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前传:06.灯泡问题

当时的英国那是日不落帝国,老牌子的霸主。但是英国的科学技术水平已经不是欧洲最领先的了,开始牛顿时代那一大票人,是引领了世界科学发展的。但是自打法国开始崛起,立刻形势就起了变化。二十世纪的末期其实法国出了一大拨人啊。你看本套书里面介绍的就有很多法国人。贝克勒尔啊、庞加莱啊、居里夫妇啊……那时候法国出了一大票人。但是法国人如入日中天的时候。德国崛起了。德国也出了一大票人,很明显欧洲科学研究的中心开始往德国转移。蒸汽时代,那发端就在英国。但是第二次工业革命,电气时代。那可就不是从英国发端的,而是从德国兴起的。发电机是德国人发明的,内燃机也是德国人发明的。科技成果到了土财主美国人手里,就开始大面积推广,啥高科技东西都白菜化了。比如说爱迪生发明的电灯泡。其实也不是他发明的,是他改进了别人的设计,那个人跟他有专利纠纷,结果他把人家给搞定了,算成合伙人,有钱大家一起赚嘛。不过有一笔大钱爱迪生没赚到。那就是芝加哥世博会。会场上有20万盏电灯泡,可惜不是出自爱迪生的公司,而是死对头特兹拉和西屋电气公司搞出来的。人家管你专利不专利呢。经过世博会一展览,整个世界都开始疯狂的造电灯泡。哪国没有灯泡厂啊。这帮子灯泡厂的老板们就开始到处找物理学家,电学家帮忙来搞灯泡啊。

有一个当时不太出名的德国物理学教授。接待了一个来自灯泡厂的老板。人家要求他帮忙啊。看看灯泡烧到多少温度,是最合算的。发光效率最高。能够最有效率的把电能转化成光能。这个不太出名的物理学教授,名叫普朗克。普朗克一听,立刻明白了,这个问题,其实就属于最基本的一个物理学问题叫做黑体辐射问题。他刚好对这个问题很感兴趣啊。这也是电磁学领域的一个难题。普朗克的老师,那就是我们前几回提到过的那个基尔霍夫,他就是黑体这个概念的提出者,也是最早开始研究的人。他挖了一个大坑啊,结果一堆人掉里面了,其中就有前文讲过的瑞利勋爵。不过说来也巧,把这个大坑给填上的正是他的学生普朗克……

如果说普朗克研究黑体辐射是因为灯泡的问题,那么前辈维恩研究黑体辐射问题就跟当时正在蓬勃兴起的钢铁业和化学工业密不可分了。钢水的温度都上千度,你要马上测出钢水的温度。那你该怎么办呢?韦恩所在的单位叫做德国帝国技术物理研究所,简称PTR,里面有好多位专家都来参加对黑体辐射的研究。比如鲁本斯、普林舍姆、卢梅尔和库尔班。他们开始是用涂黑的铂金片来当作黑体,后来发现不准确。模拟的不像。他们就用加热的空腔来模拟黑体。后来干脆用空腔炉来模拟黑体。普朗克是柏林大学的教授,也经常到PTR去。一来二去混熟了,就替代了维恩的地位。就成了这群物理学家们中的核心人物了。1893年,维恩公式就提出来了。物理学界就很重视。很多人就开始做实验来验证这个维恩公式。普朗克认为维恩的推导过程不大令人信服, 假设太多, 似乎是凑出来的。理论物理学家们其实很不喜欢凑数。他们总认为,只有尽量减少假设。才能有更普遍的意义。普朗克花了几年时间,才把这个问题搞定,从电磁学理论入手,推导出了维恩公式。他不知道的是,后来一个愣小子在自己家里面闷头也推算了一遍,跟普朗克的结果一样。这个愣小子就是爱因斯坦……

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