1900年,物理学界经历了一场大灾难。这个问题被称为“紫外灾难”,它揭示了经典物理理论在解释黑体辐射现象时的局限性。黑体是一个理想化的物体,能够完全吸收并重新发射所有入射的电磁辐射。经典理论预测,黑体辐射的强度随频率的二次方增长,这导致在高频区域,辐射强度会“爆炸”,与实验结果严重不符。
1900年10月,马克斯·普朗克提出了一个关键假设,即电磁波的能量是量子化的,每个模式的能量只能是普朗克常数的整数倍。这一假设解决了紫外灾难问题,并为量子理论的发展奠定了基础。普朗克的理论表明,光是由没有质量的光子组成,这些光子的能量是量子化的,类似于货币,不能被无限细分。
普朗克的量子假设不仅解决了黑体辐射的问题,还为后来的量子力学发展提供了重要的理论支持。他的工作标志着量子革命的开始,对物理学的发展产生了深远的影响。