19世纪末,物理学已经有了相当的发展,几个主要部门——力学、热力学和分子运动论、电磁学以及光学,都已经建立了完整的理论体系,在应用上也取得了巨大成果。这时物理学家普遍认为,物理学已经发展到顶,伟大的发现不会再有了,以后的任务无非是在细节上作些补充和修正,使常数测得更精确而已。然而,正在这个时候,从实验上陆续出现了一系列重大发现,打破了沉闷的空气,把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地,从而揭开了现代物理学革命的序幕。从伦琴发现X射线的1895年开始,到1905年爱因斯坦发表三篇著名论文为止,在这10年左右世纪之交的年代里,具有重大意义的实验发现如下页表。这一系列的发现集中在世纪之交的年代里不是偶然的,是生产和技术发展的必然产物。
特别是电力工业的发展,电气照明开始广泛应用,促使科学家研究气体放电和真空技术,才有可能发现阴极射线,从而导致了X射线和电子的发现,而X射线一旦发现,立即取得了广泛应用,又掀起了人们研究物理学的热潮。所以,随着X射线的发现而迅速展开的这一场物理学革命,有其深刻的社会背景和历史渊源。本章将分三个方面介绍与物理学革命关系最密切的一些实验发现。