量子力学2：孤单光量子

经典物理学解释不了两个现象：

• 光在各个方向的速度是一致的
• 黑体辐射的光谱

没有理论可以解释黑体的发光曲线，特别是在紫外的高频率以外的区域，这个难题被成为“紫外灾难”。这是经典物理学的终结，也是量子力学的开端。

普朗克发明了一个公式，可以解释黑体辐射。指出黑体辐射中电子的能量不能是连续的，需要是一份一份的，才能满足黑体辐射的光谱。能量 E = hf，h：普朗克常数，等于 6.626x10^-34焦耳·秒；f：光的频率。通过这个公式普朗克获得物理学诺贝尔奖。

爱因斯坦受到普朗克启发，写论文指出光的能量也是一份一份的。后来爱因斯坦获得物理学诺贝尔奖，开启了量子力学。但爱因斯坦从来都没有相信量子力学。

光电效应：光打在金属板上让电子飞走只和光的频率有关，频率越高飞走的电子越多。

普朗克说：新的科学观点被接受了，不是因为现代的科学家改变自己的观点，而是他们死掉了，新一代的科学家接收了新的观点。

阿西莫夫有个名言：科学史上最激动人心的话不是什么“尤里卡”——也就是“我发现了”——而是“这有点怪啊”（that's funny）。

1900 年，热力学之父、开尔文男爵威廉·汤姆森在一个演讲中说：“在已经基本建成的物理学大厦中，后辈物理学家们只需要做一些零碎的修补工作就行了。”

黑体：不反射别的光，发出的都是自身的光，光是由于它的热量导致的，也就是热辐射。

普朗克和爱因斯坦通过解决黑体辐射和光电效应问题，迈出了量子力学的第一步：光是一种粒子。

注：文章内容整理自万维钢《精英日课》。