如果要评选物理学发展史上最伟大的时代，那么有两个时期是一定会入选的，即17世纪末和20世纪初。

17世纪末，牛顿集前人的经验理论于大成，出版《自然哲学的数学原理》一书，使人类进入经典物理学的时代。

20世纪初，科学家普遍认为：世界上所有已经发现的物理现象，都可以用牛顿的力学理论、麦克斯韦的电磁场理论等经典物理学理论来解释。以至于不少物理学家都萌生出“物理学的大厦已经落成，之后的物理学家只需做些修补工作即可”的感觉。然而，就在这个时候，经典物理学大厦的远方，却飘来了“乌云”。

“失灵”的经典物理学

经典物理学理论除无法解释黑体辐射这一现象外，还暴露出了诸多局限。

经典物理学是从日常生活的机械运动中总结出来的规律，因此所观察到的物体都是宏观的。然而，从19世纪末到20世纪初，人们相继发现电子、质子、中子等微观粒子，超出了宏观的日常生活经验的领域。微观粒子不仅具有粒子性，而且具有波动性，其运动规律也不能用经典物理学来描述。

1898年，居里夫人发现了放射性元素钋和镭。这些发现表明，原子不再是组成物质的最小单位，其具有复杂的结构。1911年，英国物理学家卢瑟福根据所做的α 粒子散射实验提出了著名的原子模型：原子的正电部分和质量集中在很小的中心核即原子核中，电子围绕着原子核运动。

但该模型建立后引发了一个问题，即为什么原子外层带负电的电子并未被带正电的原子核吸引而陷入核内？按照经典电动力学，围绕原子核运动的电子将不断辐射而丧失能量，最终掉入原子核中而“崩溃”。但现实世界中，原子却是稳定地存在，这是经典物理学无法解释的。

经典物理学无法解释的还包括光电效应。所谓光电效应，是指光束照在金属表面时会发射出电子的现象。这个现象非常奇特，电子原本是被金属表面的原子束缚的，而一旦被一定的光线照射，这些电子就开始变得活跃。但令人不解的是，光能否在同种金属表面照射出电子，不取决于光的强度，而取决于光的频率。显然，经典物理学的波动理论不适用于这一现象。

此外，原子光谱、固体比热和原子的稳定性等问题的存在，都让经典物理学的局限性越发凸显，人们逐渐意识到牛顿力学的乏力，也发现了其漏洞：在牛顿力学中，时间是绝对的，空间是绝对的，高速运动与低速运动是绝对的。

于是，为了消除经典物理学大厦上方的“乌云”，解释这些经典物理学所不能解释的现象，物理学家在不经意间敲开了量子世界的大门。终于，20世纪初，物理学家开始探索原子、原子核及基本粒子这个无声无形的世界，继理论和实验探讨之后，一个新的“王国”横空出世，那就是“量子王国”。

与经典物理学时代相比，将近三百年后的量子物理时代更是充满了神秘与辉煌，相对论和量子论的诞生，不仅创造了一个全新的物理世界，更是彻底推翻并重建了整个物理学体系，并在今天依然具有深远的影响。