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主题:【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》----第一章·勉为其难的革命者(1)

“新的科学真理并不是靠说服反对者来取得胜利的,而是因为那些反对者都逐渐故去,而新的一代人熟悉了这一新的理论,并成长起来了。”,马克斯·普朗克在回顾他漫长的一生的时,曾经这么写到。按照一般的俗套,普朗克应该“铤而走险”为自己写一份科学讣告,宣布放弃他长期以来所珍视的那些物理理论。普朗克外套深色西装,内着浆洗过的雪白衬衣,打着黑领结,看上去就像一位标准的普鲁士公务员,但是“在他硕大的额头下,有一对洞悉一切的眼睛”。他做事属于典型的老派风格,在从事科学研究或者其它事情上面,他都小心谨慎。“我的格言就是”他对自己的学生说:“提前仔细考虑好每一个步骤,然后,如果你觉得你能为自己的决断负责,那就冲吧,什么都甭想拦住你。”普朗克并不是一个轻易能改变自己想法的人。

在整个20世纪20年代,普朗克在学生面前总是维持着一成不变的态度和仪容,正如有人后来回忆,“真让人不可思议,居然就是这个人迎来了这场革命。”的确,就是这位勉为其难的革命者自己也不敢相信这一事实。正如他自己所承认的,他喜欢“平稳地过渡”,而避免“未知的冒险”。他坦承自己缺乏“对于智慧火花的快速应变”,为此他经常要花费数年时间才能将新的理论与自己根深蒂固的保守思想调和在一起。在他42岁的时候,普朗克于1900年的12月揭示了黑体辐射的分布规律的数学公式,这一发现无意间发动了量子革命。

所有物体,只要足够热,就能辐射出热量和光,其强度和颜色会随着温度发生变化。如果将一根拨火棍的一端放在火上烤,首先会变成暗红色,随着温度升高,会变成樱桃红,接着是亮黄橙色,最后变成蓝白色。如果将拨火棍从火上拿开,棍子会逐渐冷却,其颜色会反向变化直至不再发出任何可见光。然而这时候,棍子依旧能够释放出不可见的热辐射。如果让棍子继续冷却,过一阵子,连这种不可见的辐射也将消失,人们这时可以触摸拨火棍了。

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1666年,时年23岁的艾萨克·牛顿(Isaac Newton:1643~1727)发现,如果让一束白光通过三棱镜,白光会分解成一条七色光带:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫。红色和紫色是否代表着人类所能观测的光谱极限或者这就是光线的全部?这个问题在1800年有了答案。那一年,已经有了非常敏感和精确的水银温度计,德国天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel:1738~1822)将这样一个温度计放在一束七色光谱前面,他发现当他缓慢移动温度计从紫光开始一直到红光,温度是一路上升的。让他吃惊的是,当他将温度计移到红光外侧一英寸时,温度继续上升。他的这一发现后来被命名为“红外辐射”(Ultrared Radiation),这种光辐射对于人眼是不可视的。1801年,德国化学家约翰·里特(Johanna Ritter:1776~1810)利用硝酸银接触光线会变暗的特点,发现在七色光谱的另一端,即紫光外侧也存在着不可见光---“紫外辐射”(Ultraviolet Radiation)。

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关键词(Tags): #量子(大圆)#普朗克(大圆)通宝推:一觉到天亮,切地雷,

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