作者：EMT
链接：https://www.zhihu.com/question/62116576/answer/218204091
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
古代自然科学中，常提到亚里士多德的一个错误，越重的物体下落速度越快，我们自然都知道这是错误的，但是如果你将这一理论告诉一个比较小的孩子，他也许察觉不出错误在哪，因为什么呢？因为大多数没接受过科学的人判断一个理论是否正确的时候，往往通过类比与生活经验，从类比的角度，重的东西拿起来要更加费力，似乎掉下去更快也没什么。而生活经验告诉我们，一张纸和一枚质量与其相同的硬币，从空中下落自然是硬币快。因为空气阻力的原因，而小孩和古代人不知道或容易忽视空气阻力，所以亚里士多德的理论那么多年没人反对。这就是古代自然科学，往往很多知识理论来自生活经验，常常是主观的臆断。
现代自然科学中，以伽利略实验为基础，牛顿提出了经典力学，通过较为精准的实验，合乎逻辑的推理论证，先进的数学工具（当时微积分同期出现，极限的思想也被应用到物理中，极大的推进了物理的发展）。经典物理学是科学中的典范，是现代科学的滥觞，牛顿之后一辈一辈的科学家将经典理论发展到了极致，尽管实验手段，数学工具都没有什么错误，但是在经典理论的源头还是参杂着主观思想，就是绝对的空间时间观念。（这是不可避免的，再伟大的科学家，没有后来的各种极致的实验，也是无法跳出这个观念的）经典物理认为时间空间是相互独立的，时间空间都具有连续性。然而随着科学的发展，生产的进步，实验能达到的水平不断提高，实验不仅仅停留在宏观低速了。这就是经典物理学，通过合理的实验，合乎逻辑的推理，结合先进的数学工具，在宏观低速的水平上研究这个世界。
经典理论的巅峰已过，因为人们的视野不再被局限在宏观低速了，十九世纪的电力学已经暗示了光速不变的这一事实（麦克斯韦方程组），随后的许多科学实验也纷纷证明光速不变是事实。（不一一列举了，有很多人还是不理解为什么光速不变，因为我们大多数人还是习惯用经典理论的参照物参考系来模拟物体运动的场景，但是光速不变模拟不出来，所以不能理解，这是正常的，光速不变不是物理理论的结果，而是世界为什么这样的原因，是因果关系中的因，而不是果。现在没有任何实验证明有能携带信息的物质速度超过光速，也没有任何实验观测到光有相对速度，光速不变原理类似数学的公理，但是科学是可伪证的，如果谁发现了超光速的物体，发现光速有相对速度，那就能证明相对论是错的了，前提是你能发现），类似的实验还有迈克耳孙-莫雷干涉实验，水星近日点的进动等各位实验，尤其是天文实验，都验证了相对论，顺带一提新几何的建立也为相对论打下了基础，十八世纪非欧几何的研究是数学史上的一次重大突破。量子理论也是如此，光电效应等实验证明了光的不连续性，也验证了普兰克的量子理论。相对论与量子理论是现代物理学的基石，相对论将人们带入了高速世界，量子理论将人们带入了微观世界。尽管看起来不符合“逻辑”，但是事实就是如此，无数的实验告诉我们世界就是这样。物理学从此踏入了微观高速的新时代。
我们纵观物理学史，从古代的勉强符合生活经验的物理理论，到局限于宏观低速经典理论，再到囊扩宏观微观低速告诉的现代物理学，可以发现物理学的每一次进步，是适用范围的飞跃。展望未来，还有许多人类未知的事物，暗物质暗能量，夸克，虚粒子，这些新奇的事物是否能用现代理论解释，现在理论该如何调和，实验观测该如何再进一步，也许就等着我们的下一轮理论创新。
