差不多每个世纪的开启之年都会出现开启这个世纪的科学的标志性成就：年吉尔伯特出版了《论磁》，开启了17世纪的科学革命。这一年，开普勒还出版了《梦游》一书，这部幻想作品说的是人类与月亮的交往，书中谈到了喷气推进、零重力状态、轨道惯性、宇宙服等等。这些在当时来说不可思议的东西或许对未来的几百年的科学和技术时代意味着某些启示。年伏特发明了电堆，开启了电磁学的爆发世纪；年德国物理学家马克斯·普朗克（MaxPlanck，公元-年）提出量子假说，开启量子论的新纪元，这一年，荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律，所以年也是生物学史上划时代的一年。这大概只是偶然的巧合，不是必然的规律。如果说每一个世纪之交都会激发一些人去做出某种赶超时代的创新，这倒是有可能的。年似乎是平平淡淡的一年，在科学上没有什么可圈可点之处，毕竟这时候牛顿的伟大理论的建立才只有十几年的时间，新的世界观才刚刚被人们接受，在如此短的时间内发展出超越牛顿的新思想几无可能。
言归正传，年，普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石。量子论的诞生使得19世纪与20世纪的物理学有了明显的分水岭。
学生时代的普朗克（20岁）普朗克早年曾经研究热力学第二定律。杰出的奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼（LudwigBoltzmann，公元-年）对于热力学第二定律做出了统计学解释，而普朗克不同意统计观点，他跟玻尔兹曼还有过论战。普朗克认为统计几率定律每一条都有例外，而热力学第二定律是普遍有效的，所以他不相信对热力学第二定律的统计解释。但是普朗克经过几个月努力都没能够从热力学的普遍理论推导新的辐射定律。最后没有办法，不妨就用玻尔兹曼的统计方法试一把吧。
玻尔兹曼的方法是把能量分成一份一份的，分给有限个数的谐振子，就像分配给单个的分子、原子那样──玻尔兹曼实际上是量子论的先驱。按照玻尔兹曼的方法，普朗克最终推出了黑体辐射公式。可见人不能让自己的观念把自己憋死，而是应当具有开放的心态，尝试一下自己曾经反对过的观念和方法，说不定那就是一条活路。事后普朗克告诉玻尔兹曼自己用他的方法取得了成功，这给了玻尔兹曼一个很大的安慰。
玻尔兹曼玻尔兹曼是原子论的坚决捍卫者，他和当时甚嚣尘上的唯能论的维护者们发生过长达10多年的激烈大论战，他曾两度不堪忍受孤军奋战的痛苦而自杀，最终在年自杀成功，成为原子论的殉道者。如果他能够再坚持两年，就会看到自己的胜利，就连他的死敌、最顽固的唯能论者、德国物理化学家奥斯特瓦尔德（Ostwald）也不得不公开承认了原子论的合理性。玻尔兹曼，这位天才科学家对物理学的贡献远远超过了大多数的诺贝尔奖获得者，可惜他没有得到过这个奖项。
尽管普朗克采用能量子假说获得了成功，不过当时的人们包括普朗克本人都没有认识到能量子的意义。普朗克甚至还对自己的这一假设深感不安，他总是想回到经典理论体系，试图用连续性代替不连续性，但所有的努力都是徒劳。当时的物理学泰斗洛仑兹（Lorentz）直到年还对普朗克的量子假设公开表示怀疑，不过后来洛仑兹承认了错误，站在了普朗克的一边。
对能量子最早产生深刻认识的应当是爱因斯坦（AlbertEinstein，公元-年），他在年用光的能量子来解释光电效应。光电效应是德国著名物理学家海因里希·赫兹（HeinrichHertz）的一个重要发现。赫兹在年做电磁波实验时发现紫外线照射到产生放电火花的金属电极时放电会增强。之后十几年多人做过不同的光电效应实验，年德国物理学家勒纳德（P.Lenard）发现只有光的频率超过一个临界值时光电流才会产生。年爱因斯坦对光电效应给出了量子解释。爱因斯坦最早提出了光量子概念，这就是后来人们所说的光子。爱因斯坦为解释光电效应而提出的光量子理论，包括他提出的光电方程，最终由美国物理学家密立根（Millikan）所做的实验给出了全面的验证。爱因斯坦和密立根分别在年和年因光电效应方面的贡献获得诺贝尔物理学奖。
爱因斯坦说来有趣，密立根是一个保守派，原本是反对量子论的。他从年就开始做光电效应实验，到年发表初步成果，据他自己说，他本来的目的就是希望证明经典理论的正确性，甚至在他宣布证实了爱因斯坦提出的光电方程时，他还声称要肯定爱因斯坦的光量子理论还为时过早──真是个可爱的硬嘴鸭，自己都把自己煮熟了，嘴还那么硬。
爱因斯坦对光电效应的光量子解释使人们开始意识到光同时具有波和粒子的双重性质，即波粒二象性。19年后，法国物理学家路易斯·德布罗意（LouisVictordeBroglie，公元-年）把波粒二象性推广到电子以及一切物质上，直接导致了量子力学的建立。
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