1、從低速到高速——狹義相對論：當物體運動的速度比真空中的光速小得多時，質(zhì)量、時間和長度的變化很小，可以忽略，經(jīng)典力學完全適用。但如果物體運動速度可以和光速相比較時，質(zhì)量、時間和長度的變化就很大，經(jīng)典力學就不再適用，狹義相對論闡述了物體在以接近光速運動時所遵循的規(guī)律。
2、從宏觀到微觀——量子力學：物理學研究深入到微觀世界，發(fā)現(xiàn)微觀粒子不但具有粒子的性質(zhì)，還能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象。干涉和衍射是波所特有的性質(zhì)。也就是說微觀粒子具有波動性。這是牛頓經(jīng)典力學無法解釋的。正是在這種情形下，量子力學應運而生，量子力學能夠很好地解釋微觀粒子的運動規(guī)律。
3、從弱引力到強引力——廣義相對論：天文觀測發(fā)現(xiàn)行星的軌道并不嚴格閉合，它們的近日點在不斷地旋進。這種現(xiàn)象稱為行星的軌道旋進。這是用牛頓萬有引力定律無法得到滿意解釋的。愛因斯坦創(chuàng)立了廣義相對論，根據(jù)廣義相對論計算出的水星近日點的旋進與天文觀測能很好地吻合, 愛因斯坦創(chuàng)立的廣義相對論是一種新的時空引力理論，愛因斯坦還根據(jù)廣義相對論預言了光線在經(jīng)過大質(zhì)量星體附近時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這也是被天文觀測所證實的。
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