漫话量子物理:量子的诞生(下)

 

作者Ben,全国物理竞赛省级一等奖,保送至清华大学航天航空学院工程力学与航天航空工程,获工学学士学位,现北北京大学软件与微电子学院金融信息服务方向硕士(在读)。...



作者 Ben,全国物理竞赛省级一等奖,保送至清华大学航天航空学院工程力学与航天航空工程,获工学学士学位,现北京大学软件与微电子学院金融信息服务方向硕士(在读)。

普朗克这时已经隐约地意识到,这个公式隐藏着极为重要的秘密。这份秘密犹如潘多拉的盒子,一旦打开,将会对已经建立的热力学和电磁学有着非比寻常的影响。而他所发现的这个新公式则是打开潘多拉盒子最为重要的线索。普朗克决定,要顺着这个线索打开这个神秘的暗藏宝藏的盒子。

多年之后,普朗克回忆自己的这段往事,写道:“当时,我已经为辐射和物质的问题奋斗了六年,但一无所获。但我知道,这个问题对于整个物理学至关重要,我也已经找到了确定能量分布的那个公式。所以,不论付出什么代价,我必须找到它在理论上的解释。而我非常清楚,经典物理学无法解决这个问题的……”

在发现新公式后的几个礼拜,是普朗克一生最忙碌,也是最辉煌的日子。在这几个礼拜之后,普朗克意识到,要想使得新公式成立,在原有的热力学分子运动理论上,我们还必须做一个极其重要的假设:能量在发射和吸收的时候,不是连续不断的,而是分成一份一份的!这个假设是如此的让人难以接受,以至于普朗克自己都几乎无法接受,然而,普朗克还是决定要将其公开!
1900年的12月14日,这是个对我们发展至今的物理学都极其重要的日子。在这一天,普朗克在德国物理学会上发表了能量不连续的大胆假设,同时宣读了后来名留青史的《黑体光谱中的能量分布》,并把这种不连续的能量传播的基本单位称为“量子”!从这一天起,量子这个古怪的精灵诞生了。
从这一天起,量子的精灵便不断出现在我们物理学家的脑海里,并在无数杰出的物理学家那些匪夷所思的实验中证明了自己的真实存在,而这些实验也最终颠覆了我们原有的对我们所在的世界的认识。量子物理的大楼也在这一天之后拔地而起,成为今天众多应用的理论。


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