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1900年10月7日,实验物理学家鲁本斯叩响他家的橡木门,带来一组精确到小数点后六位的红外波段新数据。
在这之前,普朗克研究黑体辐射的过程中,一直尝试用经典统计力学的工具修补裂缝,却总在某个临界点遭遇数值的暴动。于是,在这个10月,普朗克开始尝试使用完全数学归纳的方式,来创造一套完备的公式去贴合实验数据 — — 在完全不考虑其物理意义的前提下。
但这个公式严格来讲只是对现有数据的归纳梳理,是一个“经验公式” — — 也就是说,它不能从物理意义上解释任何事情。
这是物理学家不能满足的。
因此,普朗克从上一篇的帅照,变成了这样(高能预警):
为给这个“经验公式”寻找物理解释,普朗克在两个月后做出惊人假设:
当时,他说的其实很保守,几乎是加密传输式地把能量量子化传输的思想表达了出来。
以下是原文大意:
他的核心思想是,黑体在辐射或吸收电磁波的过程中,能量是一块一块往出发的,就像是有一个帧率一样。而存在于线性谐振子中的能量,也是一块一块储存的,就像是用砖头垒房子一样。
可以看出他对于真理的追求是坚定的。即使在自己都怀疑自己的理论的情况下,他还是完整而严谨地给出了公式,甚至算出了普朗克常数h!
而当时的听众,大多是普朗克的同事或者学生,以及一些对黑体辐射有兴趣的物理学者们。 同一时间内,爱因斯坦还在职场中屡屡碰壁;玻尔还在哥本哈根读高中;泡利刚刚出生;而海森堡尚未出生。
因此,当时的听众谁都没有意识到,自己正在见证一个全新的理论诞生,见证量子力学的“独立宣言日”。
在这之后的三到四年中,普朗克始终在尝试将量子假说与经典理论进行调和。但在这个过程中,他对量子假说的信心已经开始动摇。量子假说与当时已有的经典物理学理论相抵触,普朗克自己也对这个过于激进的假设感到困惑和不安,甚至将它搁置了下来,没有对其进行进一步重大的突破性研究。
他仍在经典物理的框架内徘徊,试图寻找一种方法,既能解释黑体辐射现象,又能尽量与经典理论相协调,但没有取得实质性的新进展。
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