（文 / 苗千）

( 物理学家马克斯·普朗克 )

物理学是一门通过数学语言来描述自然和预测自然的科学，它的特点是准确、明晰、直接。各领域的物理理论反映了人们对于自然各种现象的认识，同时，物理学也揭示了在各种现象以下，自然界有着统一的本质。正如诗句所说：“危险的事固然美丽，不如看她骑马归来。”与数学研究可以脱离自然界的束缚不同，物理学不仅要在形式上简洁优美，最重要的是一切理论都需要通过实验的检验才能成立。在物理学的发展历史中，曾出现过对于同一个现象的描述出现两种截然不同的物理理论与相对应数学形式而相互僵持不下的情况，就是因为当时人们对于自然界的认识还不够深入，而每一个矛盾的解决，往往就是一个物理学的大发展，也使人们对于自然界的理解更加深入。

19世纪与20世纪之交，当有些科学家开始沾沾自喜地以为人类已经认识到了自然界的一切规则时，一些研究热力学的物理学家对于黑体（理论上可以吸收一切外来辐射的物体）辐射问题的研究却陷入了一个两难的尴尬境地。科学家们根据不同的理论，针对黑体辐射提出了两种截然不同的理论，也出现了两种截然不同的计算形式。一种尴尬的情况出现了，两种理论、两个公式与实验结果相比较，分别适用于黑体辐射的低频率和高频率范围，出现了“分频率而治”的现象。物理学追求完整、统一，不可能接受只能适用于某一局限范围的理论，或是用两种理论同时解释一个现象。这个困境终于被富有开创性的物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）打破。他首先使用数学手段在数学形式上统一了两个互不相容的公式，之后通过仔细研究公式的形式发现，为了能够在理论上解释这个新的符合实际测量结果的热力学公式，必须引入量子化的概念，即能量不是以连续不断的形式，而是以“一份一份”的形式被辐射出来，这正是“量子”概念的由来，也由此开创了量子力学的时代，人类对于自然界的认识随之更加深入。

尽管人们对于量子力学的本质还没有完全理解，但是毫无疑问，量子力学早就主宰了微观领域的物理学，经过100多年的发展，量子力学已经成为物理学的两大支柱之一。物理学家们早都接受了量子化的概念，熟练地运用量子力学的公式进行计算，可以说，没有量子力学，就没有现代文明。与量子力学几乎同时发展起来的广义相对论，称得上是现代物理学的另外一根支柱，与量子力学不同，广义相对论主要描述的是大尺度背景下的时空的性质，它由爱因斯坦创立，几乎同时与量子力学发展起来，人们通过广义相对论来理解宇宙。