登陆注册
6001900000030

第30章 一鸣惊人的大胆假说

1900年,一位德国的科学家提出了一个大胆的假说,在科学界一鸣惊人。这一假说认为辐射能(即光波能)不是一种连续不断的流的形式,而是由小微粒组成的。他把这种小微粒叫做量子。这一量子假说与经典的光学说和电磁学说相对立,使物理学发生了一场深远的革命,从而促使人们对物质的放射性有了更深刻的了解。提出这一假说的科学家名叫马克斯·普朗克,由于提出这一假说,他获得1918年诺贝尔物理学奖。也由于这一假说,让普朗克成为著名物理学家,才有了后来的普朗克奖章。

普朗克奖章

普朗克奖章是在1929年由德国物理学会设立的物理学奖,用于奖励那些在理论物理学领域,特别是与马克斯·普朗克的工作有联系的领域的杰出成就,以纪念这位著名的德国物理学家,推动物理学向前发展。普朗克奖章包括一枚奖章、一份奖状,每年一次,由德国物理学会评选和颁奖。候选人由若干名前获奖者组成的一个委员会推荐,每次评奖时,必须提出两名候选人。

尽管普朗克奖章从奖金金额到知名度都不是太高,但是普朗克奖章对世界各国科学家开放,普朗克这个名字在物理学界也有着革命性的意义,因此以他名字命名的科学奖算得上是物理学领域的大奖。有意思的是,正因为马克斯·普朗克的影响,在德国,除了这个科学奖,甚至有多达几十个科学研究所都以马克斯·普朗克的名字来命名。

马克斯·普朗克研究所是多个德国科学研究所的名称,它们一起组织在马克斯·普朗克学会中,总部设在南部城市慕尼黑,与德国的其他研究机构相比,马克斯·普朗克研究所更加注重基础研究。

投身物理学

普朗克于1858年出生在德国的基尔市。他先后就读于柏林大学和慕尼黑大学,21岁时在慕尼黑大学获得物理学博士学位。1889年任柏林大学教授,直到1928年70岁退休为止。普朗克从小就表现出很高的数学天分,同时也十分爱好音乐。在19世纪末,古典物理学已经取得了辉煌的成就。普朗克曾向受人尊敬的慕尼黑大学教授诺利征求意见,教授认为物理学已接近完美,没有再研究的必要,劝他不要从事物理研究,但普朗克还是选择了物理学作为自己一生的追求。

普朗克实际上,当时正处于顶峰的古典物理学面临着前所未有的危机,许多方而亟待新的理论来指导。和当时的其他物理学家一样,普朗克对黑体辐射问题充满了兴趣,黑体辐射是描述给绝对黑体加热来做电磁辐射的术语,绝对黑体是不反射任何光而完全吸收所遇见光的物体。在普朗克开始对它研究之前,已经有实验物理学家们对这样的物体辐射做过认真的测量。在前人的研究基础上,普朗克取得了不小的进步,他的第一项成就是提出了一个用来正确描绘黑体辐射的相当复杂的代数公式。这个代数式完美地概述了实验数据,在今天,理论物理学上仍常常使用它。但是,这个成果也同时产生一个新的问题:这预示存在着一个完全不同的公式。

了不起的假说

普朗克对这个问题沉思默想,1900年12月14日,他在德国物理学年会上做了题为《正确光谱辐射的分布理论》的报告,这个报告正式宣告了量子理论的诞生。他指出,物体在产生和吸收辐射时,能量不是连续变化的,而是以一定数量值整数倍跳跃式地变化。也就是说,能量不是无限可分的,而是有一最小的单元。这个不可分的能量单元,普朗克称它为“能量子”或“量子”。根据普朗克学说,一个光量子的大小取决于光的频率(即颜色)且与一个物理量成正比。普朗克把这个物理量缩写为h,现在被称为普朗克常数。普朗克假说与当时流行的物理概念完全对立,但是他正是利用这一假说,在理论上准确地推导了正确的黑体辐射公式。

普朗克假说在当时并不被广泛看好,当初大多数物理学家(包括普朗克本人在内)都认为这一假说不过是适应面很窄的一个数学假设。但是几年以后,表明普朗克的概念还能应用于除黑体辐射以外的许多各种不同的物理现象。1905年爱因斯坦用这一概念解释了光电效应。1913年,尼尔斯·玻尔在他的原子结构学说中也使用了这一概念。这些大科学家无一不是利用普朗克的假说,在科学研究上取得了新的进展,所以,慢慢地,人们认识到普朗克假说的重要性。

普朗克与爱因斯坦

普朗克这一假说非常有意义,它使人们在思想上摆脱了先前的错误概念,打破了物理学自牛顿以来的沉寂,迎来了新世纪物理学的发展,从而导致了量子力学的发展,使量子力学成为20世纪中最重要的科学之一,甚至比爱因斯坦的相对论还要重要。现在,普朗克常数h在物理理论中有着重要的作用,被认为是两三个最基本的物理常数之一。它出现在原子结构学说、海森堡测不准原理、辐射学说和许多科学公式中。普朗克最初计算出来的常数数值相当精确,只比今天使用的相差2%。正因为如此,后来的人们尊称普朗克为“量子力学之父”。

在第二次世界大战期间,德高望重的普朗克冒着生命危险,为帮助和支持受法西斯迫害的犹太籍科学家而奔走呐喊。普朗克的伟大发现和他的崇高品格,使他的名字与科学史上许多伟大的名字并列在一起。正如他的学生、诺贝尔奖获得者劳厄所说:“只要自然科学存在,它就不会让普朗克的名字被遗忘。”

同类推荐
  • 风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)

    风雨雷电与气象学(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
  • 科学博物馆

    科学博物馆

    台湾国立自然科学博物馆位于馆前路,健行路、西屯路、三中路交会处,是国内第一座科学博物馆,属十二项建设“文化建设”之一,占地广大。全馆拥有最现代化的科学设备,规模可与其他先进国家比美。馆内可分科学中心、太空剧场、立体剧场、资讯大楼、生命科学厅、中国科学厅、地球环境厅等建筑,馆内的陈设结合科学资讯与声光效果,达到寓教于乐的效果。太空剧场是一个内部倾斜30度的半球体空间,全天候影片放映,身历其境的感受,是最受游客欢迎的项目之一。
  • 宝藏在哪里

    宝藏在哪里

    本丛书共8个分册,分别涉及考古学、海洋学、地震学、气象学、地质学、细菌学、地理学、军事学等学科,知识丰富,涉猎广泛。是一套具有活力、具有创新力的儿童科普读物。从1940年开始,鲁滨逊·克鲁索岛突然变得热闹起来。一批又一批寻宝者带着大量的古代文献资料和现代化的开采工具来到这个小岛,开始在岛上各处日夜不停地挖掘。他们在寻找什么呢?原来,有人根据古代史料发现,二百多年前,英国海盗安逊曾在这个小岛埋藏下846箱黄金和大量的宝藏。世界各地都有类似的关于宝藏的传说。作者在本书中,就是要讲各种有关藏宝和寻宝的故事。
  • 握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 科学新视野

    科学新视野

    《科学新视野:世界前沿科技》有着全新的视角,详细讲述地质、航天、环保、考古、能源与材料、社会、生物技术、天文、智能等方面的最新科学发现,并配有大量精美图片,带领读者进入一个神奇而有趣的科技大世界。人类社会的发展史实际上就是一部科技发展史。有人曾经这样贴切地形容过科学:“从茹毛饮血的洪荒时代进入到高速发展的信息数字时代,科技充分显示了它强大无比的穿透力和覆盖面。科技的力量不可否认。它像一把奇异的剑,化腐朽为神奇,极大地促进了生产力的发展,对人类社会的发展直到了有利的助推作用。它加速了社会的演化,并影响到人类生产生活的各个方面。可以说,高科技极大地改变了人类社会的面貌,加快了人类文明发展的进程。
热门推荐
  • 玄宇八荒

    玄宇八荒

    身患内疾的少年,天生便不可修炼,被人视作废物。他的父亲在为他寻找天地奇物补缺好身体后,少年从此迸发了天才般耀眼的光芒。且看他如何踏破天际,逆天而上,阻挡在他面前的敌人,尽皆斩于手下。
  • 绝世妖圣之凌海长望月情无沙

    绝世妖圣之凌海长望月情无沙

    一夜之间,全家被杀。吾们之前,尸体成群,血流成河。血河之上,苦受百年刺骨之痛,从不放弃。全部事情,杀人无数,手上沾满鲜血,只为救活他的性命。一世妖圣,双重身份。谁知道心中之苦。
  • 风雨麒麟路

    风雨麒麟路

    少女安然飞机事故,借尸还魂来到了十二国世界,没想到,这个世界是真实存在的平行于现实世界的异世界。她的身份更是匪夷所思,居然是一只命运多坎坷的水麒麟,在天大地大的使命前,且看女主如何行走这麒麟路。此故事并不与《十二国记》类同,所以不知道《十二国记》的书友们也能够轻松阅读。非常感谢!
  • 快穿之这个魔修不太邪

    快穿之这个魔修不太邪

    “英雄救美”不成反搭小命,大闹地府意外收获仙人转世命格,引仙魔两界强抢。闹过仙派,做过魔修,源源不断的巧妙机缘……“报告师傅,这个魔修不太邪。”
  • 无敌搞笑无敌装逼系统

    无敌搞笑无敌装逼系统

    李白:天底下没有什么是装逼解决不了的事情!唱!反派:就这样被你征服,脱下所有的衣服,感受着你的侵入,我的视线已模糊……李白:唱!妹子:就这样被你征服~脱下所有的衣服~感受着你的侵入~我的视线已模糊~~
  • 妖孽老公,求好评

    妖孽老公,求好评

    他将她从别人的床上救下,从此,日日夜夜将她缠上!她见他,如见到鬼魅,唯恐避之不及。某男双手一撑,将她禁在双臂之间,挑唇逼近:“本人活好,有钱,有颜,跟我,有什么不好?”她笑:“北少非我族类,我有种族歧视!”男人面不改色:“我口味比较重,不介意你不是人类!”她忍无可忍:“滚!”他笑得欠扁:“咱们一起滚!”她终于怒了:“去死!”他得寸近迟:“牡丹花下死,做鬼也风流!不如,你现在就送我一程!”
  • 全城搜捕

    全城搜捕

    2012年,奇塔里星球通过宇宙魔石的力量打开了虫洞,大举入侵地球,计划改造环境,进行殖民统治。叮咚呛、凯凯文等人有幸获得了魔石的力量,拥有了超凡的能力,他们与特贝拉的七彩霞和普通人“在练武”一起,踏上了拯救地球的道路。
  • 小巨魔与艾泽拉斯

    小巨魔与艾泽拉斯

    故事讲述一个生长在森金村的小巨魔,抵触盛行的魔法学习,却对一种上古诗歌有着天赋与兴趣。为了帮助母亲的杂货铺击败竞争者,也为了证明自己,他决定离开家乡,前往贫瘠之地寻找美味风蛇食谱。接连遇到的人和事悄然改变了他的命运,而他自己和伙伴则逐渐发现,他们的命运似乎与上古时代的战争有关,一位叫杜瑟尔赞的上古巨魔诗人,也与一切有着千丝万缕的联系。
  • 卓梦涟褘

    卓梦涟褘

    她是他的定格,他是她的过客。。。她是他生命中的阳光,她是他回忆里的阴霾。是什么样的命运让他们相遇、相识?然后又消失在了彼此的世界。。。上帝的意思难以揣摩,每个人都左右不了自己的命运。Ifyouneverabandon,Iwillinlifeanddeath.但是,定格永远的会让我们在回忆的时候带着释然的微笑,放开后的轻松。Idon'tneedaphotograph,causeyou'reneverleftmymind.
  • 神兽遮天

    神兽遮天

    上神盘古开天地,功成可比日月明。伏羲八卦参天机,女娲金身补天痕。金蛇进阶成天龙,龙生九子各迥异。囚牛琴声悦天地,睚毗神剑斩万灵。朝风金环套水火,蒲牢钟鸣破乾坤。狻猊丹炉焚万物,霸下神碑录功绩。狴犴天眼明是非,负屃宝扇风水起。螭吻年少有天心,地目泣雨润大地。六道轮回十万年,大劫将至人不明。两帝殒身殉天劫,太极八卦始归一。九子作阵天作穴,九器神威不可敌。封劫渡世得圆满,事事难料九不一!群号:150300922