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33二十三年似夢中-《重生,然后成為大科學家》


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    他為黑體輻射時規定了一個只和頻率ν成正比的能量最小值(e=hν),并且把這個能量最小值,叫做“能量子”。

    但是這個能量子e到底是什么,普朗克自己也沒能找到一種理論上的解釋。

    知其然不知其所以然,這讓他感到很絕望。

    1931年,在評價自己推導出普朗克定律時,普朗克說這是“一個絕望的舉動……我將量子假設當作純粹的形式假定,沒有多想其他的,只是想著:我必須得到正面的結果,不管是什么情況、付出什么代價”。

    后世總因為普朗克率先提出了量子的概念,所以就尊稱他為“量子力學之父”,是新物理學的革命者。

    但估計普朗克本人并不想要這個被強安在自己身上的稱呼,他可能比當初在陳橋驛,被黃袍加身的宋太祖還不情愿。

    順帶一提,雖然維恩的公式早在1900年就被證明了有些錯誤,但他還是獲得了1911年的諾貝爾物理學獎。

    而普朗克靠著他的普朗克定律獲獎,卻還要等到八年之后的1919年,他被愛因斯坦提名,然后被瑞典皇家科學院補發了1918年的諾貝爾物理學獎。

    在普朗克發表普朗克定律后的第四天,費迪南德·庫爾鮑姆就計算出了一個h=6.55x10j·s的數值來,并把它稱為普朗克常數。

    幾年之后,瑞士伯爾尼專利局的一個小職員,在一篇論文中,再次用到了普朗克常數,還提出來了一個驚世駭俗的光量子假說。

    愛因斯坦當然也對如何推導出普朗克定律很感興趣。

    事實上,自從普朗克提出來了這個和實驗結果擬合得非常完美的定律之后,不光是他和愛因斯坦,每一個物理學家都在嘗試,如何才能從理論入手,推導出普朗克定律。

    愛因斯坦在1917年的輻射論文中,第一次推導出了普朗克定律。

    但是他的推導過程并不完備,在其中借助了玻爾的原子模型,并且還通過輻射體和輻射場的熱平衡才獲得了成功。

    如果不借助輻射體腔壁上的原子,只考慮輻射場的話,應該也能推導出普朗克定律才對。

    愛因斯坦又把自己的光量子理論引入到了這個輻射場中,把輻射體空腔內的輻射不再當做是連續分布的電磁波,而是不同頻率的光子。

    因為光子之間沒有相互作用,所以這個黑體輻射問題就被他轉換成為了物理學家們更為熟悉的理想氣體系統,用統計手段推導出它的狀態來應該是輕而易舉的。

    正因為如此輕而易舉,所以愛因斯坦,還有瑞利男爵三世,以及其他人都曾經嘗試過。

    但是,誰也沒能推導出普朗克定律,反而大家得到的都是和其近似的維恩定律,也就是在1900年德國物理學會的會議上,被普朗克親手斃掉的那個。

    如何從第一性原理推導出普朗克定律,已經成為了物理學界公認的一大難題。

    現在,在普朗克提出普朗克定律的二十三年之后,這樣一篇論文,終于擺到了普朗克的面前。

    (本章完)


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