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1.2.2 研究方法
观察法，文献研究法，描述性研究法，
2. 20世纪物理学的发展史
2. 1 现代物理学的建立
2.1.1 从经典物理学到现代物理学
19世纪末20世纪初的时候，经典物理学的各个分支学科均发展到了成熟、完善的阶段，随着热力学统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的成立让经典物理学达到了顶峰，当时的人们用系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图片，完全能完美的解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时很多物理学家产生了这样一种想法：物理学的大厦是否已经建立，物理学的发展几乎已经完成，人们对物理世界的解释已经到了终点，物理学的一些基本的、原则性的问题都已解决，剩下的只是一些进一步要进化的问题了，即在一些细节上做一些修正和补充，使已知公式中的一切常数测得更精确。
但是，到了19世纪末20世纪初，正当物理学家在庆祝经典物理学基本建立的时候，科学实验却发现了很多经典物理学没办法解释的事实，首先是19世纪末物理学的三大发现：电子、x射线和放射性现象的发现，其次是经典物理学的万里晴空种出现了两朵“乌云”：黑体辐射的“紫外灾难”和“以太漂移”的“零结果”。这些实验结果与经典物理学的基本概念和基本理论有很大的不同，经典物理学的传统观念受到了挑战，经典物理学发生了严重的危机和质疑。因此发生了一场伟大的物理学革命。
2.1.2 相对论的建立与发展
一、狭义相对论的建立
相对论是现代物理学的基础，相对论的建立是20世纪自然科学最伟大的发明之一，对物理学、哲学思想乃至天文学都有深远影响。相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物，是物理学各有关分支的一次性综合的结果，是电磁理论的发展和继续。
1905 年，爱因斯坦很质疑旧理论的，就大胆地忽视了牛顿的绝对时空观，明确的表示: “以太是多余的”，并把时间、空间同运动紧密的联系起来，从一个完全不同的角度出发，提出了相对论的两条基本原理，一个是相对性原理———在所有的惯性系，物理学的规律都是一样的，不存在一个区别于其他惯性系的一个特别的惯性系； 另一个是光速不变原理 ———在所有的惯性系 ，真空中的光速不变，都是常量C。 因此彻底把经典物理学上空的“一朵乌云”驱散了，建立了狭义相对论。以相对论时空观对牛顿的绝对时空观进行全方位的的改造，然后经典物理学进入了一个全新的时代。
相对论的提出是爱因斯坦策划很久的。虽然在大程度上是为了解决“以太之谜”，但是实际上却是爱因斯坦统观经典物理理论，进行很长时间、仔细考虑的结果。
狭义相对论揭示了时间、空间和物质运动的联系，第一次提出相对运动的两个不同坐标系对“同一时空事件”的描述不同，这是人类时空观的一次很大的飞跃。
二、广义相对论的建立
狭义相对论建立以后，爱因斯坦并没有停止脚步。他认为狭义相对论还是不完美的，它还有很多问题需要解决。 比如: 为什么物理学中惯性坐标系有区别于别得优越 ？为什么一切物体在引力场中下落加速度相同？为什么惯性质量随能量变化 ？经受住考验不久的狭义相对论，为什么一用到引力场中就遇到了矛盾？爱因斯坦觉得这一切有很大不同，因此他觉得很迷惑。他相信自然界的和谐统一 。然而，爱因斯坦就作出决定要么放弃惯性坐标系的优越性，要么给这个优越性作出解释。