一、第一次物理学史上的大综合，诞生了牛顿的经典力学。
将实验科学的方法引入物理学领域的正是意大利的物理学家伽利略，将实验科学的方法引入物理学的研究领域这是伽利略对物理学的最大贡献，我们可以这样说，伽利略是近代物理学之父。
他的贡献不仅是提出了实验科学这一物理学的研究方法，而且还创造性的用这个方法进行研究、归纳总结出一些重要的物理学结论和原理，为牛顿进行的第一次物理学大综合奠定了坚实的基础。
二、第二次物理学的大综合确立了能量转化和守恒定律。
通过焦耳、迈尔、亥姆霍兹、克劳修斯等一大批物理学家的共同努力，导致了热力学第一、第二定律的发现，特别是能量转化和守恒定律的建立，揭示了热、机械、电化学等各种运动形式之间的相互联系和相互转化的关系，从而实现了物理学的第二次大综合。
这次大综合不仅由第一次动力革命而来，而且还直接引起了18世纪的工业革命，带来了生产力的巨大发展和社会领域的重大变革。
三、第三次物理学的大综合和统一电磁场理论的确立。
第三次物理学理论的大综合即电磁理论的建立对人类社会的影响是非常深远的，它直接导致了第二次动力革命。电力技术的发展是在电磁学有关理论建立起来以后自觉的运用科学原理并进行科学实验的结果。
四、第四次物理学理论大综合与爱因斯坦的相对论。
第四次物理学理论的大综合就是由洛仑兹、彭加勒和爱因斯坦等物理学家完成的。
在1905年爱因斯坦一共发表了五篇论文，这五篇论文应该都可以获得诺贝尔物理学奖。第一篇是《分子体积的新测定方法》使其获得了苏黎世大学的哲学博士学位；
《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，用普朗克提出的能量子理论解释了光电效应，为量子理论的发展做出了重大的贡献，获得1921年度的诺贝尔奖；《热的分子运动所要求静液体中悬浮粒子的运动》阐明了分子热运动可以直接观察的可能性，加上他在1906年发表的《关于布朗运动的理论》从理论上解释了1827年发现的布朗运动；
《论物体的电动力学》建立了狭义相对论；这一年的第五篇论文是《物体的惯性同它所包含的能量有关吗？》作为相对论的一个推论，导出了质能相当的关系式E=CM2（即能量等于光速和质量的平方的乘积），在理论上为原子能的利用开避了道路。
又经过8年多时间的艰苦探索于1916年创立了“广义相对论”，他提出了“一切物理定律在所有的惯性系中其形式保持不变的狭义相对性原理”和“引力场同参照系的相当的加速度在物理上完全等价”的广义等效原理，把物质和运动、时间和空间进一步统一起来，把物体的物理本质和时空的几何描述统一起来，完成了物理学的第四次大综合。
第五次物理学理论大综合与量子力学。在普朗克量子学说的基础上，以爱因斯坦光量子理论为先导，1924年法国物理学家德布罗意提出和发展了波粒二象性的思想，提出了物质波的假设，指出一切物质微粒都像光一样，既有粒子性，又有波动性（这样的假设被后来的电子衍射实验所证实）。
1926年奥地利物理学家薛定谔根据物质波的思想，建立了著名的薛定谔方程并且创建了波动力学。与此同时，丹麦的物理学家玻尔与德国的海森堡、波恩等从另一个角度建立了微观粒子的矩阵力学。德布罗意经过证明，他建立的波动力学与矩阵力学完全等效，故人们称它为量子力学。
自此，人们对物理学世界的认识实现了由宏观领域到微观领域的飞跃，描述宏观现象的牛顿力学成了量子力学的一种极限情况，这是物理学理论的又一次大综合。
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