究它的輻射情況了。

科學(xué)家們就用此黑體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就得到了上圖的譜線,，當(dāng)時(shí)很多物理學(xué)家就去研究這條曲線,，當(dāng)時(shí)第一位給出這個(gè)黑體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)公式的是一位德國(guó)科學(xué)家威廉維恩，他根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)公式在1896年提出了維恩公式,，用維恩公式計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)在高頻電磁波時(shí)很符合,，但是在低頻時(shí)就有一點(diǎn)點(diǎn)的誤差。維恩在1911年因此公式獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),，火星上的一座環(huán)形坑還命名為維恩環(huán)形坑,。

除了維恩外，還有瑞利（1904年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,，發(fā)現(xiàn)稀有氣體）和金斯成果比較突出,，提出了一條新的公式去計(jì)算這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，新的公式在低頻時(shí)很符合,，在高頻時(shí)就不符合了,，按照公式當(dāng)頻率趨近無(wú)窮大時(shí)，黑體輻射能量就變得無(wú)限大,，于是就出現(xiàn)了物理學(xué)上的紫外災(zāi)難,。兩條公式,，維恩的在高頻時(shí)符合的很好，瑞利和金斯的在低頻符合的很好,，但是兩者并不能很好的解釋實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),。

直到普朗克破天荒的提出了量子理論，1900年普朗克提出了量子化概念,，支出能量不是連續(xù)的而是一份一份的,，并且推導(dǎo)出了著名的普朗克公式E=hr，這個(gè)公式得出的數(shù)據(jù)完全和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合,，很好的解釋了黑體輻射問(wèn)題,。普朗克也因?yàn)槠绽士斯将@得了1918年諾貝爾獎(jiǎng)，還有一顆小行星也是以普朗克命名的,。

5年后,，愛(ài)因斯坦引用普朗克的量子化提出了光量子的概念，成功的解釋光電效應(yīng),，他認(rèn)為光是一份一份的而不是連續(xù)的,，愛(ài)因斯坦也因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。至此量子力學(xué)開(kāi)始慢慢的建立起來(lái)了,，后來(lái)也把普朗克提出量子化的那天1901年12月14日定為量子日,。其實(shí)經(jīng)典量子力學(xué)簡(jiǎn)單敘述就是不連續(xù)和概率的，后續(xù)的文章會(huì)詳細(xì)敘述,。

到19世紀(jì)末,，以麥克斯韋方程組為核心的經(jīng)典電磁理論的正確性已被大量實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，但麥克斯韋方程組在經(jīng)典力學(xué)的伽利略變換下不具有協(xié)變性,。而經(jīng)典力學(xué)中的相對(duì)性原理則要求一切物理規(guī)律在伽利略變換下都具有協(xié)變性,。為解決這一矛盾，物理學(xué)家提出了“以太假說(shuō)”,，即放棄相對(duì)性原理,，認(rèn)為麥克斯韋方程組只對(duì)一個(gè)絕對(duì)參考系（以太）成立。

邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)徹底把當(dāng)時(shí)科學(xué)家無(wú)奈提出的“以太”這種介質(zhì)打敗了,，愛(ài)因斯坦順勢(shì)提出了狹義相對(duì)論,，狹義相對(duì)論很重要的兩條公設(shè)：光速不變?cè)砗酮M義相對(duì)性原理。愛(ài)因斯坦也過(guò),，如果他不提出狹義相對(duì)論,，在5年內(nèi)也一定會(huì)有人提出來(lái)的，可見(jiàn)當(dāng)時(shí)邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)對(duì)當(dāng)時(shí)經(jīng)典物理是多大沖擊,。

相對(duì)論其中最有趣的是三個(gè)效應(yīng)質(zhì)增效應(yīng),、尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)，質(zhì)增效應(yīng)指的是物體的慣性質(zhì)量隨其運(yùn)動(dòng)速度的增加而加大,，速度趨于光速時(shí),，慣性質(zhì)量趨于無(wú)限大 ,。尺縮效應(yīng)是指測(cè)量一把運(yùn)動(dòng)的尺子，特別是一把接近光速的尺子,，就會(huì)出現(xiàn)縮短效應(yīng),。簡(jiǎn)單而言，就好比你看一把移動(dòng)的尺子,，當(dāng)它快到光速時(shí),，你就幾乎看不到它的長(zhǎng)度了,，也就是變短了,。鐘慢效應(yīng)是指一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的物體的時(shí)間會(huì)比低速運(yùn)動(dòng)的物體的時(shí)間慢很多，比如我們的人造衛(wèi)星在高空中運(yùn)行的很快,，我們?nèi)祟愒诘孛嫠俣群苈?/p>

后面的文章會(huì)詳細(xì)介紹量子力學(xué)和相對(duì)論,，如果你喜歡物理請(qǐng)關(guān)注小編，我們一起用通俗的話去解釋物理知識(shí),。