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物质世界是和谐与统一的,古希腊人即有了对此的最初探索和认识。
经典物理学所倡导的基于因果联系的决定论宇宙观促使人们相信:在各种复杂的自然现象背后隐藏着简单、统一的法则。牛顿对天上的运动和地上的运动用统一的力学加以解释;麦克斯韦的电磁场理论将电、磁、光现象统一了起来;而爱因斯坦的相对论则论述了在不同参照系中自然规律的统一性。在探寻大自然最终的统一性的过程中,量子力学将概率论所导致的不确定性引进了物理学。
1、牛顿力学经典物理学
牛顿之前的巨人:开普勒和伽利略。
1687年,科学巨著《自然哲学的数学原理》问世,牛顿提出了绝对时间、绝对空间、绝对运动和绝对静止以及万有引力等概念。
麦克斯韦电磁学理论不但是经典物理学研究的巅峰之作,更是直接刺激了相对论和量子力学的诞生,为现代物理学登上历史舞台做了充分的准备。
2、现代物理对客观世界统一性的探索
现代物理学以相对论和量子力学为两大支柱。
爱因斯坦于1905年和1915年分别创立狭义相对论和广义相对论,提出了光速不变及信号与作用传递速度有限性原理,重力场与加速度场的等效性原理和物理规律的普遍适用性原理,推得了“时涨”、“尺缩”、“质能关系”、“空间弯曲”等一系列可供实际检验的物理效应,改变了牛顿的绝对时空观、革新了人们对时间和空间的理解。
量子论着眼于微观粒子具有“波粒二象性”,存在“测不准关系”,以对物质波的概率解释改变了人们关于因果律和决定论的认识。
3、寻求统一性的探索
弱电统一理论已获成功;使弱、电、强三者统一起来的大统一理论正在探索;试图将弱力、强力、电磁作用力和万有引力都统一起来的超大统一理论值得期待。统一的物理理论的建立,将揭示出自然界更深层次的内在规律,为人类认识自然开辟更为广阔的道路。
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