这绝对是关于物理学最强的科普(附世界著名试验室)
近现代物理学简史(图文版)
物理学的最全科普环球物理20191019STUD备注：本文由“中科院物理所”（ID：cas-iop）整理采编，由“撕蛋”完成学术文献、原理模型、视频资料、动态展示等信息整理。
在此，特别鸣谢。
“唯有宇宙和人类的愚蠢是永恒的”这是关于物理学的最强科普（完整版）本文素材主要摘录自加来道雄的《Hypersapce》和丘成桐的《The Shape of Inner Space》。
凭籍本文，回顾一下两百年来的科学史，看看那些代表着人类最高心智的数学家、物理学家们前仆后继探究宇宙本源的奇妙历程，并向他们致以最崇高的敬意！《Hypersapce》和《The Shape of Inner Space》这是一部壮丽的物理史诗，这是一串光耀后世的姓名。
他们是：牛顿，高斯，黎曼，麦克斯韦尔，爱因斯坦，杨振宁，罗摩奴詹，霍金，维藤……（且慢，最近十年，我们只能在娱乐版看到的杨老师，居然可以和那些大师比肩吗？可以的！以杨老师和他的学生命名的杨－米场，即所谓标准模型，成功地解释、整合了四种自然力中的三种）第五届索尔维会议合影后排左起：A.皮卡尔德，E.亨利厄特，P.埃伦费斯特，Ed.赫尔岑，Th.顿德尔（德康德），E.薛定谔，E.费尔夏费尔德，W.泡利，W.海森堡，R.H.否勒，L.布里渊中排左起：P.德拜，M.克努森，W.L.布拉格，H.A.克莱默，P.A.M狄拉克，A.H.康普顿，L.德布罗意，M.波恩，N.玻尔前排左起：I.朗缪尔，M.普朗克，居里夫人，H.A.洛伦兹，A.爱因斯坦，P.朗之万，Ch.E.古伊，C.T.R.威尔逊，O.W.里查逊上世纪初，一位比利时的实业家欧内斯特·索尔维创立了索尔维会议。
1911年，第一届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开，以后每3年举行一届。
1927年10月，第五届索尔维会议召开，因为发轫于这次会议的A.爱因斯坦与N.玻尔两人的大辩论，这次索尔维会议被冠之以“最著名”的称号。
那么，这些智慧的头脑到底有多智慧？我们普遍接受这样一个结论，即我们现存的这个宇宙起源于一次大爆炸，英文叫做“Big Bang！”1STUD备注1：在当今的科学界，支持大爆炸理论是压倒性的共识,然而在二十世纪二十至三十年代，几乎每一个主流宇宙学家都更喜欢稳恒态理论，还有很多人指责说大爆炸理论提出的宇宙在时间上的开端是将宗教概念引入了物理学中。
迈克尔法拉第的故事最新
迈克尔法拉第的故事最新法拉第蜡烛的故事篇一蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，这个是大家都知道的，这个是化学当中的一个最著名的实验。
那么生成二氧化碳的检验实验方法又是什么样子呢。
拿着沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水变成乳白色，也就是变得浑浊了，这就说明了里边的气体是二氧化碳了。
除此以外，我们还需要说明氧气、氮气不能使石灰水变浑浊。
这个就是蜡烛的故事法拉第总结出来的。
这就是一种检验的方法，向装有空气的集气瓶中倒入少量石灰水，然后就可以确定使石灰水变浑浊的是蜡烛燃烧产生的气体，还是什么其他的别的气体了。
这个故事就是与法拉第有关的著名的蜡烛的故事。
法拉第他从一个什么都不是的学生，到他成为了戴维的助手跟学生，最后他终于发现了电磁感应现象的存在。
这个发现可是特别重大的，对于世界来说都是有很大的意义的。
法拉第能有那样地骄傲成就，就是因为他善于做实验，善于观察，也善于注意实验中的每一个小点。
正是因为他这个样子，才有了后来的法拉第电磁感应现象的发现，还有电磁效应的发现。
法拉第的故事篇二迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 在1791年生于离英国伦敦不远的纽因格顿一个铁匠的家中。
他有九个兄弟姊妹。
由于家境贫穷，法拉弟幼年并没有受到完整的初等教育。
十四岁那一年，法拉弟在一间书店学习书本订装技术。
这份工作中给予了他很多阅读的机会，他尤其喜欢读物理学和化学方面的书。
此外，他经常去听各种科普题目的报告和演讲。
1812年，学徒期满，年轻的法拉弟决定献身于科学事业。
他终于在皇家学院的化学家戴维身边得到一份工作。
他一面工作，一面学习。
他的科学视野也渐渐地开阔了。
1815年，法拉弟陪同戴维教授自欧洲大陆旅行讲学归来后，除了协助戴维进行化学试验之外，自己开始独立从事一些小实验。
他在往后的十年中进行了各方面的实验。
1842年，法拉弟被选为伦敦皇家学会会员。
一年后，他发现了一种重要的碳氢化合物──苯。
同年，任皇家实验室主任，不久，又任化学教授，并接替了戴维死后留下的职位。
物理学十大黑科技
物理学十大黑科技
1.量子纠缠：在两个相互作用的粒子之间建立一种神秘的联系，使它们之间的任何改变都会影响到对方。
2. 相对论：爱因斯坦提出的理论，解释了时间和空间是如何相互作用的，同时告诉我们光速是不可逾越的。
3. 超导体：在极低温度下，一些物质电阻降至零，电流可以无限流动，这种现象被称作超导。
4. 高温等离子体：将物质加热到极高温度时，它们会变成等离子体，这种物质能够产生强大的电磁场，应用于聚变反应和等离子体发动机等领域。
5. 磁悬浮：利用电磁原理，使列车或车辆悬浮在铁路或道路上，以减少摩擦力和能量损失。
6. 光纤通信：利用光纤传输光信号，可以实现高速、高质量的通信，广泛应用于通信、医疗和娱乐等领域。
7. 超分辨显微镜：通过利用纳米技术和复杂的算法，超越传统显微镜的分辨率限制，可以观测到更细微的细胞和分子结构。
8. 星际旅行：利用物理学原理，如光速不变原理和黑洞的引力等，探索太空旅行和星际移民的可能性。
9. 量子计算机：利用量子力学的特性，可以实现更快速、更高效的计算，对于处理大规模、复杂的问题有着巨大的潜力。
10. 引力波探测：利用激光干涉仪，探测来自宇宙深处的引力波，这种波动在爆发性事件如黑洞合并或超新星爆发时会产生，对于研究
宇宙的演化和结构有着重要意义。
世界上最杰出的十大物理学家，谁的贡献最大呢
世界上最杰出的十大物理学家，谁的贡献最大呢你知道世界上最杰出的十大物理学家是谁吗？让我们一起来看看吧：1.艾萨克-牛顿，他是英格兰的物理学家，数学家，天文学家，自然哲学家。
他最为著名的就是在《自然哲学的数学原理》里对万有引力和牛顿运动定律进行了描述，这奠定了此后三个视界里物理世界的科学观点，而且是现代工程学的基础。
2.阿尔伯特-爱因斯坦，他是美籍德国犹太人，是著名的物理学家，思想家，哲学家。
他是现代物理学的开创者和奠基人。
他是‘相对论’‘质能关系’‘激光’的提出者，是‘决定论量子力学诠释’的捍卫者。
他曾被美国的《时代》周刊评为“世纪伟人”。
3.詹姆斯-克拉克-麦克斯韦，十九世纪伟大的英国物理学家，数学家。
他是经典电动力学的创始人，是统计物理学的奠基人之一。
他出版的《论电和磁》被称为是继牛顿《自然哲学的数学原理》后的一部最重要的物理学经典。
造福人类的无线电技术就是以电磁场理论为基础发展而来的。
4.尼尔斯-亨利-戴维-玻尔，他是丹麦的物理学家，是原子结构学说之父。
他通过引入量子化条件，提出了氢原子模型来解释氢原子光谱，提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学，对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
他是哥本哈根学派的创始人，曾荣获一九二二年的诺贝尔物理学奖。
5.亨利-卡文迪许，英国的物理学家，化学家。
他首次对氢气的性质进行了细致的研究，证明了水并非单质，预言了空气中稀有气体的存在。
发现了库仑定律和欧姆定律，将电势概念广泛应用于电学，并精确测量了地球的密度，被认为是牛顿之后英国最伟大的科学家之一。
因为他在化学领域的杰出贡献，被后人称为‘化学中的牛顿’。
6.伽利略，意大利物理学家，天文学家。
他是科学革命的先驱。
历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。
为了证实和传播了哥白尼的日心说，伽利略献出了毕生精力。
由此，他晚年受到教会迫害，并被终身监禁。
世界著名实验室简介
世界著名实验室简介实验室是科学的摇篮，是科学研究的基地，对科技发展起着十分重要的作用。
在国际上享有盛誉的著名实验室更被喻为科研领域的麦加，是科技工作者向往和追随的地方。
这些实验室往往代表了世界前沿基础研究的最高水平，诞生了一大批诺贝尔奖获得者和具有划时代意义的科技创新成果，是开展高层次学术交流的重要场所。
下面选取一些具有代表性的，分类加以介绍。
一、第一类是建立在大学里面，附属于大学或者是由大学代管的实验室。
例如：英国剑桥大学的卡文迪什实验室，莫斯科大学的物理实验室，荷兰莱顿大学的低温实验室，英国曼彻斯特大学的物理实验室，等等。
美国很多一流的研究型大学都为政府代管国家实验室，这些设在大学里的国家实验室作为原始性创新基地，在国家基础研究、技术开发和科技攻关中承担着重要使命。
1、加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory，简称LBNL）劳伦斯伯克利国家实验室位于美国加州大学伯克利分校，占地81公顷，毗邻旧金山湾。
它隶属于美国能源部，由伯克利代管。
劳伦斯伯克利实验室是1939年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.劳伦斯先生于1931年建立的，早期关注于高能物理领域的研究，建起了第一批电子直线加速器，发现了一系列超重元素，开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向，成为美国乃至世界核物理学的圣地。
它是美国一系列著名实验室：Livermore，Los Alamos，Brookhaven等实验室的先驱，也是世界上成百所加速器实验室的楷模。
劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛，下设18个研究所和研究中心，涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。
劳伦斯伯克利实验室建立以来，共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。
劳伦斯伯克利国家实验室现有3800名雇员，其中相当一部分是伯克利分校的老师和学生，2004年的财政预算超过5亿美元。
理论物理大学排名
理论物理大学排名理论物理是物理学的一个重要分支，研究物质的基本性质和自然规律。
随着现代科学技术的发展，理论物理研究对于推动物理学的发展和应用具有重要意义。
下面将介绍一些世界上著名的理论物理大学排名。
1. 麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）：麻省理工学院是世界上最顶尖的理论物理研究机构，其物理系在世界范围内享有盛誉。
该学院拥有一流的师资和研究设施，其获得了许多重要的科学奖项，如诺贝尔物理学奖。
2. 加州理工学院（California Institute of Technology，Caltech）：加州理工学院在理论物理领域也是世界领先的研究机构。
该学院的物理系拥有一流的师资和科研实力，致力于推动理论物理的前沿研究，并为世界培养了许多杰出的物理学家。
3. 斯坦福大学（Stanford University）：斯坦福大学的理论物理研究在世界范围内享有很高的声誉。
该校物理系拥有一流的教师团队和实验设施，注重培养学生的研究能力和创新精神。
4. 剑桥大学（University of Cambridge）：剑桥大学在理论物理领域也具有全球影响力。
该校的物理系是世界上最古老和最杰出的物理学研究机构之一，培养了许多杰出的理论物理学家。
5. 牛津大学（University of Oxford）：牛津大学也是理论物理研究的重要中心之一。
该校的物理系在理论物理研究方面取得了很多重要成果，为全球的理论物理学研究做出了重要贡献。
6. 加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）：加州大学伯克利分校的理论物理研究也很有声望。
该校物理系的教授和研究人员在理论物理研究方面非常活跃，为推动理论物理学的发展做出了重要贡献。
以上是一些世界著名的理论物理大学排名，它们在理论物理研究领域的声誉和贡献无可置疑。
当然，还有很多其他的大学也在理论物理领域取得了重要成就，这些大学的研究也不容忽视。
全世界最伟大的物理科学家排名
全世界最伟大的物理科学家排名全世界最伟大的物理科学家排名以深远的贡献和卓越的创新为标准，全世界有许多伟大的物理科学家。
下面按照他们的重要性和影响力，给出了一个全球最伟大的物理科学家排名。
一、爱因斯坦（Albert Einstein）毫无疑问，爱因斯坦是现代物理学最伟大的奠基人之一。
他提出了相对论，引领了人类对时间、空间和引力的认识革命。
他的著名方程“E=mc²”，揭示了能量与质量之间的等价关系。
爱因斯坦激发了全球范围内的科学思维，并在千禧年被《时代》杂志评为“世纪人物”。
二、牛顿（Isaac Newton）牛顿被誉为物理学史上最伟大的科学家之一。
他发现了经典物理学的基石——万有引力定律，并建立了微积分的基本原理。
他的著作《自然哲学的数学原理》被誉为科学史上最重要的著作之一，为以后的科学研究提供了基础。
三、居里夫人（Marie Curie）居里夫人是第一个获得两次诺贝尔奖的科学家，也是物理学中的杰出人物。
她与丈夫一起研究了放射性元素的性质，发现了镭和钋。
她的工作不仅推动了原子物理学的发展，还为放射治疗的应用铺平了道路，因此被认为是现代核物理学的奠基人之一。
四、海森伯（Werner Heisenberg）海森伯是量子力学的奠基人之一，他提出了著名的“量子力学的不确定性原理”。
他的贡献引领了对微观世界的新认识，推动了量子力学的发展。
海森伯与其他科学家合作，开创了量子力学领域的新篇章。
五、拉莫尔（Ernest Rutherford）拉莫尔是原子物理学领域的重要科学家，他的金箔实验揭示了原子结构的本质。
他发现了原子核的存在，并提出了原子核模型，为后来的核物理学打下了基础。
他的贡献不仅在理论上，还在实验上取得了重大突破。
六、普朗克（Max Planck）普朗克是量子力学的奠基人之一，他提出了能量量子化的概念。
他的研究对于理解光的自然、热辐射和能量转换具有重要意义。
普朗克的观点为后来的物理学家开创了新的研究方向。
高中物理涉及科学家及其成就
高中物理涉及科学家及其成就1、胡克：英国物理学家；发现了胡克定律（F弹=kx）2、伽利略：意大利的著名物理学家；给出了匀变速运动的定义，导出S正比于t2 并给以实验检验；推断并检验得出，无论物体轻重如何，其自由下落的快慢是相同的；通过斜面实验，推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。
后由牛顿归纳成惯性定律。
发现摆震动的等时性；伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。
3、牛顿：英国物理学家；牛顿定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。
4、开普勒：丹麦天文学家；发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律的基础。
5、卡文迪许：英国物理学家；巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量G。
6、布朗：英国植物学家；在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时，发现了“布朗运动”。
7、焦耳：英国物理学家；测定了热功当量J=4.2焦/卡，为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础；研究电流通过导体时的发热，得到了焦耳定律。
8、开尔文：英国科学家；创立了把-273℃作为零度的热力学温标。
9、库仑：法国科学家；巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”。
10、密立根：美国科学家；利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷e 。
11、欧姆：德国物理学家；在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并确定了它们的关系。
12、奥斯特：丹麦科学家；通过试验发现了电流能产生磁场。
13、安培：法国科学家；提出了著名的分子电流假说。
14、汤姆生：英国科学家；研究阴极射线，发现电子，测得了电子的比荷e/m；汤姆生还提出了“枣糕模型”，在当时能解释一些实验现象。
15、劳伦斯：美国科学家；发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步。
16、法拉第:英国科学家；发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
这绝对是关于物理学最强的科普！（附世界著名试验室）科技·创意·设计·生活第739期作者| 中科院物理所（ID：cas-iop）转载请联系社长投稿合作：李枫q1469478552这是一部壮丽的物理史诗，这是一串光耀后世的姓名。
他们是：牛顿，高斯，黎曼，麦克斯韦尔，爱因斯坦，杨振宁，罗摩奴詹，霍金，维藤……让这些智慧的头脑，从宇宙大爆炸的10的负43次方秒开始讲述，创世的刹那，是如何演化的：话说：一切，开始于10E^- 43 秒……（10的负43次方秒，也称为普朗克时间，人类已知的最小时间存在。
普朗克时间=普朗克长度/光速。
光速定义值：c=299792458m/s=299792.458km/s。
请注意了，这是一个定义值，而不是一个测量值。
言归正传，创世的刹那：1创世时间表# 10E－43秒，十维宇宙分裂成一个四维宇宙和一个六维宇宙。
六维宇宙崩溃，缩成10E－32公尺。
四维宇宙（我们今天所在的宇宙）则迅速爆炸，此时的温度高达10E32（10的32次方）度；# 10E－35秒，大一统作用力崩解；# 10E－9秒，电弱对称崩解，此时的温度是10E15度；# 10E－3秒，夸克开始凝聚，中子与质子出现，此时的温度是10E14度；# 3分钟，质子与中子开始凝聚成稳定的原子核；# 30万年，电子开始凝聚在原子核周围，第一个原子出现；# 30亿年，第一个似星体(quasar)出现;# 50亿年，第一个星系出现；# 100～150亿年，太阳系诞生，又经过数十亿年，地球上出现了第一个生命。
这个时间表，是哪位大神写的科幻小说吧？NO！这是目前已经成为众多科学家普遍共识的创世时间表。
的确，表中所述的那个数量级上的时间、长度、温度等等所有的数值，没有任何一个是可以直接测量的，因为目前咱们人类的技术和工具水平，还远远不能企及到那个数量级。
但是，人类的心智却做到了。
这个时间表里面的每一个数字的背后，都是一堆严密的公式和演算，都有一群知名或者不知名的物理学家和数学家，他们是我们人类最智慧的大脑。
回到时间表的第一个事件，“十维宇宙分裂”，这就是我们今天的主题了：超维度空间。
让我们一起看看，两百年来，科学家们是如何探究世界的本源的。
让我们先厘清一个重要概念：2维度和多维宇宙一只在直线上行走的毛毛虫只能前后移动，所以，我们把直线或曲线叫做：一维空间；一只阿米巴扁平虫可以在球面上前后左右移动，所以，我们把平面或曲面叫做：二维空间；一只鸟在我们的空间可以上下前后左右移动，所以，我们的空间叫做是：三维空间；（加上时间一维，我们的世界是四维的，合称时空。
在这个时空中你要准确标定一个点，需要四个数字，比如：淮海路、马当路交界，二楼，下午四点。
）依此类推，，，如果，有人告诉你，多维空间（四维以上）的人，看着我们的保险柜或房子时根本就是内外一目了然，就像我们看着二维平面上的圆圈一样，你会不会大惑不解、无法想象、或者毛骨悚然？当然，对于’眼见为凭’来说，这其实涉入了一个哲学难题。
如果眼见才是真实的，那么高维度的对象就不是真实的。
但从另一个角度来看，人不过是动物中的一种，阿米巴扁平虫只能感知二维的世界，我们如何证明我们所能感知的所谓’真实’，岂不是也受限于我们自己的认知条件？必须承认的事实是：人类的大脑和眼睛，只是为了应付三维空间和四维时空的各种情况演化出来的，因此它们不具备辨识和解析高维度空间物体的能力。
超弦理论认为：宇宙真正的时空，其实是一个十维的空间，其中四维是爱因斯坦的时空流形（也就是我们的日常生活空间），另外一个和它’垂直’的还有一个很小很小的六维流形。
在这个十维空间中，有一种最小单位的弦纵横其中。
以类比的说法，十维空间是宇宙这座大琴的音箱，拨动这些弦造成不同的音高与音色，于是产生不同的基本粒子，进而发展出所有的物质与作用力。
（最新的M理论，有别于超弦理论，认为宇宙是从十一维开始演进的。
）3只有四种自然力两千年来，科学家已经发现我们宇宙的所有现象，都可以简化成四个作用力：1、电磁力（electromagneticforce)：包括电力、磁力和光本身，合称为电磁力。
电荷（磁级）正负相同为排斥力，相反为吸引力。
由光子传递，与电量成正比，距离成反比。
长程力，在四种力中第2强。
2、强核力(strong nuclearforce)：是夸克之间的吸引力，由胶子传递（束缚质子和中子于原子核中的是其附加效果由π介子传递）。
在有效距离内，距离越大，力约大。
短程力，在四种力中最强，也是恒星燃烧能量的自然力，氢弹的爆炸正是运用强核力的原理。
3、弱核力(weak nuclear force)：弱核力左右了部分放射性物质的衰变形态，是造成β衰变一类的衰变的力。
由希格斯粒子(W+、W-、Z0)传递，较弱，短程力，作用在夸克级的粒子。
是四种力中第3强的。
4、重力(gravitational force，或称引力）：由引力子传递，与质量成正比，距离成反比。
长程力，在四种力中最弱。
4为何要统一自然力？一旦人类将所有的作用力整合成一个超作用力，这时会有什么突破。
关于这一点，物理学家Paul Davies写到：“我们能够改变时空的结构，了解宇宙万物的来龙去脉，让物质变得井然有序。
控制超作用力后，我们便能任意地组合与改变粒子，制造出前所未有的物质形态。
我们甚至能左右空间的维度数，制造出具有不可思议属性的人工世界。
我们将成为宇宙的主宰。
”回看一下人类掌握“力”的历史：人类诞生的历史超过数千万年，在99.99%时间里，人类能够掌握的能量只是双手和肌肉的力量，大概只有八分之一马力；十万年前，随着手持工具的发明，人类的能量输出倍增，达到一又四分之一马力；牛顿发现万有引力和运动定律，让力学被简化成条理分明的方程组。
现代机械原理催生出蒸汽机，人类掌握的能量达到数十到数百马力；麦克斯韦尔方程式，启迪了爱迪生等发明家，人类进入电力时代，能量级数获得飞跃，极大地改变了人们的生活。
爱因斯坦的相对论为人类打开了核能利用的时代，人类掌握的能量提升到足够摧毁自己所居住的行星的程度。
历史地看，每当人类控制一项自然力，都能大幅提升人类所能掌握的能量，让整个社会改头换面。
（那么，未来的人类需要多大的能量？10E 20亿电子伏特起步，超过了现在的一千亿倍。
否则，我们将无法使空间弯曲，解决航行到遥远星际的难题；或者，在宇宙崩溃的瞬间，有足够的能量打开六维宇宙，逃离灭亡的劫难。
）下面，就让我们按照时间顺序，回顾一下人类整合四种自然力的历程：（本文虽然涉及诸多专有词汇，但我们尽量直白描述。
理解这些前辈的伟大思想其实不难，并不需要多少艰深的专业知识，只要：一点常识＋一点逻辑＋一点耐心。
）第一个走进这段物理史诗的，是一位数学家：黎曼。
5黎曼，支撑爱因斯坦的巨人牛顿曾经说：“如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上”。
按照牛顿的这种说法，黎曼毫无疑问正是支撑起爱因斯坦的那个巨人。
一八五四年六月十日，一套新的几何学诞生了。
黎曼在德国哥廷根大学发表了著名的演说，彻底撼动了两千年来从未被动摇过的欧几里德几何学。
黎曼是位数学奇才，高中时期只用区区六天时间完全吸收了《数论》（Theory of Number)，那是一部八百五十九页的艰涩巨著。
黎曼挑战希腊几何学，认为纵然欧几里德的数学运算极为精确，它的根基却只是常识与直觉的流沙，而不是扎实的逻辑推演结果。
比如，欧式几何说三角形三个内角之和等于一百八十度，但这个看似简单的问题，在数学史上却从来没有被严密证明过！而且，假如我们身处弯曲表面的世界，这个公式就不成立了。
（行文至此，我们必须向欧几里德先生表达诚挚的敬意！每次想到他老人家两千多年前写就的《几何原本》至今仍然是全世界的中学课本，我就不寒而栗！那些至今未被严密证明过的公理，一个生活于公元前300年的希腊人是如何发现的呐？如果这个世界有“神迹”，欧先生当之无愧是其中之一！）说回到黎曼，他的研究领域甚至延伸到电学，他认为电力与磁力实际上是同一种作用力的不同表象。
据此他发展出作用力新解，作出了牛顿两百年以降的首次划时代重大突破，彻底推翻了牛顿的超距作用原则，他认为：作用力源自于几何学，作用力只是由于几何结构扭曲所造成的必然现象。
（牛顿以降，科学界认为作用力是一种两个遥距物体的即时交互作用，一个物体可以即时影响间隔一段距离的其他物体的运动。
我们总结一下黎曼的伟大之处：1、他以多维空间理论简化了所有自然作用力；认为电力与磁力和重力一样，只是高维空间弯曲产生的结果。
2、他提出了虫洞（warmholes）的概念，黎曼切口是多重连结空间的一个最简单范例。
3、他以“场”来描述重力，以“度量张量”（Riemann metric tensor）描述空间里每一个点的重力场。
（所谓“度量张量”，其实就是一组数字，类似坐标。
）黎曼英年早逝，并未找出电力与磁力的场方程式，也没有计算出空间要褶皱到什么程度才足以描述不同的作用力，这几项重要发展留给了麦克斯韦尔和爱因斯坦。
6狭义相对论，光速恒定? E＝mc2我们赞美阳光！它不仅孕育了的生命，同时也照亮了人类的思想。
爱因斯坦，是那个御光飞行、穿越时空的人。
爱因斯坦小时候，常以简单问题自问自答：“如果你追上一束光线，它看起来是什么样子？你会不会看到一束静止的光波，冻结在时间中？”这个问题，让他在后五十年里，带领人类走进了时空神秘之旅。
十六岁时，爱因斯坦发现世界上似乎并没有能够追上光速的东西。
二十六岁时，他用严密的数学证明了这一发现。
在瑞士专利局担任低阶职员的他，用麦克斯韦尔的场方程式推导出狭义相对论（special relativity）。
用一句话概括狭义相对论，那就是：光速在任何恒动架构里恒为常数。
这个定理表面上看并不显眼，但确是人类心灵的最伟大成就之一！爱因斯坦指出，无论我们怎样加速，无论我们自身的速度如何，人们所能测量的光速是一样的。
对于这一结论，爱因斯坦给出了超脱凡俗的解释，他认为：导致这个结果的原因是：时间变慢了！（这是石破天惊的一句）也就是说，我们移动的越快，我们的时钟就走得越慢，我们的量尺也越短，所以，我们测量的光速是不变的。
爱因斯坦进一步思考：那么，几乎所有的物体都必须使用时钟与量尺来测量，既然时间和量尺都是变化的，所以我们必须校正所有的物理量（quantity），于是他导出了下一个重大的结论：质量是从能量来的。
这个结论，一举推翻了十九世纪的两大物理发现：质量守恒和能量守恒。
自此以后，质量与能量被视为单一单位：质-能（matter-energy）。
二十六岁的爱因斯坦同时给出了质能变动的方程式，那就是著名的E＝mc2。
让我们再来追寻一下狭义相对论的推导过程：光速恒定?时间变慢?质量不恒定?“质量-能量”相互转换? E ＝mc2侠义相对论，统一了“时-空”，也统一了“质-能”。