習近平總書記指出：
16世紀以來， 人類社會進入前所未有的創新活躍期， 幾百年裡， 人類在科學技術方面取得的創新成果超過過去幾千年的總和。 特別是18世紀以來， 世界發生了幾次重大科技革命， 如近代物理學誕生、蒸汽機和機械、電力和運輸、相對論和量子論、電子和資訊技術發展等。 在此帶動下， 世界經濟發生多次產業革命， 如機械化、電氣化、自動化、資訊化。 每一次科技和產業革命都深刻改變了世界發展面貌和格局。 一些國家抓住了機遇， 經濟社會發展駛入快車道， 經濟實力、科技實力、軍事實力迅速增強，
——《在省部級主要領導幹部學習貫徹黨的十八屆五中全會精神專題研討班上的講話》
（2016年1月18日）
相對論
THEORY OF RELATIVITY
提起相對論， 想必大家都聽過愛因斯坦本人調侃相對論的一個故事：如果你在一個漂亮的姑娘身旁坐一個小時， 你只覺得坐了片刻。 反之， 你如果坐在一個熱火爐上， 片刻就像一個小時， 這就是相對的意義。 這個故事指的是時間的相對， 包含了相對論的一層含義。
相對論分為狹義相對論和廣義相對論。 “狹義”指沒有加速度時物理定律對一切參考系都成立， “廣義”指在存在加速度的情況下，
相對論的出現使人們意識到時間和空間的相對性， 時空再也不是牛頓力學下一成不變的東西， 而是和處在時空中的物體息息相關的。 在一定條件下， 例如大品質、高速度下， 時空是可以彎曲的。 時空的彎曲使科學家意識到時空旅行的可能性， 也給了無數科幻作家以寫作靈感， 例如， 《哆啦A夢》裡面的時空機、《終結者》電影系列、《星際穿越》等。
相對論經過100多年的理論和實踐發展， 早已經不是象牙塔里面的東西了， 在現實生活中有著重要的應用， 例如全球定位系統GPS、我國的北斗衛星導航系統等。 這是因為定位衛星相對於地面在高速運動， 而且定位衛星所處的引力場的強度和地面不同， 在速度和引力的雙重作用下， 要用相對論的知識才能糾正同地面的時間誤差， 實現精准的導航。 另外， 廣義相對論也使得精密天文觀測有了重要的理論支持。 根據廣義相對論， 科學家已經預言並證實了很多奇特的宇宙現象， 例如黑洞、引力波等。
當然， 相對論作為一種物理理論並不是完美的， 它不能解釋所有的宇宙學現象， 在解釋暗物質和暗能量等宇宙前沿問題方面， 相對論的研究還有很長的路要走。
量子論
QUANTUM THEORY
現在有一種比較流行的說法：“生氣時的女朋友就像薛定諤的貓， 你在測量之前永遠不知道她說的話到底是真是假。 ”這裡就是套用了“薛定諤的貓”理想實驗。
20世紀以前，經典物理學顯得趨近完美。牛頓力學體系以及萬有引力定律完美地解釋了天體的運動，麥克斯韋電磁理論把“上帝創造的”光都囊括了進來。在20世紀初，有種說法是：“在物理學陽光燦爛的天空中飄浮著兩朵小烏雲。”然而，這兩朵小小的烏雲，竟然帶來了物理學史上翻天覆地的革命。其中一朵引發了狹義相對論的產生，另一朵則催生了量子論。量子論到底是什麼呢？
量子論與相對論是現代物理學的兩大基本理論支柱。量子概念，是普朗克在研究黑體輻射普適公式時提出來的。隨著微積分的發展，當時整個物理學都喜歡連續的光滑的函數。在理論物理學家面對黑體輻射實驗結果一籌莫展時，普朗克通過引入不連續的一份一份能量單元成功解釋了實驗曲線。這一發現致使愛因斯坦完美解釋了光電效應，玻爾的原子理論也從中獲取了靈感。在之後的幾十年裡，經由普朗克、玻爾、薛定諤、海森堡、狄拉克、德布羅意和玻恩等一批傑出的物理學家努力，在20世紀初創立量子力學，即量子論。發展到現在，量子論已成為建立在若干基本假設基礎之上，經過縝密的邏輯推導而得出的理論體系，並接受了實驗的檢驗。
量子力學從根本上改變了人類對物質結構及其相互作用的理解。許多物理學理論和學科，如原子物理學、固體物理學、核子物理學和粒子物理學以及其他相關的學科，都以其為基礎。量子力學為我們呈現和宏觀世界完全不同的微觀世界的量子效應，諸如波粒二象性、測不准原理、電子自旋、量子隧穿效應等。也正是這些在宏觀世界看似有些不合理的效應帶來了我們這個技術發達的現代社會：電子顯微鏡利用電子的波粒二象性來提高解析度；原子鐘使用電子躍遷時所發射出的固定頻率微波信號來計算與維持時間的準確性；磁共振成像依賴原子核磁共振機制來探測物體內部的結構。
以上都是離平時生活比較遠的應用，實際上我們使用的大多數電子設備，諸如電腦、手機、電視機之類，都得益於運用量子力學對半導體進行研究的成果。
量子論領域“幅員遼闊”，我國在其中某些方面處於世界領先水準，如高溫超導、量子反常霍爾效應以及量子光學等領域。隨著國家對相關領域投入的加大，中國在這些領域取得的成就也會越來越多。相信以後在量子論領域，像中國科學技術大學潘建偉院士領導的團隊發射量子衛星這種“牛上天”的事件，也會越來越多。
科技和產業革命
TECHNOLOGICAL AND INDUSTRIAL REVOLUTION
科學技術的發展使人類的工作生活方式發生了翻天覆地的變化：如果你去工廠參觀，會發現產品都是從一條條流水線上生產出來的；生活在城市裡，白天車水馬龍，晚上燈火通明；借助於互聯網，我們可以與世界各地的人即時交流。可以說，現代文明是建立在科技和產業革命基礎上的，而這三個例子分別是第一次、第二次、第三次科技和產業革命的產物。
科技和產業革命，一般指由於科學技術上的重大突破，使國民經濟的產業結構發生重大變化，進而使經濟、社會等各方面出現嶄新面貌。從本質上說，科技和產業革命也是一種革命，只不過這種革命是由科學技術的發展引發的。
從歷史上來講，科技和產業革命一共有三次：第一次科技和產業革命以蒸汽機的發明和應用為代表。18世紀中期，從英國開始的機器生產逐步替代了手工製造，人類由“手工時代”邁入了“機器時代”。第一次科技和產業革命促進了資本主義生產力的迅速發展，提高了生產社會化的程度。第二次科技和產業革命發生在19世紀下半葉，以電力的應用為代表，人類邁入“電氣時代”。第二次科技和產業革命推動了資本主義世界生產力的大發展，與此同時也催生了壟斷和帝國主義。第三次科技和產業革命從20世紀40年代開始，以原子能、電子電腦、空間技術、生物技術等的巨大發展為代表。與前兩次科技和產業革命相比，第三次科技和產業革命涉及的領域更加廣泛，涉及的範圍也由少數資本主義國家擴大到全球範圍，科技和產業革命的到來影響著我們的生活。社會發展的速度達到了前所未有的程度，人類進入了“資訊時代”。
中國有5000多年的文明歷史，但是清朝政府的閉關鎖國政策使我們錯過了第一次與第二次科技和產業革命，生產力相對落後，陷入落後挨打的局面。但是我們及時抓住了第三次科技和產業革命的尾巴，走在了崛起的道路上。正如2014年習近平總書記在上海考察時指出的，科技革命必然引發產業革命。進入21世紀，新科技革命的成果正逐步轉化成生產力，能否趕上新科技和產業革命的浪潮，是實現中華民族偉大復興的關鍵。
20世紀以前，經典物理學顯得趨近完美。牛頓力學體系以及萬有引力定律完美地解釋了天體的運動，麥克斯韋電磁理論把“上帝創造的”光都囊括了進來。在20世紀初，有種說法是：“在物理學陽光燦爛的天空中飄浮著兩朵小烏雲。”然而，這兩朵小小的烏雲，竟然帶來了物理學史上翻天覆地的革命。其中一朵引發了狹義相對論的產生，另一朵則催生了量子論。量子論到底是什麼呢？
量子論與相對論是現代物理學的兩大基本理論支柱。量子概念，是普朗克在研究黑體輻射普適公式時提出來的。隨著微積分的發展，當時整個物理學都喜歡連續的光滑的函數。在理論物理學家面對黑體輻射實驗結果一籌莫展時，普朗克通過引入不連續的一份一份能量單元成功解釋了實驗曲線。這一發現致使愛因斯坦完美解釋了光電效應，玻爾的原子理論也從中獲取了靈感。在之後的幾十年裡，經由普朗克、玻爾、薛定諤、海森堡、狄拉克、德布羅意和玻恩等一批傑出的物理學家努力，在20世紀初創立量子力學，即量子論。發展到現在，量子論已成為建立在若干基本假設基礎之上，經過縝密的邏輯推導而得出的理論體系，並接受了實驗的檢驗。
量子力學從根本上改變了人類對物質結構及其相互作用的理解。許多物理學理論和學科，如原子物理學、固體物理學、核子物理學和粒子物理學以及其他相關的學科，都以其為基礎。量子力學為我們呈現和宏觀世界完全不同的微觀世界的量子效應，諸如波粒二象性、測不准原理、電子自旋、量子隧穿效應等。也正是這些在宏觀世界看似有些不合理的效應帶來了我們這個技術發達的現代社會：電子顯微鏡利用電子的波粒二象性來提高解析度；原子鐘使用電子躍遷時所發射出的固定頻率微波信號來計算與維持時間的準確性；磁共振成像依賴原子核磁共振機制來探測物體內部的結構。
以上都是離平時生活比較遠的應用，實際上我們使用的大多數電子設備，諸如電腦、手機、電視機之類，都得益於運用量子力學對半導體進行研究的成果。
量子論領域“幅員遼闊”，我國在其中某些方面處於世界領先水準，如高溫超導、量子反常霍爾效應以及量子光學等領域。隨著國家對相關領域投入的加大，中國在這些領域取得的成就也會越來越多。相信以後在量子論領域，像中國科學技術大學潘建偉院士領導的團隊發射量子衛星這種“牛上天”的事件，也會越來越多。
科技和產業革命
TECHNOLOGICAL AND INDUSTRIAL REVOLUTION
科學技術的發展使人類的工作生活方式發生了翻天覆地的變化：如果你去工廠參觀，會發現產品都是從一條條流水線上生產出來的；生活在城市裡，白天車水馬龍，晚上燈火通明；借助於互聯網，我們可以與世界各地的人即時交流。可以說，現代文明是建立在科技和產業革命基礎上的，而這三個例子分別是第一次、第二次、第三次科技和產業革命的產物。
科技和產業革命，一般指由於科學技術上的重大突破，使國民經濟的產業結構發生重大變化，進而使經濟、社會等各方面出現嶄新面貌。從本質上說，科技和產業革命也是一種革命，只不過這種革命是由科學技術的發展引發的。
從歷史上來講，科技和產業革命一共有三次：第一次科技和產業革命以蒸汽機的發明和應用為代表。18世紀中期，從英國開始的機器生產逐步替代了手工製造，人類由“手工時代”邁入了“機器時代”。第一次科技和產業革命促進了資本主義生產力的迅速發展，提高了生產社會化的程度。第二次科技和產業革命發生在19世紀下半葉，以電力的應用為代表，人類邁入“電氣時代”。第二次科技和產業革命推動了資本主義世界生產力的大發展，與此同時也催生了壟斷和帝國主義。第三次科技和產業革命從20世紀40年代開始，以原子能、電子電腦、空間技術、生物技術等的巨大發展為代表。與前兩次科技和產業革命相比，第三次科技和產業革命涉及的領域更加廣泛，涉及的範圍也由少數資本主義國家擴大到全球範圍，科技和產業革命的到來影響著我們的生活。社會發展的速度達到了前所未有的程度，人類進入了“資訊時代”。
中國有5000多年的文明歷史，但是清朝政府的閉關鎖國政策使我們錯過了第一次與第二次科技和產業革命，生產力相對落後，陷入落後挨打的局面。但是我們及時抓住了第三次科技和產業革命的尾巴，走在了崛起的道路上。正如2014年習近平總書記在上海考察時指出的，科技革命必然引發產業革命。進入21世紀，新科技革命的成果正逐步轉化成生產力，能否趕上新科技和產業革命的浪潮，是實現中華民族偉大復興的關鍵。