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為什麼是黑體輻射領域,而不是其他領域,是歷史的偶然還是必然。如果是必然,有哪些必然的要素?
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  • 1 # 科普作家張軒中

    科學歷史是人類歷史的一部分,而且充滿了隨機性,在一些大的趨勢上,存在歷史的必然性,在更多的細節上,則全是隨機性。

    什麼叫歷史的必然,對於個人來說,死亡是必然,這叫做大趨勢。但一個人每天早上起床,是先穿襪子還是先穿褲子,上班會不會被領導批評,則是歷史的小細節,這個小細節每一個人不同,是隨機的。

    人類最先在黑體輻射領域發現了量子效應,這就屬於歷史的細節,是隨機的。因為當時研究這個問題的人不超過3個人,3個人的歷史一定是隨機的,不存在什麼歷史的必然。分立的原子光譜,固體的反常比熱等等確實也可以導致量子論的發現,但是,關鍵是:普朗克並沒有研究這2個問題。

    普朗克為什麼研究黑體輻射的曲線,原因歸根到底是因為當時的德國要發展工業,需要鍊鋼。鋼鐵的冶煉,其主要的問題是溫度控制。但鋼水的溫度很高,如何從鋼水顏色的不同看出鋼水的溫度成為一個工業界想解決的問題——這其實也是國家的需求,當時魯本斯搞了一些鋼水的資料,得到了一些理論,但都不對。後來基本上發展出來的是所謂的瑞利——金斯理論,以及另外一個人的理論。普朗克只是把兩個理論整合在一起,相互妥協,最後得到了黑體輻射的正確方程。為了解釋這個正確的方程,他被動發明了量子的概念。所以普朗克是一個在科學上不情願的革命者。我認為他的故事是科學歷史中比較隨機的現象,只能說是碰巧趕上了。

  • 2 # 快快樂樂過一天3

    因為當時黑體輻射有2個公式,一個在長波範圍比較準確,一個在短波範圍比較準確。普朗克綜合2個公式,擬合出一個通用公式,而要推導這個通用公事,必須有一個前提,就是輻射出的能量是一份一份的,而不是連續的。所以說黑體輻射引出了量子的概念

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