第213章 经典物理学的璀璨与乌云(第2页)

 8年后,德国物理学家赫兹真的在实验室发现了电磁波,测量其速度发现和方程计

算的结果一样。 

 至此,麦克斯韦彻底封神,电磁理论完美无缺,和牛顿力学一样。 

 最后的热力学和统计力学,之所以前面没有冠上名字,是因为它的诞生,是许多物理学家合力的结果。 

 不像牛顿和麦克斯韦,完全是凭借一己之力硬生生创造一门理论。 

 热力学和统计力学的核心是三大定律。 

 其实在1900年之前,热力学三大定律就已经成型了。 

 虽然第三定律在1906年才被能斯特发表,但那也只是最终的确认过程。 

 热力学第一定律是能量守恒定律,由焦耳在1850年提出,其核心参数是内能。 

 如今所有的物理学家都默认这个定律是正确的。 

 第一定律也证明了第一类永动机(一种能不断自动做功而无须消耗任何能源的机器)是不可能存在的。 

 热力学第二定律是熵增原理。 

 在克劳修斯、开尔文勋爵、麦克斯韦、玻尔兹曼等几位大佬的努力下,得到完善。 

 克劳修斯第一个提出“熵”的概念,麦克斯韦第一个用统计学来描述宏观气体。 

 那个时期原子都还没有被证明存在,麦克斯韦是假设原子存在,然后用统计学解释了气体的压力和温度等。 

 大佬确实牛逼,干任何领域都牛逼。 

 热力学只是麦克斯韦无聊时的研究乐趣而已。 

 而开尔文勋爵则提出了第二定律的标准说法:不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。 

 这个定律也彻底否定了第二类永动机的存在。 

 后来,玻尔兹曼继承了麦克斯韦的思想,他把熵和系统的无序状态联系在一起。 

 从统计力学的角度,重新用概率定义了热力学第二定律。 

 这也是为何热力学和统计力学往往是放在一起讲的。 

 而这种统计力学的思想,也为后面的爱因斯坦提供了灵感。 

 接下来,就是能斯特发现热力学第三定律,彻底补齐热力学理论。 

 至此,经典物理学的三大理论全部完成,熠熠生辉,神圣无比,统治物质世界。 

 自然界的任何现象,都可以用这三大理论解释。 

 大到天体运动,小到苹果落地;快到电磁波,慢到机械波;热到太阳之力,冷到极寒之力。 

 三大理论牢不可破,宛如神灵,支配世界。 

 所以,物理学家们才会膨胀了,认为物理学已经完美了,没啥可研究的了。 

 这就是开尔文勋爵在1900年4月的那场报告上,所处的时代背景。 

 他认为目前物理学界只有两朵乌云。 

 然而在更遥远的地方,其实还有几朵小乌云,只不过当时的物理学家没有在意而已。 

 如果说经典物理学是牛人辈出,大神同台竞技。 

 那么现代物理学则是天才宛如流星划过,璀璨至极。 

 李奇维写到这里,微微一笑,接下来,就是各种颠覆的现象的现代物理学出现了。 

 第一朵乌云和麦克斯韦电磁学有关,也就是迈克尔逊-莫雷实验。 

 该实验发现以太不存在,光速不变。 

 由此引发了李奇维和爱因斯坦合作发表的狭义相对论。 

 而接下来,将是震惊世界的广义相对论,当然,李奇维现在还没有准备好。 

 第二朵乌云和热力学有关,即能量均分定理在黑体辐射中遇到了问题。 

 由此引发了李奇维和普朗克合作发表的量子论。 

 而未来的玻尔将会把量子概念,应用到原子结构中,提出量子化轨道。 

 这将是旧量子论的巅峰。 

 真实历史上,普朗克、爱因斯坦、玻尔,就是旧量子论三巨头。 

 然而现在,三巨头将会变成了普朗克、李奇维、玻尔。 

 但即便到那个时候,量子论依然没有蜕变成量子力学。 

 直到海森堡提出矩阵力学,量子力学才真正成为一门理论,后面不断完善。 

 这中间发生的故事,涉及到的物理学家比较多。 

 李奇维慢慢地按照时间顺序,记录下来。 

 除了上面的两朵乌云,还有几朵小乌云。 

 第一朵小乌云是光电效应,已经被李奇维提出的光量子解决。 

 真实历史上,是被爱因斯坦解决,这也是他为何会被称为旧量子论三巨头之一的原因。 

 因为光量子的概念,就是把光当成了一个个量子。 

 虽然密立根已经证实了该理论的正确性,但是很多物理学家依然不相信,光会是量子的。 

 因为他们想象不出来这个图景。 

 第二朵小乌云是元素的光谱问题,即光谱学。 

 它是研究电磁波和物质之间的相互作用的一门学科。 

 早在几百年前,牛顿就已经使用三棱镜分解太阳光,发现了太阳的简易光谱。