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英国物理学家开耳芬在1900年瞻望20世纪物理学时曾说：“在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云”。为驱散这两朵乌云，诞生了相对论和量子论，导致了20世纪人类社会空前的技术进步，极大地改变了人类的生产方式和生活方式，并促使人类整个自然科学的改观，与19世纪相比，本世纪的物理学取得了更加辉煌的成就，它在微观、宏观、复杂系统和现代生物学四个基本方向上把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。