Kelvina runa "Mākoņi"

Britu fiziķis Lords Kelvins piektdien, 1900. gada 27. aprīlī, uzstājās ar runu ar nosaukumu "Deviņpadsmitā gadsimta mākoņi pār siltuma un gaismas dinamisko teoriju", kas sākās:

Dinamiskās teorijas skaistumu un skaidrību, kurā siltums un gaisma tiek uzskatīti par kustības veidiem, šobrīd aizēno divi mākoņi.

Kelvins turpināja paskaidrot, ka "mākoņi" bija divas neizskaidrojamas parādības, kuras viņš attēloja kā pēdējos pāris caurumus, kas bija jāaizpilda pirms pilnīgas izpratnes par Visuma termodinamiskajām un enerģētiskajām īpašībām, klasiskā veidā izskaidrots par kustību daļiņas.

Šī runa kopā ar citiem Kelvina komentāriem, piemēram, fiziķa Alberta Miķelsona 1894. gada runā, norāda, ka viņš stingri uzskatīja, ka fizikas galvenā loma tajā dienā bija tikai precīzi izmērīt zināmos daudzumus līdz daudzām zīmēm aiz komata. precizitāte.

"Mākoņi", uz kuriem atsaucās Kelvins, bija:

1. Nespēja noteikt gaismas ēteri, jo īpaši Miķelsona-Morlija eksperiments
2. melnā ķermeņa starojums efekts - pazīstams kā ultravioletā katastrofa

Atsauces uz šo runu ir kļuvušas nedaudz populāras viena ļoti vienkārša iemesla dēļ: lords Kelvins bija gandrīz tikpat nepareizs, cik viņš varēja būt. Tā vietā, lai sīki izstrādātu detaļas, kuras bija jāizstrādā, divi Kelvina "mākoņi" nozīmēja klasiskās pieejas vispasaules izpratnei būtiskās robežas. Viņu rezolūcija iepazīstināja ar pilnīgi jaunām un neparedzētām fizikas jomām, kuras kolektīvi dēvē par “moderno fiziku”.

Faktiski Makss Planks 1900. gadā atrisināja melnā ķermeņa starojuma problēmu, domājams, pēc tam, kad Kelvins deva savu runa) To darot, viņam nācās atsaukties uz pieļaujamās izstarotās enerģijas ierobežojumiem viegls. Šis "gaismas kvantitātes" jēdziens tajā laikā tika uzskatīts par vienkāršu matemātisku triku, kas nepieciešams problēmas risināšanai, taču tas darbojās. Planka pieeja precīzi izskaidroja eksperimentālos pierādījumus, kas iegūti no apsildāmiem objektiem melnās ķermeņa radiācijas problēmā.

Tomēr 1905. gadā Einšteins ņēma šo ideju tālāk un izmantoja šo jēdzienu, lai arī izskaidrotu fotoelektriskais efekts. Starp šiem diviem risinājumiem kļuva skaidrs, ka gaisma šķita eksistējoša kā nelielas enerģijas paciņas vai kvanti -fotoni, kā vēlāk tos sauks.

Tiklīdz kļuva skaidrs, ka paciņās pastāv gaisma, fiziķi sāka atklāt, ka šajās paciņās pastāv visa veida matērija un enerģija, un kvantu fizika sākās.

Otrs "mākonis", ko pieminēja Kelvins, bija Miķelsona-Morlija eksperimentu neveiksme, lai apspriestu mirdzošo ēteri. Šī bija teorētiskā viela, pēc kuras mūsdienu fiziķi uzskatīja, ka caurstrāvo Visumu, lai gaisma varētu pārvietoties kā vilnis. Miķelsona-Morleja eksperimenti bija diezgan ģeniāls eksperimentu kopums, kura pamatā bija ideja, ka gaisma caur ēteri varētu pārvietoties dažādos ātrumos atkarībā no tā, kā Zeme pārvietojās caur to. Viņi izstrādāja metodi šīs atšķirības noteikšanai... bet tas nebija darbojies. Izrādījās, ka gaismas kustības virziens neietekmē ātrumu, kas neatbilst idejai par tā kustību caur tādu vielu kā ēteris.

Tomēr atkal, 1905. gadā, Einšteins nāca klāt un uzstādīja bumbiņu uz šī. Viņš izklāstīja priekšnoteikumu īpaša relativitāte, atsaucoties uz postulātu, ka gaisma vienmēr kustējās nemainīgā ātrumā. Izstrādājot relativitātes teoriju, kļuva skaidrs, ka spožā ētera jēdziens vairs nav īpaši noderīgs, tāpēc zinātnieki to izmeta.

Populārajās fizikas grāmatās bieži atsaucas uz šo notikumu, jo tas skaidri norāda, ka pat ļoti zinoši fiziķi var tikt pārvarēti ar pārāk lielu pārliecību sava lauka mērogā piemērojamība.

Viņa grāmatā Problēmas ar fiziku, teorētiskais fiziķis Lī Smolins par runu saka:

Ietekmīgais britu fiziķis Viljams Thomsons (lords Kelvins) slaveni pasludināja, ka fizika ir beigusies, izņemot divus mazus mākoņus pie horizonta. Šie "mākoņi" izrādījās pavedieni, kas mūs noveda pie kvantu teorijas un relativitātes teorijas.

Fiziķis Braiens Grēns atsaucas arī uz Kelvina runu Kosmosa audums:

1900. gadā pats Kelvins atzīmēja, ka pie horizonta lidinājās "divi mākoņi" - viens bija saistīts ar gaismas kustības īpašībām, bet otrs - ar gaismas kustības īpašībām starojuma objektu aspekti izstaro, kad tiek uzkarsēti, bet bija vispārēja sajūta, ka tās ir tikai detaļas, kuras, bez šaubām, drīz būs uzrunāts.

Desmit gadu laikā viss mainījās. Kā jau bija paredzēts, nekavējoties tika risinātas abas Kelvina izvirzītās problēmas, taču tās izrādījās kaut kas mazsvarīgs. Katrs no tiem aizdedzināja revolūciju, un katram ir nepieciešama dabas likumu pārrakstīšana.