前言：杨振宁反对的世界最大的强子对撞机要不要建？耗费海量科研经费建造科学仪器能有什么突破？

最开始的时候，物理学的研究都是凭直觉寻找自然界的规律。而启发这种直觉和灵感的，就是要通过大量的实验和观察。

开普勒通过观察行星的运动，发现了开普勒三定律。牛顿通过研究直线运动的物体总结出来了牛顿三定律，并且进一步推广到天体运动。在物理学的开篇巨著《自然哲学的数学原理》，牛顿把万有引力定律放在了第1章。

在牛顿力学三大定律的牵引下，人类的技术开始加速。最开始突破的是纺织技术，英国工人发明了可以同时纺织多个纺锤的珍妮机。在经典力学的框架下，蒸汽机等热机出现，彻底突破了人类的体力限制！由轻工业带动的重工业发展，在19世纪末期就已经达到了极高的成就。人类建造的几万吨重的战列舰，即使在现在看来也让人惊叹。

当时几乎所有的科学家、哲学家都欢呼雀跃，认为所有的物理学规律已经基本被发现完毕，只要能够给起始的坐标以及条件，就能够推导出宇宙中所有物质的运动轨迹。

对黑体辐射的研究成了人类认识微观世界的一个突破口。爱因斯坦发现光电效应，并且因此获得诺贝尔奖，最终证明了微观世界的物质是不连续的。

我们日常生活中触摸到的所有物体，从本质上来说，都没有直接接触。接近到足够的距离，原子核外的电子和电子之间就会发生作用。而电子与电子之间的作用并不是相互碰撞，而是相互之间通过发射和吸收虚光子进行的。

当科学越来越深入研究的时候，我们发现这个世界变得越来越虚无和飘渺。

弗里曼.戴森（就是那个提出戴森球的科学家），在20年前杨振宁荣休的学术宴会上，曾经发表过一篇著名的演讲。戴森认为现代量子力学建立在由数学对称性支配的规范场理论上，同时又发现了弱作用中宇称不守恒的结构。这就如同在广阔无边的草原上突然出现了一道断崖。

断崖下面的世界也许有更精彩的内容，但是我们根本就无法抵达那里。

科学家们做了很多的假设，量子力学试图用su(5)统一4种作用力，现在实验证明这个5阶矩阵是错误的。

自从1954年杨米尔斯理论提出以来，重要的科学理论几乎原地踏步。

特斯拉是一个伟大的科学家，也是一个伟大的发明家。他发明的交流电是现代工业能量传输的基础，因为交流电的特点就是升压和变压容易，方便远距离传输。

他还提出一个惊人的理论：太阳系被一个巨大的皮壳所包裹，人类在地面上观察到的所有天体，都是通过一个巨大的透镜投射进来。

虽然他这种脑洞大开的理论被后世所批驳，但是他提出这种理论，肯定是有一定的理由的。其中最重要的就是很多科学理论和观察到的实际情况严重不符合。

广义相对论通过了几乎所有最严格的检验，包括星光弯曲检验、时空拖曳、引力红移检验以及预言黑洞。

但是对于宇宙之间的物质密度分布上，广义相对论的计算成果和现有观测成果相差了100万倍。

科学家们不得不去修正广义相对论关于宇宙大爆炸最初的设定，于是得到了一个近乎玄幻的结果：抹平宇宙间物质密度分布的不均匀，必须假定在大爆炸时产生无数个平行宇宙。

但是很可惜的是，平行宇宙理论是没有办法进行实验验证的。所有的解释都是人类对自己的心理暗示，比如说曼德拉效应。

物理学的发展一直伴随着数学的发展，并且成为了数学发展有力的推手。随着康托尔等人的集合论问世，数学首先找到了一个坚实的基础。希尔伯特推出公理化原则以后，我们终于可以明白什么是真正意义上的科学。

科学是人类对自然界的一种基于数学规律的符号描述方式。这种描述方式有以下这几个部分组成：

第1部分，基础理论。

第2部分，理论的推理与结论。

第3部分，用科学实验对推论进行验证。这一部分被称为科学的可证伪性。