简述现代物理学的两朵乌云,三大发现和三个理论


简述现代物理学的两朵乌云,三大发现和三个理论

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第一朵乌云 , 主要是指迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾;
第二朵乌云,黑体辐射与“紫外灾难”
三大发现是x射线发现,放射性的发现,电子的发现
三个理论是牛顿力学 , 量子理论,相对论
在物理学界,通常把迈克尔逊-莫雷实验和黑体辐射实验称为十九世纪末叶飘在物理学晴朗天空的“两朵乌云”迈克尔逊-莫雷实验这朵乌云实际上不存在
事实情况是:根据迈克尔逊和莫雷的实验方案,不管有没有以太飘移,也不管以太的飘移速度为何值,在迈克尔逊-莫雷实验中,都不可能发生干涉条纹移动现象迈克尔逊和莫雷当然观测不到干涉条纹移动
所以说,从迈克尔逊-莫雷实验没发现干涉条纹移动不能得出不存在飘移以太的结论因此,这朵乌云也就不存在了
1900年4月27日在英国皇家研究所,大名鼎鼎的英国科学家、英国皇家学会会长开尔文(1824~1907)发表了题为《热和光的动力理论上空的19世纪乌云》的讲演 。他在讲演中声称,物理学的大厦已基本建成,只不过它的上空有两朵乌云而已 。这就是两朵乌云的来历 。
第一朵乌云 “以太(aether)” 指电磁场依托的一种固态介质,但无法通过实验测出以太本身的运动速度 。由此引出相对论
第二朵乌云 物体比热 , 即观测到的物体比热总是低于经典物理学中能量均分定理给出的值 。由此引出能量量子化,继而发展为量子力学
上节课我们说了,经典物理学的辉煌成就,也说了牛顿到底有多牛,最后我们还说了,在19世纪末,也就是20世纪初 , 经典物理学大厦上空飘着两朵乌云,远处还能隐隐约约看到有几朵小乌云,正在缓慢地袭来,给人造成了一种“山雨欲来风满楼”的感觉 。
这些萦绕在经典物理学大厦上空的乌云 , 就是我们今天的主题——“困境” 。
1900年的4月,新的百年刚刚开始 , 各行各业开个大会总结一下过去 , 展望一下未来还是非常必要的,科学界也不例外 。
就在这个月的27号,欧洲各国有头有脸的科学家来到了英国皇家研究所开会 , 这时的爱因斯坦还在苏黎世联邦理工大学上学,不过他很快就要变成一个无业游民 。
这时的波尔还在上高中,估计在操场上正在酣畅淋漓地踢足球 。他们两个现在还算不上物理学家,更谈不上是有头有脸的人物 。
在科学报告会上,76岁的老爷子开尔文勋爵发表了开篇演讲,按照惯例吹捧了一下现在的物理学多么多么的成功,听得下面的人不由得仰头45°再次膜拜经典物理学 , 不过,老爷子话锋一转,说,现在有两朵乌云,一朵飘在了热力学大厦,一朵飘在了电动力学大厦,这两朵乌云造成的困境现在还无法解决 。