上帝擲骰子嗎 網路作家

第5部分 (第2/4頁)

那麼原子彈什麼的就太簡單了）。這個推論後來被加上了一個聳人聽聞的，十分適合在科幻小說裡出現的稱呼，叫做“紫外災變”。顯然，瑞利…金斯公式也無法給出正確的黑體輻射分佈。

我們在這裡遇到的是一個相當微妙而尷尬的處境。我們的手裡現在有兩套公式，但不幸的是，它們分別只有在短波和長波的範圍內才能起作用。這的確讓人們非常地鬱悶，就像你有兩套衣服，其中的一套上裝十分得體，但褲腿太長；另一套的褲子倒是合適了，但上裝卻小得無法穿上身。最要命的是，這兩套衣服根本沒辦法合在一起穿。

總之，在黑體問題上，如果我們從經典粒子的角度出發去推導，就得到適用於短波的維恩公式。如果從類波的角度去推導，就得到適用於長波的瑞利…金斯公式。長波還是短波，那就是個問題。

這個難題就這樣困擾著物理學家們，有一種黑色幽默的意味。當開爾文在臺上描述這“第二朵烏雲”的時候，人們並不知道這個問題最後將得到一種怎麼樣的解答。

然而，畢竟新世紀的鐘聲已經敲響，物理學的偉大革命就要到來。就在這個時候，我們故事裡的第一個主角，一個留著小鬍子，略微有些謝頂的德國人——馬克斯？普朗克登上了舞臺，物理學全新的一幕終於拉開了。

三

上次說到，在黑體問題的研究上，我們有了兩套公式。可惜，一套只能對長波範圍內有效，而另一套只對短波有效。正當人們為這個dilemma頭痛不已的時候，馬克斯？普朗克登上了歷史舞臺。命中註定，這個名字將要光照整個20世紀的物理史。

普朗克（maxcarlernstludwigplanck）於1858年出生於德國基爾（kiel）的一個書香門第。他的祖父和曾祖父都是神學教授，他的父親則是一位著名的法學教授，曾經參予過普魯士民法的起草工作。1867年，普朗克一家移居到慕尼黑，小普朗克便在那裡上了中學和大學。在俾斯麥的帝國蒸蒸日上的時候，普朗克卻保留著古典時期的優良風格，對文學和音樂非常感興趣，也表現出了非凡的天才來。

不過，很快他的興趣便轉到了自然方面。在中學的課堂裡，他的老師形象地給學生們講述一位工人如何將磚頭搬上房頂，而工人花的力氣儲存在高處的勢能裡，一旦磚頭掉落下來，能量便又隨之釋放出來……能量這種神奇的轉換與守恆極大地吸引了好奇的普朗克，使得他把目光投向了神秘的自然規律中去，這也成為了他一生事業的起點。德意志失去了一位音樂家，但是失之東隅收之桑榆，她卻因此得到了一位開天闢地的科學巨匠。

不過，正如我們在前一章裡面所說過的那樣，當時的理論物理看起來可不是一個十分有前途的工作。普朗克在大學裡的導師祖利（philippvonjolly）勸他說，物理的體系已經建立得非常成熟和完整了，沒有什麼大的發現可以做出了，不必再花時間浪費在這個沒有多大意義的工作上面。普朗克委婉地表示，他研究物理是出於對自然和理性的興趣，只是想把現有的東西搞搞清楚罷了，並不奢望能夠做出什麼巨大的成就。諷刺地是，由今天看來，這個“很沒出息”的表示卻成就了物理界最大的突破之一，成就了普朗克一生的名望。我們實在應該為這一決定感到幸運。

1879年，普朗克拿到了慕尼黑大學的博士學位，隨後他便先後在基爾大學、慕尼黑大學和柏林大學任教，並接替了基爾霍夫的職位。普朗克的研究興趣本來只是集中於經典熱力學的領域，但是1896年，他讀到了維恩關於黑體輻射的論文，並對此表現出了極大的興趣。

在普朗克看來，維恩公式體現出來的這種物體的內在規律——和物體本身性質無關的絕對規律——代表了某種客觀的永恆不變的東西。它獨立於人和物質世界而存在，不受外部世界的影響，是科學追求的最崇高的目標。普朗克的這種偏愛正是經典物理學的一種傳統和風格，對絕對嚴格規律的一種崇尚。這種古典而保守的思想經過了牛頓、拉普拉斯和麥克斯韋，帶著黃金時代的全部貴族氣息，深深滲透在普朗克的骨子裡面。然而，這位可敬的老派科學家卻沒有意識到，自己已經在不知不覺中走到了時代的最前沿，命運已經在冥冥之中，給他安排了一個離經叛道的角色。

讓我們言歸正傳。在那個風雲變幻的世紀之交，普朗克決定徹底解決黑體輻射這個困擾人們多時的問題。他的手上已經有了維恩公式，可惜這個公式只有在短波的範圍內才能正確地預言實驗結果。另一方面，雖然普