第一，实验和理论之间的矛盾催生了新的科学概念。当时一些物理现象的发现，已经预示了经典物理学解释的局限性。比如热辐射现象的新的实验观测对当时的经典物理学理论提出了置疑，麦克斯韦电磁场理论虽然能够比较好地解释电磁波以及光的传播，但是对于热辐射的发射跟吸收无能为力。当时有一位科学家叫基尔霍夫，他提出了黑体作为理想模型来研究热辐射，科学家维恩确认可以将一个带小孔空腔的热辐射性能看作一个理想的黑体。因为如果这个假设存在，那么就可以得到一个比较理想的电荷级的辐射源，这个对做实验研究方面是非常有利的。一系列的实验表明，黑体它所辐射的辐射能量的密度与温度有关，而与其形状和组成的物质无关，怎样从理论上解释黑体能谱曲线，成了当时热辐射研究的关注焦点。而热辐射研究又引发了一系列物理学新的发现。我们大家都已经知道，量子理论的起点是源于热辐射的研究。这里特别要提到德国的物理学家普朗克，为了解释黑体辐射光谱的能量分布曲线，普朗克在1900年提出了一个与实验结果非常吻合的公式，表明辐射能量也像物质一样也具有粒子性，而不是连续性的，能量的分离性，辐射的能量也具有粒子性，也就是不连续性，这实际上被公认为量子理论的起点。

　　爱因斯坦在1905年把量子的概念推广到光的传播过程，提出了光量子理论，并且成功地解释了当时已经有的光电效应实验的结果。丹麦的物理学家玻尔，在1913年又把能量子的概念推广到了原子，以原子的能量状态假设为基础，建立了量子论的原子结构模型，当时玻尔坚信，原子是有核的，但是当时已经有的原子模型，不能解释一些实验看到的物理现象，比如最典型的当时做氢的能谱实验，发现有四条谱线，而且是互相分离的，玻尔受到普朗克量子论的启示，认为有不同能带的轨道，到高能带到低能带跃迁的时候，就可能发出光量子，能带的极差如果不同，当然量子所含的能谱，所反映出来的能谱也是不同的。轨道如果是有限的，当然它的能谱是不连续的，成功地把量子概念引入到原子模型当中。但是玻尔建立起来的原子模型，它满足了粒子性的条件，但是又不能够满足波动性的条件，因此德国另外一位物理学家海森伯，他直接走了另外一条途径，直接从光谱的频率和强度的经验资料出发，在1925年提出了矩阵量子力学。

　　另外有一位差不多同时，或者说稍晚一些，奥地利的物理学家薛定谔，他改进了德布罗意基于波粒二象性的物质波理论，提出了波动量子力学。费曼等人的研究不仅证明了矩阵和波动两种量子力学的数学的等价性，而且又发展出了第三个等价的方法，即路径积分量子力学，从这里我们也可以看到，量子论的发展不是一个人的贡献，而是一批科学家的共同贡献，对一个物理现象的数学描述，使用的工具与方法，也并不完全都是唯一的，至少在发展的过程当中，它也是多样性的，最后当然大家会逐步统一到一个最佳的方法上面来。正是热辐射这一个疑难问题，成为了量子论诞生的逻辑起点，作为能量的量子概念诞生是在1900年，普朗克最早提出的，它的推广导致描述微观粒子运动的量子力学在1920年以后逐步完善，大概25、26年左右，并且进而与狭义相对论结合，发展出描述微观粒子产生和湮灭奥秘的量子场论。量子场论的发展，也经历了经典量子场论，规范量子场论，分别是对称的、不对称的和超对称量子场论这三个发展阶段。量子场论不仅揭开了人们肉眼看不见的微观物质世界的规律，也加深了人类对宇宙演化的理解，更新了人们认识客观世界的方式，并且也带来了一系列重大的技术方面的突破。

　　因此，从这点可以看到，科学归根到底是证实知识体系，一旦理论与严密的实验结果出现了不一致，无论这种理论权威性如何，无论这种理论曾经得到多少人、多少年的信奉，作为一名科学家，都有理由去质疑这个理论本身，并且努力去完善它，或者创造新的理论去替代它。科学探索的最终结果是对发现的自然现象做出精确的理论解释，而做出理论解释，不仅需要有严谨的科学态度，理性的质疑精神，更需要深邃的思考能力和缜密的分析能力，以及理论思维的能力。我们前面看到的这些科学家，他们不光注重实验，而且注重理性的思维，注重运用数学的工具来进行科学的概括。