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马克斯·普朗克与量子力学的诞生

时间:2022-03-21 12:58:04来源:

从左到右:沃尔劳·恩斯特(Walther Nernst),阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein),马克斯·普朗克(Max Planck),罗伯特·安德鲁斯·米勒坎(Robert Andrews Millikan)和马克斯·冯·劳埃(Max von Laue)在冯·劳埃(von Laue)于1931年11月12日在柏林举行的晚宴上。

在1200年前的1900年10月7日星期日的傍晚,马克斯·普朗克(Max Planck)发现了曲线的函数形式,我们现在将其称为黑体辐射的普朗克分布。以我的说法,这是量子力学的诞生日期。

几个小时前,赫尔曼·鲁本斯(Hermann Rubens)和他的妻子访问了Plancks。这是一个星期天,他们可能一起享用了咖啡和蛋糕。鲁本斯(Rubens)是柏林洪堡大学(University of Berlin)的物理学实验教授,而普朗克(Planck)是理论教授。鲁本斯和他的合作者费迪南德·库尔鲍姆(Ferdinand Kurlbaum)最近设法测量了在异常长的51微米波长下黑体发射的功率随温度的变化。他们利用岩盐的多次反射来滤除狭窄的光谱带。他们在51微米下工作,测量了烤箱实验范围内的最低温度极限和最高温度。引人注目的结果是,在低频情况下,在经典体制下,该结果与威廉·威廉的预测不符。鲁本斯告诉普朗克,对于小频率,测得的光谱密度与温度呈线性关系。

普朗克很感兴趣。聚会结束后,他开始工作。他对数据的兴趣是深远的。那天傍晚,他以曲线的分母标出了曲线的形状,该分母在低频范围内表现出适当的实验行为-与温度成线性关系。

亚伯拉罕·佩斯(Abraham Pais)在他的《微妙的是上帝》一书中提到的轶事说,普朗克在当晚将明信片寄给鲁本斯,起着作用,这样鲁本斯便会在早上拿到第一件事(邮递已经完成,当他到达大学办公室时放在书桌上)。鲁本斯可能在同一天早上问普朗克:为什么是这种形状?

10月17日发布了新数据,随后介绍了普朗克的功能。该功能可在低温和高温极限条件下拟合数据。普朗克对黑体光谱很感兴趣。他了解热力学和经典电动力学。但是,鲁本斯的高质量数据驱使他下决心寻找解决方案。他花了几个月的时间,在12月14日,他提出了他的理论的推论,在“无奈之举”中,他介绍了能量量子:量子力学的开端。

为了纪念马里奥·莫利纳(Mario Molina)。

此历史记录由JQI研究员Luis Orozco撰写。

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