物理学简史(6)

现代物理学的两种核心理论给出关于空间、时间、物质、能量的崭新绘景。量子力学论述发生于原子层级与亚原子层级各种现象的离散性质，以及在关于这些现象的描述里的粒子与波动的互补性质。相对论阐述，处于某参考系的观察者，所观察到在另外一个以相对速度移动的参考系发生的现象。相对论又可分为狭义相对论与广义相对论。狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及重力（弯曲时空），即狭义相对论只涉及那些没有重力作用或者重力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是研讨那些涉及重力的论题。
2.3
经典物理学与现代物理学之间的差异

按照尺寸与速度分类，物理学的四大领域。
物理学的一大研究目标是在发现普适定律，即毫无例外的规律，但似乎每一种物理理论都只适用于某些明确值域。大致而言，经典物理学的定律能够准确地描述长度超大于原子尺度、速度超小于光速的系统。在这适用范围以外，实验结果与理论预测并不相符合。狭义相对论彻底地丢弃了绝对时间与绝对空间的概念，且以四维时空取而代之，因此得以准确地描述速度接近光速的系统，即相对论性系统。量子力学不似经典物理学一般决定性地描述宏观物體的物理行为，而是统计性地描述微观系统的物理行为，它成功地通过了当今任何检试其正确性的精密复杂实验。
量子场论统一了量子力学和狭义相对论，是粒子物理学不可或缺的基础理论。电磁交互作用与弱交互作用也已被合并为电弱交互作用。物理学者期望在不久的未来，电磁交互作用、强交互作用与弱交互作用能够被收敛在大一统理论的论述内。广义相对论将时空延伸为动态的弯曲时空，能够描述大质量系统和宇宙的大尺寸结构。但是，广义相对论与其它种基础相互作用表述尚未能被统一为单一理论；科学家仍旧在发展几种可能的量子引力理论。
3
与其它学术领域之间的关系