物理學簡史：不同的世界不同的定律

科學僅僅是一種描述自然界、人類和自然界的關系，以及浩瀚宇宙的語言。它僅僅是一種語言；在現(xiàn)代科學誕生前，還有很多其他語言（比如煉金術和靈性）?；蛟S它們不夠精確，但它們確實有效。我常常在人們問這句話時感到吃驚，“在科學誕生之前我們會做什么？那時我們對這個世界有何了解？”回答當然是響亮的“是的，當然有了解！”。我對宇宙的了解還真不少。

我們所知的那些東西是如此的有用，它們?yōu)槔斫馍钠鹪矗斫馕覀優(yōu)槭裁磿∮秩绾慰祻?，以及掌握計算日月星辰的周期等事，提供了整套辦法。雖然這些知識并沒有以我們今天早已習慣了的技術性語言來展開描述，可它們卻為事情是如何發(fā)展的，以及為什么會那樣發(fā)展，補充了一個有價值的故事。事實上，這些故事真的很有幫助，也正因如此，文明才能夠不依賴于我們今日所知的科學而持續(xù)存在了5 000多年。

科學和科學界通常被認為是始于16世紀。在1687年7月，艾薩克·牛頓似乎用數學詮釋了我們所生存的世界，并出版了他的經典著作《自然哲學的數學原理》。

在超過兩百年的時間里，牛頓對自然的看法，成為當今科學界“古典物理學”的基石。古典物理學在解釋我們可見的、大尺度的事物方面——從星球的運動到蘋果從樹上掉下來這樣的事——取得了巨大的成功，直到18世紀后期出現(xiàn)了麥克斯韋的電磁理論，和19世紀早期出現(xiàn)了愛因斯坦的相對論。古典物理學的適用范圍是如此的廣泛，讓我們可以計算衛(wèi)星的軌道，甚至可以把人送到月亮上。

然而在20世紀早期，人們在科學的發(fā)展過程中發(fā)現(xiàn)，在自然界的某個領域牛頓定律并不適用。這個領域就是微小的原子世界。而在此之前，我們的技術還沒有能力發(fā)展到可以深入亞原子結構，或是觀察遙遠星系里一顆新星誕生時的粒子運動軌跡。在最微觀與最宏觀這兩個領域里，科學家們都發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)物理所無法解釋的現(xiàn)象。一種新的物理學需要被發(fā)展出來，它的定律要能解釋我們已知世界里的那些例外：那些發(fā)生在量子物理學領域的例外。