引言：著名物理学家牛顿，他曾经提出了很多先进的物理学理论。现在有些人觉得学习这些理论很简单，便开始质疑牛顿的伟大，殊不知牛顿的伟大不在于理论的高深，而在于他的开创性。想象一下，牛顿穿越到了现在，他能看得懂相对论和量子力学吗？

牛顿提出的物理学定理为人类探索宇宙做出了巨大的贡献。因为牛顿发现的物理理论，人们可以更加全面地认识地球上发生的一些现象，比如因为有了地心引力，人们才能够在地球直立行走，而不会像在太空中那样，人们只能悬浮在空中前行。在初高中时期，大家都已经学习了著名的牛顿三大定律，那牛顿三大定律指的是什么？

牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其他作用力迫使它改变这种状态为止。牛顿第二定律：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小，与物体的惯性质量成反比。牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。

有些人会觉得这三大定律原来这么简单，甚至觉得牛顿并没有传言中那么厉害。这种想法完全是片面的，因为他们并没有站在牛顿那个时代背景去思考牛顿的伟大。在牛顿发明很多物理学定律之前，物理学是一片空白的，牛顿就是在这种完全没有任何理论指引的情况下，发现了三大定律。牛顿的伟大不在于发现了多么高深莫测的理论，而在于他开创了一个崭新的理论天堂。

在物理课上，我们曾经都学过证明天体轨迹是圆锥曲线的知识点。这个看似简单易懂的证明过程，其实证明的理论依据却是很高深的。这个证明过程融合了力学定律、万有引力定律和微积分三理论。将这三个看似不相关的理论结合到一起，然后解决一个难题，这便是牛顿的厉害之处。

倘若牛顿能够穿越到现代，获取最高级别的博士学位对于他来说会是一件很简单的事情，甚至牛顿会成为一名著名的院士，并且可能还会获得诺贝尔物理学奖。那假想一下，牛顿考取博士学位的时候，需要重新认识哪些理论知识呢？

首先，牛顿得学习量子力学和相对论等理论知识。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。

关于相对论，它的核心就是光速是会发生变化的，这个和牛顿之前坚持光速不变的观点相反，因此牛顿需要放弃他之前相信的以太学说。当牛顿学习了麦克斯韦提出的电磁理论和迈克耳逊莫雷实验，牛顿一定会被这些理论和实验所折服，然后他会重新接受相对的时空观念。

关于数学，牛顿会更容易上手。因为牛顿只需要使用洛伦兹变换而不是伽利略变换，就能够推出狭义相对论的公式。关于量子力学，牛顿之前发明的理论只适用于速度为光速0-10% 的情况，如果牛顿想要研究其他情况，则需要进一步学习量子力学。

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