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1890年,德国一个农场主,竟机缘巧合改变了整个物理学,搞出了一个史无前例的公式,举世震惊。没成想,...
1890年,德国一个农场主,竟机缘巧合改变了整个物理学,搞出了一个史无前例的公式,举世震惊。没成想,却差点引发“紫外灾变”,还引出物理学最恐怖的那朵乌云。甚至连天才普朗克,都是靠他才一战封神。
 
农场主名叫维恩,天才绝世,上学只上世界名牌大学——
 
比如海德堡大学、哥廷根大学和柏林大学,随便拉一所出来,都吊打一切人!
 
不过,大学毕业后,维恩居然回乡继承父业,一本正经的开始管理农场……
 
这……一介天才,居然真的当起了农场主。
 
你也不能说大材小用吧,但总觉得有些不对劲儿啊……
 
眼瞅着一个知识型农场主就要诞生了,1890年的一纸合同,改变了他的命运,也改变了物理学的命运。
 
那一年,德国技术研究所邀请维恩加入,担任亥姆霍兹实验室的主要研究员。
 
考虑到当时的经济危机,维恩觉得这个职位更稳妥,就接受了这个合同。
 
既然回归物理界,维恩就打算正儿八经干一场,挑了当时最难的课题——
 
黑体辐射!
 
当时,黑体辐射真的是旷世难题,无人可解,以至于很少有人去碰它。
 
但维恩非要去搞,而且还搞出了一个匪夷所思的思路:
 
他从经典热力学的思想出发,假设黑体辐射是由一些服从麦克斯韦速率分布的分子发射出来的,再引入波长之类的数据……
 
光是这个思路,就绝对是惊世骇俗的!
 
因为,麦克斯韦电磁波是一种波动,而他用来分析的方法用的又是经典粒子的方法!
 
在当时的认知中,波动和粒子是不共戴天的两个东西,两个门派为此斗了几百上千年,简直水火不容。
 
但万万没想到,维恩居然把这两货结合在了一起,通过精密的演绎之后,竟然还真搞出了一个辐射能量分布定律公式。
 
这,就是震古烁今的维恩分布公式。
 
公式一经公布,举世皆惊。
 
很多人都觉得波动和粒子结合的搞法,有点不伦不类,甚至是南辕北辙。
 
但是,万万没想到,经过实验验证后,维恩公式居然非常完美。
 
维恩,笑了!
 
可是,他没笑多久!
 
1899年,他的一个同事做了一个实验,突然发现了一个大问题——
 
维恩分布公式,在短波范围内完美之极,但一遇到长波就失效!
 
这……
 
咋整?
 
说实话,没法整!
 
维恩暂时搞不定啊。
 
这时,英国物理学家瑞利注意到这个现象,开始对维恩公式进行拆解,然后做了些简单的修改,再结合麦克斯韦理论,也整出了一个属于自己的公式。
 
这个公式,就是我们今天所说的瑞利——金斯公式。
 
但问题是,这公式就是一个拆东墙补西墙的玩意儿,肯定不够完美!
 
果不其然,实验验证之后,瑞利公式只在长波有效,一遇短波就失效。
 
瑞利公式还有一个最大的问题,当频率趋向无穷大时,能量将无限制地呈指数式增长,将会释放出无穷大的能量。
 
这无疑是荒谬的,甚至有人讽刺此事,给它加上了一个耸人听闻的、只在科幻小说里出现过的称呼,叫作“紫外灾变”!
 
事已至此,瑞利公式肯定是不行了。
 
维恩公式也不太行,似乎黑体辐射的研究又要搁浅了。
 
这时,有人说了,既然他俩,一个是长波有效,一个是短波有效,结合一下不就行了?
 
还真不行!
 
因为,这两公式的出发点截然不同,根本无法结合。
 
1990年,开尔文男爵在那篇著名的演讲《在热和光动力理论上空的19世纪的乌云》中,提出了现在物理学上空有两朵浓烈的乌云笼罩,挥之不去。
 
黑体辐射,就是第二朵乌云,令人不安到了极点。
 
好在,不久之后,普朗克横空出世。
 
他在维恩公式的基础上,进行了更完美的拆解之后,提出了流芳百世的普朗克黑体公式,终于解决了黑体辐射难题。
 
更重要的是,普朗克还带出了一个霸气的幽灵。
 
这个幽灵的名字,叫作量子!
 
量子现世,风云再起,物理学迎来了黄金时代——普朗克、爱因斯坦、玻尔、薛定谔……
 
该来的,都要来了!
 
维恩这个奠基了量子的壮举,是畅销书《上帝掷骰子吗》中的科普。书里,从麦克斯韦的电磁理论,讲到牛顿的经典力学,再到爱因斯坦的相对论,然后普朗克的量子,接着是玻尔的量子论,直到平行宇宙和隐变量理论……
 
这是量子论的入门书籍,豆瓣9.2分趣味科普神作,作者曹天元也是个神人,硬是把枯燥的物理写出了武侠的风格。
 
在这本书里,物理学大佬如玻尔、爱因斯坦、薛定谔、海森堡以及冯诺伊曼等人,就好像武侠里的绝世高手,以惊艳的理论为武器,创造出了一个刀光剑影、波澜壮阔的世界!
 
我是熬了一宿刷完这本书的,因为实在精彩刺激,就像我朋友给我推荐这本书时说的那样——“你就当《遮天》那样的玄幻小说来读就行了!”
 
如果你喜欢看小说,你绝对会爱上这本书,精彩程度不逊于金庸武侠,还能增长见识。
 
这本书非常好读,只要具备初中数学知识都能轻松读懂。不管是自己阅读,还是拿来送亲戚朋友,都是非常合适的!
 
书不贵,一顿饭钱而已,喜欢的朋友不要错过,链接在下方,自取!
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