十九世紀(jì)后期和二十世紀(jì)上半葉，德國處心積慮爭奪世界霸主的寶座。

然而，在科學(xué)領(lǐng)域，德意志早已占據(jù)了領(lǐng)導(dǎo)地位。

早在宗教改革時(shí)期，德國就涌現(xiàn)出不少具有世界影響力的科學(xué)家。

天文學(xué)家開普勒（1571—1630年）與哥白尼齊名，他于1571年出生在斯圖加特一個(gè)破落貴族之家。

他的父親經(jīng)常酗酒賭博。

這點(diǎn)和貝多芬的父親倒是很像。

開普勒從出生起就病痛纏身，他能活下來已經(jīng)讓人感慨生命的頑強(qiáng)。

誰能想到，在開普勒羸弱的身體中，裝載了一顆探索宇宙的心。

開普勒第一個(gè)發(fā)現(xiàn)，行星運(yùn)行的軌道不是圓形而是橢圓形的，行星在近日點(diǎn)時(shí)運(yùn)行較快，而遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)較慢。

他據(jù)此提出了著名的開普勒三定律，為牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律奠定基礎(chǔ)。

開普勒自己視力不好，所以對眼睛格外關(guān)心，他研究出了視網(wǎng)膜的作用和近視、遠(yuǎn)視的原因。

戴眼鏡的朋友們，要記得開普勒為你們出過不少力。

到十九世紀(jì)后期，德意志在物理學(xué)界和化學(xué)界發(fā)生了偉大成就的井噴。

從前人們以為生命是特別的力量，只有生命體才能制造有機(jī)物，結(jié)果維勒（1800—1882年）用無機(jī)物合成了尿素，理論上說，這意味著生命可以無中生有在自然界中形成，而不必靠神靈播撒種子。

赫茲（1857—1894年）發(fā)現(xiàn)了電磁波，從前人類“通訊基本靠吼”，現(xiàn)在可以用上無線電了。

倫琴（1845—1923年）發(fā)現(xiàn)了X射線，引發(fā)了物理學(xué)改天換地的大變革。

李比希（1803—1873年）提出了重要發(fā)現(xiàn)：莊稼一枝花，全靠氮磷鉀。

以前人們對于施肥知其然而不知其所以然，現(xiàn)在懂得如何使用不同的化肥了。

李比希號(hào)稱“有機(jī)化學(xué)之父”，他的學(xué)生凱庫勒名氣也很大，發(fā)現(xiàn)了苯環(huán)的結(jié)構(gòu)，為原子價(jià)理論奠定了基礎(chǔ)。

傳說他有天晚上夢見苯分子像一條蛇一樣咬著尾巴轉(zhuǎn)圈，終于領(lǐng)悟到苯的碳原子結(jié)構(gòu)是環(huán)狀的。

凱庫勒的故事雖然傳奇卻并非不可理喻，正所謂日有所思，夜有所夢。

德國科學(xué)家創(chuàng)造的最輝煌成就還是在物理學(xué)方面。

十九世紀(jì)末，人們普遍認(rèn)為以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)趨近完美，有人宣言物理學(xué)已經(jīng)無所作為，只能在已知規(guī)律的小數(shù)點(diǎn)后面加幾個(gè)數(shù)字而已。

1900年，英國著名物理學(xué)家開爾文勛爵說，物理大廈已經(jīng)落成，所剩只是一些修飾性的工作。

然而，他也承認(rèn)，物理學(xué)的晴朗天空中存在兩朵烏云，其一是光的波動(dòng)理論，其二是黑體輻射問題的“紫外災(zāi)難”。

結(jié)果，正是這兩朵烏云，引發(fā)了二十世紀(jì)物理學(xué)的風(fēng)暴。

這場風(fēng)暴的始作俑者之一普朗克（1858—1947年）是位“大學(xué)霸”，年僅21歲就取得物理學(xué)博士學(xué)位。

后來他先后在慕尼黑大學(xué)、基爾大學(xué)和柏林大學(xué)任教。

普朗克主要關(guān)注當(dāng)時(shí)經(jīng)典物理學(xué)無法解釋清楚的黑體輻射問題，在研究中，他發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行。

據(jù)此他開創(chuàng)了量子理論。

1900年年底，普朗克發(fā)表了標(biāo)志量子論誕生的著名論文《關(guān)于正常光譜的能量分布定律的理論》。

依照量子理論，能量并非以“連續(xù)”的形式存在，而是不連續(xù)、大小不一的能量子（量子）。

量子大小和放射頻率的不同有關(guān)，其比例可以用一個(gè)常數(shù)來代表。

為紀(jì)念普朗克的杰出貢獻(xiàn)，德國最重要的科研機(jī)構(gòu)“威廉皇帝研究院”改名為“馬克斯-普朗克研究所”。

量子理論打開了新的研究道路。

1905年，瑞士伯爾尼專利局的一位年輕審查員，通過刻苦鉆研，發(fā)表了論文《分子尺度的新測定》，一舉拿下了蘇黎世大學(xué)的博士學(xué)位。

不久他提出了二十世紀(jì)最知名的物理學(xué)理論之一——“狹義相對論”。

他就是大名鼎鼎的愛因斯坦。

愛因斯坦（1879—1955年）出身于德國烏爾姆，父親是經(jīng)營不善的猶太小工廠主。

在這樣一個(gè)家庭中，誕生了二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)家之一。

根據(jù)狹義相對論，時(shí)間與空間并非相互獨(dú)立的，而應(yīng)該用統(tǒng)一的四維時(shí)空來描述。

不同慣性系對時(shí)間的描述是不一樣的，越接近光速，時(shí)間越緩慢。

最著名的例子是“雙生子”，即一對雙胞胎中的一個(gè)乘上高速運(yùn)行的宇宙飛船，若干年后歸來時(shí)，他將比他留在地球的兄弟年輕。

美國科幻作家波爾·安德森有篇著名的科幻小說《宇宙過河卒》，小說主角乘坐的飛船減速裝置損毀，為了避免死亡，主角讓飛船不斷加速，接近光速后飛船內(nèi)時(shí)間幾乎靜止，最后他們竟見證了宇宙的終結(jié)。

提出狹義相對論后，經(jīng)過十余年的苦心鉆研，1916年，愛因斯坦又提出了“廣義相對論”。

愛因斯坦還提出著名的質(zhì)能方程E＝MC2，為質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量提供理論依據(jù)，點(diǎn)亮了一連串科技樹——核反應(yīng)堆、核電站，以及原子彈，最后一個(gè)發(fā)明令愛因斯坦痛心疾首。

打造核武器理論基礎(chǔ)的愛因斯坦，本人卻是堅(jiān)定的和平主義者。

一戰(zhàn)時(shí)，德國科學(xué)文化界集體發(fā)表為侵略戰(zhàn)爭辯護(hù)的宣言，連倫琴、普朗克等人都簽了字，愛因斯坦卻拒絕了。

二戰(zhàn)前后，愛因斯坦多次參與和平運(yùn)動(dòng)，納粹于1933年查抄了他在柏林的住所，愛因斯坦從此常留美國普林斯頓。

可是他在美國的生活也不那么如意。

二戰(zhàn)后，愛因斯坦致力于反核、裁軍和世界政府運(yùn)動(dòng)，1955年他去世前兩個(gè)月，還和英國哲學(xué)家羅素通信討論和平宣言問題。

因?yàn)榉磳幇哉吲c白色恐怖，他被以控告迫害紅色知識(shí)分子著稱的參議員麥卡錫斥責(zé)為“美國的敵人”。

愛因斯坦的姓氏德文可以拆解為“一塊石頭”，他本人真如一塊千錘百煉、堅(jiān)貞不屈的石頭，終身為科學(xué)和正義奮斗不止。

相對論和量子力學(xué)并立為現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。

它們解決了二十世紀(jì)初物理學(xué)面臨的重大問題，驅(qū)散了籠罩在物理學(xué)天空的兩朵烏云，然后帶來了更大的一團(tuán)黑霧——困擾科學(xué)家的難題變得越來越多了。

不過，科學(xué)正是在矛盾與探索中取得進(jìn)步的，不是嗎？