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为什么说物理学的天空中漂浮着两朵乌云?

2024-05-22m.verywind.com
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在19世纪末期,物理学家认为现有的经典物理学已经完全可以解决所有的物理现象,而只有两个物理现象无法进行解释,认为解决了这两个物理问题后,物理学将走到尽头。所以认为这两个问题,就是漂浮在天空中的两朵乌云,解决了这两朵乌云,物理的天空就再无遮拦和秘密。

1、 第一朵乌云——迈克耳逊-莫雷实验与“以太”说破灭

这朵乌云对经典物理学中的波的传播需要介质这一定理提出了挑战,它的存在让经典物理学不那么完美,当时的科学界将经典物理学奉为真理,认为所有的物理现象都可以由经典物理学进行解释,所以认为这是一片乌云。这朵乌云引出了光的波粒二象性。

2、 第二朵乌云——黑体辐射与“紫外灾难”

这朵乌云对经典物理学的连续性提出了挑战,经典物理学认为能量,波这些物理量是连续存在的,这朵乌云的背后是普朗克常量。

扩展资料:

1、光波为什么能在真空中传播?它的传播介质是什么?物理学家给光找了个传播介质——“以太”。

但是,肯定了“以太”的存在,新的问题又产生了:地球以每秒30公里的速度绕太阳运动,就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来,同时,它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生,引起人们去探讨“以太风”存在与否。

迈克耳逊-莫雷实验结果证明,不论地球运动的方向同光的射向一致或相反,测出的光速都相同,在地球同设想的“以太”之间没有相对运动。因而,根本找不到“以太”或“绝对静止的空间”。

2、在同样的温度下,不同物体的发光亮度和颜色(波长)不同。颜色深的物体吸收辐射的本领比较强,比如煤炭对电磁波的吸收率可达到80%左右。所谓“黑体”是指能够全部吸收外来的辐射而毫无任何反射和透射,吸收率是100%的理想物体。真正的黑体并不存在。但是,一个表面开有一个小孔的空腔,则可以看作是一个近似的黑体。因为通过小孔进入空腔的辐射,在腔里经过多次反射和吸收以后,不会再从小孔透出。

19世纪末,卢梅尔(1860-1925)等人的著名实验―黑体辐射实验,发现黑体辐射的能量不是连续的,它按波长的分布仅与黑体的温度有关。从经典物理学的角度看来,这个实验的结果是不可思议的。

参考资料来源:百度百科-物理两朵乌云



1900年4月27日,英国伦敦阿尔伯马尔街的皇家研究所举行了一个报告会。英国的开尔文(开尔文本名汤姆逊)在题为《在热和光动力理论上空的19世纪乌云》中说:“动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽,显得黯然失色……”。其中一朵“乌云”指的是“瑞利-金斯热辐射公式” 在紫外区的计算结果与实验数据不符;另一朵指的是“迈克尔逊-莫雷实验”失败。
紫外灾难的原因:电子围绕原子核旋转,电子与光子弹性碰撞产生热辐射,当光子频率达到紫外线频率时,开始产生光电效应,即能量转化形式发生了变化,从热辐射转化成光电效应。其实是正常的物理现象。
迈克尔逊-莫雷实验假设“以太在太阳系静止,地球在以太中运动”,而实际情况是光子集合体漩涡运动推动地球公转,光子集合体与地球基本同步运动,所以该实验无意义。

  • 为什么说“物理的天空中飘着两朵乌云”
  • 答:在19世纪末期,物理学家认为现有的经典物理学已经完全可以解决所有的物理现象,而只有两个物理现象无法进行解释,认为解决了这两个物理问题后,物理学将走到尽头。所以认为这两个问题,就是漂浮在天空中的两朵乌云,解决了这两朵乌云,物理的天空就再无遮拦和秘密。1、 第一朵乌云——迈克耳逊-莫雷实...

  • 19世纪物理学晴朗的天空上的两朵乌云是什么引起的?
  • 答:从19世纪到20世纪,在物理学晴朗的天空上,曾经飘浮着两朵乌云。一个是迈克尔森—莫雷实验;另一个是黑体辐射能谱。前者导致狭义相对论的建立;后者导致量子力学的诞生。现在由于“暗能量”的出现,所提示出的实验和理论的矛盾,是如此的明显,每一位物理学者只要往“天空”上一看,就能看到这里有“一大...

  • 物理学史上的两朵乌云指的是什么
  • 答:第一朵乌云出现在光的波动理论上。第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。19世纪的最后一天,欧洲著名的科学家欢聚一堂。会上,英国著名物理学家威廉.汤姆生(即开尔文男爵)发表了新年祝词。他在回顾物理学所取得的伟大成就时说,物理大厦已经落成,所剩只是一些修饰工作。同时,他在展望...

  • 物理学界的两朵乌云是什么?
  • 答:” 关于第一朵乌云,即“以太和可称量物体的相对运动”,开耳芬回顾并分析了物理学家对这个问题的看法。他认为,如果我们有一个令人满意的基本的以太和物质的关系,以代替旧的使人为难的观念——当物质原子相对于它们周围的以太运动时,原子就要排除它们前面空间中的以太——那么就可以使所有现象更快...

  • 开尔文所说物理学天空的"两朵乌云"中是哪一朵导致了量子论的诞生
  • 答:同时伴随着巨大能量的产生。这项技术被人们所利用,它所带来的许多高新技术促进了人类社会和文化的进步。物理学天空中两朵乌云掀起了物理学的深刻革命,前者导致了狭义相对论的诞生,后者产生了量子理论,从而开辟新一代的物理学,造就了20世纪的科学技术的繁荣发展,深远的影响了人类文化的各个方面。

  • 截至2022年,物理学难以突破,天空中的乌云还有62种,纯理论28种
  • 答:但是这两朵乌云毫无消散的意愿,一个是黑体辐射问题,一个是光速问题。以现代时空观角度来看,正是这两朵在当时看起来不怎么重要的乌云却彻底将物理学的大厦推倒,重新构建起来了。黑体辐射问题的解决造就了量子力学,光速问题的解决造就了相对论。量子力学和相对论的建立已经过去了一个世纪。这一百年内,...

  • 20世纪初物理学两大危机是什么?
  • 答:19世纪的最后一天,欧洲著名的科学家曾经欢聚一堂,会上,有一位英国著名的物理学家汤姆生,回顾物理学所取得的伟大成就时说,物理大厦已经落成,所剩的只是一些修饰工作,同时他在展望20世纪物理学前景时,却若有所思地讲,动力理论肯定了热和光是运动的两种方式,但在它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了,第一朵乌云...

  • 为什么物理学的天空出现了阴霾?
  • 答:由于1895、1896、1897年,一系列重大发现的出现和重大危机的暴露,使得有的物理学家惊呼“原理的普遍毁灭”,有的物理学家懊丧自己为何不在5年前死去。当时英国很有影响的物理学家汤姆逊说:经典物理学的万里晴空出现了乌云。

  • 经典物理学的物理危机
  • 答:今后物理学家的任务就是修饰、完美这座大厦了。”同时他也提到物理学的天空也飘浮着两朵小小的,令人不安的乌云,一朵为以太漂移实验的否定结果,另一朵为黑体辐射的紫外灾难。实际上“乌云”不止这两朵,还包括气体比热中能量均分定律的失败、光电效应实验、原子线光谱等。

  • 天空中为什么有那么多的云?
  • 答:指大气运行中遇地形阻挡,被迫抬升而产生的上升运动。这种运动形成的云既有积状云,有波状云和层状云,通常称之为地形云。 尽管云的形态千差万别,但其形成总有一定的规律。根据云的形成高度并结合其形态,国分类法将云分为4族10属。我国于1972年出版的《中国云图》将云分成3族11属(表3·3,详见《气学与气候学...

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