1900年，现代科学拉开尘封的帷幕，开启物理学的新纪元

众所周知，20世纪初，很多物理学家都认为：除了笼罩在天空中的那两朵乌云，物理学的大厦基本建成，物理学家剩下的工作就是对物理学进行修修补补。正是这两朵小乌云所引起的讨论和研究，发展出二十世纪物理学两个最重要的范畴：相对论和量子力学。其中1900年的年底，从第一朵乌云中诞生了量子理论。五年之后，1905年，又从第二朵乌云中降生了相对论。

总结现代物理学发生之前的历史，也就是量子力学和广义相对论诞生的前夕。之前发生的事情给这两个伟大理论的诞生奠定了历史基础：

德国物理学家约瑟夫·夫朗禾斐

1821年，德国物理学家约瑟夫·夫朗禾斐(1787年─1826年)埋头苦干，他利用刻划在金属铂表面的光栅研究太阳光原子吸收光谱中的暗线。这些是最初被当成太阳光谱中的暗特征谱线，后来发现，其中一部分是地球大气中的氧吸收谱线。

法国数学家、物理学家傅里叶

1822年，法国数学家、物理学家傅里叶写完《热的解析原理》这本奇书，从此弃笔从政，开始了自己的宦海生涯，担任一个地区的行政长官，主要负责收税，征兵，执法，执行巴黎政府的其它命令，跟我们今天的官员一样撰写政府工作报告。

哈密顿

1834年，英国数学家，物理学家，力学家哈密顿(William Rowan Hamilton 1805~1865)在他的论文《动力学的一种普遍方法》中，提出了著名的“哈密顿最小作用原理”，即用一个变分式推出各种动力学定律。他把广义坐标和广义动量作为典型变量来建立动力学方程──哈密顿典型方程，抛弃了速度的概念。他还建立了与系统的总能量有关的哈密顿函数，这些工作推动了变分法和微分方程理论的进一步研究，在现代物理中得到广泛应用。

德国数学家(G.F.)B.黎曼

1854年，德国数学家(G.F.)B.黎曼在格丁根大学发表的就职演说，题目是《论作为几何学基础的假设》，可以说是黎曼几何学的发端。为爱因斯坦创立广义相对论奠定了数学基础。

1870年，挪威数学家马里乌斯·索菲斯·李(Marius Sophus Lie，1842年12月17日-1899年2月18日)发展出来了李群和李代数。他拿这个东西去解决微分方程。

恩斯特·马赫

1883年，奥地利的物理学家和哲学家马赫在1883年出版的《力学史评》中撰文指出：物体的运动不是绝对空间中的绝对运动，而是相对于宇宙中其他物质的相对运动，因而不仅速度是相对的，加速度也是相对的;在非惯性系中物体所受的惯性力不是"虚拟的"，而是一种引力的表现，是宇宙中其他物质对该物体的总作用;物体的惯性不是物体自身的属性，而是宇宙中其他物质作用的结果。马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。

20世纪4位伟大物理学家合影

这些人和他们的工作都是整个19世纪物理学大拼图中的若干小碎片，这些小碎片其实并不能完整地拼成物理学的全景，因为整个拼图还缺少一个关键碎片——原子。这个时候的物理学家，对于原子究竟是什么？它是否存在还是个未知数。

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