1900年是20世纪的第一年|物理学的大厦已经建成
1900年是20世纪的第一年 , 从伽利略时代算起 , 近代物理学到这时候已经发展了近300年 。
300年间 , 物理学家们格物致理、孜孜不倦地探求自然界的奥秘 , 开辟出了力学、光学、热学、电磁学等多个研究领域 , 涌现出牛顿、法拉第、麦克斯韦、玻尔兹曼等一大批天才的物理学家 。 到1900年的时候 , 人们已经弄清楚了太阳系的运行规律 , 发现了元素周期表 , 发明出蒸汽机和发电机 , 甚至发明了无线电通信……
人类对世界的认识和改造达到一个空前的高度 , 当时很多物理学家自信满满地认为 , 人类对自然界已经了如指掌 , 人类对物理学的探索也即将走到尽头 , 到那时候 , 宇宙在人类眼里将不再有秘密 。
1900年 , 德国物理学家马克斯?普朗克(1858—1947)刚满42岁 , 但他已经荣誉满身了 。 普朗克21岁博士毕业以后 , 先在自己的母校慕尼黑大学任教 , 后来又回到家乡的基尔大学任教 。 凭借自己在热力学领域的出色工作 , 他在1889年来到了首都柏林 , 出任柏林大学理论物理研究所的主任 , 1894年 , 他当选为普鲁士科学院的院士 。
文章图片
马克斯?普朗克
荣誉加身的普朗克 , 在世人眼里已经是一位非常成功的物理学家了 , 但他自己却时常会回想起他的大学物理老师冯?约利对他说过的一番话 。 那时候 , 他一心想钻研物理 , 于是申请从数学系转到物理系 , 冯?约利居然对他说 , 物理学的大厦已经建成 , 剩下的只不过是在一些偏僻的角落里进行边边角角的修补 , 已经没有什么大的发展前途了 。
普朗克虽然没有被这些话语劝退 , 但是这些话却在他心底扎下了根 , 他时常在疑惑 , 物理学难道真的快走到尽头了吗?就在他当选院士的那一年 , 普朗克决定向当时物理学界的著名难题——黑体辐射发起进攻 , 他希望能攻克这个难题 , 即便是修补大厦的边边角角 , 他也要修补最难的那一块 。
当物体被加热时 , 就会发光发热 , 例如 , 烧红的铁块在黑暗中会放出橙黄色的光芒 。 当时物理学家们已经知道 , “光”就是电磁波 , 发光就是辐射电磁波 , 电磁波携带的能量就是测量出来的“热” 。
文章图片
烧红的铁块发出可见光
事实上 , 任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在发光发热 , 只不过 , 它们发出的“光”并非都是可见光 。 只有波长在400~700nm的光才是可见光 , 也就是人类肉眼能识别的电磁波 , 其他波段的电磁波都是不可见光 , 人类看不到 。
例如 , 人类虽然也在发光 , 发出的却是肉眼看不到的红外线 。 而物体只有在被加热到500℃以上时才会发出较强的可见光 。
文章图片
可见光在电磁波谱中的范围
物体发光发热的现象 , 在物理学上有一个专有名词——热辐射 。
温度越高 , 辐射能力越强 。 热辐射看起来好像并不复杂 , 按道理讲 , 当时人们已经有了完善的光学、热学、统计力学、电磁学等理论 , 解释这个现象应该不算一个难题 , 但令人意外的是 , 这竟然是当时的一大难题 。
为了研究热辐射 , 人们设想了一种理想情况 。 如果一个物体能吸收全部的外来光 , 那么当它被加热时就能最大限度地发光 , 这就是理想的热辐射 , 也叫黑体辐射 。 “黑体”的概念是普朗克的老师基尔霍夫在1862年提出来的 。
- 机组品牌不同|燃油发电机是什么?
- 病毒|躺匪与封贼的骂战,是全民皆病期间最大的内耗
- 折叠屏|折叠屏是鸡肋?网友实测OPPO Find N2,发现体验比直板机爽多了
- 聊聊|决定手机运行流畅的三大因素是什么?聊聊大运行内存有哪些优势
- 太阳能突然放不出热水是因为太阳能的下水管道、接头出现漏水|太阳能热水器不出热水怎么办?
- 洗衣机进水管漏水原因1、进水管没拧紧:一般进水口出现漏水的情况都是因为安装进水管时|洗衣机进水管漏水怎么办?
- 因为刀片电池在技术上实现了提高能量密度、循环使用寿命更长、增加续航里程也不遑多让|刀片电池寿命是多少
- CPU|“狂人”马斯克:向乌克兰要钱,给伊朗送星链,真的是商人逻辑?
- 不同的软件具体的功能与作用是不同的我们在选择一款好的软件的时候往往都会提前去区别一下软件...|游戏投屏使用什么软件比较好
- 空调|大一匹的空调跟小一匹的空调区别是什么?选择空调要注意什么?