相对论，量子力学科普

相对论：爱因斯坦的根据麦克斯韦电磁方程得出光速不变原理（电磁波的速度与介电常数，磁导率有关）。光速不变原理在人们测量光速的实验中得到验证。根据以往绝对的时空观（绝对的时空观认为无论物体的运动状态如何，时间、空间都是不变的）一个以v速度运动的物体，沿运动方向发射出一道光，则光速应该为（v+c),这与实验现象以及麦克斯韦电磁方程得出的光速不变原理矛盾。所以爱因斯坦认为光速不变是更基础的原理所以为了调和绝对时空观矛盾，通过思想实验以及数学公式推导出时间、空间变得相对，时间、空间根据物体的运动速度而改变，会出现钟慢尺缩现象，并且运动速度越接近光速，钟慢尺缩的现象越明显。因为速度是相对的，一个物体相对于另一个物体是光速，那么对于两者来说对方都会出现钟慢尺缩的形象，这可以解释狭义相对论佯谬。例如一个乘坐接近光速的飞船远离地球的人Ａ吃着肉包，与一名在地球上的人B吃着菜包，根据钟慢尺缩效应，速度是相对的原理，飞船上的人Ａ看着地球上人B吃菜包的速度变得非常的缓慢，地球上的人B看着飞船上的人Ａ吃肉包的速度变得非常的缓慢。爱因斯坦根据等效原理，得出引力会对时空造成弯曲，并推导出广义相对论。广义相对论的基础假设是物理定律在一切参考系都是不变的是对狭义相对论（基础假设是物理定律在惯性参考系都是不变的）的一种推广。广义相对论相对于牛顿的万有引力定律在强引力场时对天文学观测以及预测的现象符合的更好。这里假设人Ａ乘坐从地球出发较短时间内加速到接近光速的飞船，再经过一段时间折返（折返的较短时间内有减速再反向加速到光速）最后较短时间内减速回到地球，乘坐飞船的人Ａ会相对一直在地球上的人B要年轻。飞船上的人会变年轻的秘密在于飞船加速以及减速的过程存在加速度，加速度效果和引力效果等效，时空改变，并且因为加速度不是相对的，所以乘坐飞船的人Ａ变得相对于在地球上的人B要年轻。

量子力学：根据黑体辐射实验，不同频率的光照射的金属的实验，普朗克得出微观粒子呈量子属性，即能量是一份份的，并且满足普朗克的量子公式。每次一个发出的电子的双缝干涉（衍射）实验可以证明物质的波粒二象性，物质波满足德布罗意物质波方程。

伽利略的两块相连重物下落思想实验说明思想实验，逻辑学对物理学的重要性；牛顿的自然哲学的数学原理说明数学模型，数学公式对物理学的重要性；爱因斯坦的狭义相对论，广义相对论说明了原理，基础假设对物理学的重要性；普朗克的量子力学说明了实验对物理学的重要性；麦克斯韦的电磁方程，德布罗意的物质波公式说明了科学之美对物理学的重要性；一般情况，物理学理论会综合以上的方法。