翻开物理学史,有一个画面反复出现:白发苍乱的爱因斯坦,坐在普林斯顿的书桌前,反复念叨着"上帝不掷骰子"。
很多人把这句话理解成他晚年信了神,甚至有人渲染说"科学的尽头是神学"。这其实是一场持续几十年的误读。
真正让这位推翻了牛顿绝对时空观的男人后半生寝食难安的,不是宗教,而是他亲眼看到的一个事实----宇宙的底层,可能根本不讲道理。要说清楚爱因斯坦晚年到底在害怕什么,得先把物理学是怎么一步步走到那个"恐怖真相"面前的过程讲明白。
一切要追溯到十九世纪末的德国。那会儿电灯泡刚刚普及,德国想用电灯替换所有煤气路灯,一个非常现实的问题摆在科学家面前:怎样才能让灼热灯丝发出的可见光最多?
德国研究机构PTR的科学家开始系统研究不同材料在不同温度下发出的光谱。他们发现,一旦温度超过大约500摄氏度,所有材料发光的分布几乎一模一样,物体越热,峰值越往短波方向移。
可这条曲线到底怎么用理论算出来,没人搞得清。理论家做了一个非常聪明的简化:设想一个金属立方体上开一个小孔,任何射进去的光都会在腔内反复反射直到被吸收,这就是完美的"黑体"。
腔壁上的电子来回摆动发射电磁波,波在墙壁间反射叠加形成驻波。波长越短,能容纳的驻波模式越多,模式总数正比于频率的三次方。
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