物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?讀書侃書2019-07-07 12:39:56

1900年,享有“開爾文勳爵”的威廉•湯姆孫在英國皇家學會的新年慶祝會上發表致辭:物理學的大廈已基本完成,未來物理學家做些修修補補等我工作就可以了,不過,明朗的空間還有兩朵小小的、令人不安的烏雲”

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?

令人沒有想到的是,這兩朵“烏雲”引發了物理界的變革。

第一朵烏雲指的是黑體輻射。

物質會吸收和反射電磁波,若物質只吸收電磁波,不反射電磁波,這種物質就被稱之為黑體,黑體會向外輻射能量,稱之為黑體輻射。

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?

19世紀末,科學家在研究黑體輻射時遇到巨大困難:由經典的能量均分定理匯出的瑞利—金斯公式在短波方面得出的黑體輻射與實驗結果相違背,同時,維恩公式僅適用於黑體輻射光譜能量分佈的短波部分(歷史上稱為紫外災難),從裡一個層面講,經典物理學無法解釋黑體輻射現象,這一問題始終困擾著物理學界。

20世紀初,普朗克在研究黑體輻射時提出能量子概念,經典物理學認為能量是連續的,而普朗克提出的能量子則認為能量不是連續的,是一份一份的,能量不能再分的最小份,叫做能量子。普朗克量子假說克服了黑體輻射所遇到的困難,物理學從此進去量子力學。可以說,普朗克開啟了量子力學的時代。

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?

第二朵烏雲指的是物理學界對光速的研究。

根據伽利略變化的理解,物體的運動是相對的,即參考系的選擇不同,物體運動速度不同。物理學家在研究光速時發現,無論在何種參考系中,光速是一樣的,這違背了伽利略變換系的觀念。按照伽利略變換系理解,光速在不同參考系中是不同的,但是大量的實驗表明,無論在那種參考系中,光的速度都是一樣的。於是科學界普遍認為在我們周圍瀰漫著一種叫做以太的物質,光相對於以太運動,所以光速不發生改變。

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?

於是科學家又透過大量的實驗,試圖證實以太物質的存在,但是都以失敗而告終,其中最著名的是邁克爾遜—莫雷實驗,但實驗的結果是零,即實驗證實不存在以太這種物質。

在經典力學時空觀裡,空間、時間是絕對的,物質的速度不會影響空間、時間的變化,並且物體的運動是相對的。光速不變使經典力學舉步維艱。在這種情況下,愛因斯坦提出了《狹義相對論》,而狹義相對論的一個重要前提就是光速不變原理。

時至今日,物理學界仍有許多尚未探索到的領域,物理領域的大廈,不單單隻有兩朵烏雲那麼簡單。

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?太上邪神2019-07-07 14:33:20

第一朵烏雲,同性電荷相斥異性電荷相吸。兩根平行相鄰導線,通同向電流相吸,通逆向電流相斥,證明負電荷同向運動相吸,逆向運動相斥。證明同性電荷相斥異性電荷相吸是錯誤的,造成高能物理理論大都是錯誤的,所以高能物理學是剛剛起步,中國建設大型粒子對撞機,搶佔未來前沿科學陣地,最符合當今時代的需求,未來的價值不可限量。

第二朵烏雲,相對論。相對論的出現打斷了科學對萬有引力本質的探索,在錯誤理論基礎上建立的宇宙模型必然是錯誤的。波以其傳播介質為參照系時,傳播速度不受其傳播介質運動速度的影響,這是波的特性。以光在介質中的傳播特性,來證明光傳播不需要介質,不符合邏輯。光以其傳播介質為參照系時,速度不變,不能證明光以其他物體為參考系時,速度不變,相對論是一個謬論,是一個迷信的理論。

物理學史上的兩朵烏雲指的是什麼?使用者62179962196392019-07-01 22:49:09

第一朵烏雲出現在光的波動理論上,——邁克耳遜-莫雷實驗與“以太”說

光波為什麼能在真空中傳播?它的傳播介質是什麼?物理學家給光找了個傳播介質―“以太”,肯定了“以太”的存在,新的問題又產生了:地球以每秒30公里的速度繞太陽運動,就必須會遇到每秒30公里的“以太風”迎面吹來,同時,它也必須對光的傳播產生影響。這個問題的產生,引起人們去探討“以太風”存在與否。為了觀測“以太風”是否存在,邁克耳遜)與莫雷合作,在克利夫蘭進行了一個著名的“邁克耳遜-莫雷實驗”,但是實驗結果和卻以太漂移說相矛盾。使科學家處於左右為難的境地。他們或者須放棄曾經說明電磁及光的許多現象的以太理論。如果他們不敢放棄以太,那末,他們必須放棄比“以太學”更古老的哥白尼的地動說。

第二朵烏雲出現在關於能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上。——黑體輻射與“紫外災難”。

19世紀末,盧梅爾等人的著名實驗―黑體輻射實驗,發現黑體輻射的能量不是連續的,它按波長的分佈僅與黑體的溫度有關。為了解釋黑體輻射實驗的結果,物理學家瑞利和金斯認為能量是一種連續變化的物理量,建立起在波長比較長、溫度比較高的時候和實驗事實比較符合的黑體輻射公式。但是,這個公式推出,在短波區(紫外光區)隨著波長的變短,輻射強度可以無止境地增加,這和實驗資料相差十萬八千里,是根本不可能的。所以這個失敗被埃倫菲斯特稱為“紫外災難”。它的失敗無可懷疑地表明經典物理學理論在黑體輻射問題上的失敗,所以這也是整個經典物理學的“災難”。