书城自然科学新编科技知识全书:科学发现与传奇故事
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第73章 普朗克与量子化

普朗克是德国著名的物理学家。少年的普朗克酷爱科学和艺术。中学毕业后,对于今后该如何选择生活道路反复思考,选择科学作为今后自己一生的奋斗事业。

一次,普朗克向老师物理学家约利请教物理学习的问题,向他倾吐自己的见解。不料,约利对他说:“其实,科学已经达到了它的顶峰,研究它已经没有多大意义了。大厦已经建造好,如果其中还有什么不足的话,那是可以用一些枯燥无味的修饰工作来消除的。”这对于想投身于科学钻研中的普朗克来说,无疑是种打击。但是他并没有后退,而是坚定不疑地走自己的道路。

约利的话并非没有道理。他表达了当时许多自然科学家的信念。

十九世纪初,杰出的研究者们力图证明“自然力是统一的整体”,到十九世纪末,基本上达到了这一目标。各学科都已发展并牢牢地相互联系在一起。物理方面的能量守恒定律和化学方面的质量守恒定律,明确和普遍适用地表达了这些联系。

牛顿提出了最重要的力学定律。力学定律仿佛决定了一切自然现象的进程。牛顿力学被视为“完美无缺的理论、科学真理的顶峰”。物理学界的许多人都沉醉在完美而和谐的气氛之中,怡然自得。但是,当时,在经典物理学上空仍有两朵乌云,一朵是前面提到的光速不变和以太被否定;另一朵就是在研究黑体辐射过程中产生的“紫外灾难”。

1895年前后,普朗克开始研究黑体辐射问题。他企图把维恩公式和瑞利——金斯公式统一起来,驱散“紫外灾难”。1900年,普朗克根据当时的黑体辐射的精确实验资料,找到了能够完满表示黑体辐射的新数学公式。

普朗克抛弃了能量是连续的传统概念,提出了能量是不连续的新概念。他的量子假设与经典物理学关于能量变化是连续的观点,完全背道而驰。普朗克竖起了对经典物理学进行革命的大旗,量子力学使世界跨入了一个新的时代,它揭示了微观世界的特殊的运动规律,推动了物理学的发展不断向前。