Kelvini "Pilvede" kõne

Reedel, 27. aprillil 1900 pidas Briti füüsik Lord Kelvin kõne "Üheksateistkümnenda sajandi pilved soojuse ja valguse dünaamilise teooria üle", mis algas:

Dünaamilise teooria ilu ja selgus, mille kohaselt kuumus ja valgus on liikumisviisid, on praegu kahe pilve poolt varjatud.

Kelvin selgitas, et "pilved" olid kaks seletamatut nähtust, mida ta kujutas kui viimast paari auku, mis tuli täita enne täielikku arusaamist universumi termodünaamilistest ja energeetilistest omadustest, mida on klassikalises liikumises lahti seletatud osakesed.

See kõne koos teiste Kelvinile omistatud kommentaaridega, nagu füüsik Albert Michelson 1894. aasta kõnes, näitab, et ta arvas füüsika peamist rolli sellel päeval mõõta teadaolevaid koguseid lihtsalt ülitäpse täpsusega paljudes komakohtades täpsus.

"Pilved" tähendus

Pilved, millele Kelvin viitas, olid:

  1. Suutmatus tuvastada helendavat eetrit, eriti rike Michelson-Morley eksperiment
  2. musta keha kiirgus mõju - tuntud kui ultraviolettkiirguse katastroof

Tähtsus

Viited sellele kõnele on muutunud mõnevõrra populaarseks ühel väga lihtsal põhjusel: lord Kelvin oli umbes nii vale, kui ta võis olla. Töödeldavate pisidetailide asemel tähistasid Kelvini kaks "pilve" klassikalise lähenemisviisi põhimõttelisi piire universumi mõistmisel. Nende resolutsioon tutvustas täiesti uusi ja ootamatuid füüsikavaldkondi, mida ühiselt tuntakse kui "tänapäevast füüsikat".

instagram viewer

Kvantfüüsika

Tegelikult lahendas Max Planck musta keha kiirguse probleemi 1900. aastal, arvatavasti pärast seda, kui Kelvin andis oma kõne) Seda tehes pidi ta tuginema kiirguse lubatud energia piirangute kontseptsioonile valgus. Seda "kerge kvandi" mõistet peeti omal ajal lihtsaks matemaatiliseks trikkiks, mis oli vajalik probleemi lahendamiseks, kuid see töötas. Plancki lähenemisviis selgitas täpselt musta keha kiirgusprobleemis kuumutatud objektidest tulenevaid eksperimentaalseid tõendeid.

Kuid 1905. Aastal viis Einstein selle idee edasi ja kasutas kontseptsiooni ka selle selgitamiseks fotoelektriline efekt. Nende kahe lahenduse vahel sai selgeks, et valgus näib eksisteerivat energia väikeste pakkidena ehk kvantitena -footonid, nagu neid hiljem kutsutaks.

Kui sai selgeks, et pakkides oli valgust, hakkasid füüsikud avastama, et nendes pakkides oli igasugust ainet ja energiat ning nende vanus kvantfüüsika algas.

Relatiivsus

Teine "pilv", mida Kelvin mainis, oli Michelson-Morley katse ebaõnnestumine helendava eetri arutamisel. See oli teoreetiline aine, mida tänapäeva füüsikud uskusid universumit läbistavat, nii et valgus võis liikuda lainena. Michelson-Morley katsed olid olnud üsna geniaalne katsete kogum, mis põhines ideel, et valgus liiguks eetri kaudu erineva kiirusega sõltuvalt sellest, kuidas Maa seda liikus. Nad konstrueerisid meetodi selle erinevuse mõõtmiseks... kuid see polnud töötanud. Ilmnes, et valguse liikumissuund ei mõjutanud kiirust, mis ei sobinud mõttega, et see liigub läbi mingi aine nagu eeter.

Ent jällegi tuli Einstein 1905. aastal kaasa ja seadis kuuli selle peale. Ta esitas eelduse: eriline relatiivsus, viidates postulaadile, et valgus liikus alati ühtlase kiirusega. Relatiivsusteooria arendamisel sai selgeks, et helendava eetri kontseptsioonist pole enam eriti abi, mistõttu teadlased loobusid sellest.

Teiste füüsikute viited

Populaarsetes füüsikaraamatutes on sellele sündmusele sageli viidatud, kuna see teeb selle selgeks isegi väga asjatundlikest füüsikutest võib üle saada ebakindlusest oma valdkonna ulatuses rakendatavus.

Tema raamatus Probleem füüsikaga, ütleb teoreetiline füüsik Lee Smolin kõne kohta järgmist:

Mõjukas Briti füüsik William Thomson (lord Kelvin) kuulutas kuulsalt, et füüsika on läbi, välja arvatud kaks väikest pilve silmapiiril. Need "pilved" osutusid vihjeteks, mis viisid meid kvantteooria ja relatiivsusteooria juurde.

Füüsik Brian Greene viitab ka Kelvini kõnele 2006 Kosmose kangas:

1900. aastal pani Kelvin ise tähele, et silmapiiril hõljusid "kaks pilve", millest üks on seotud valguse liikumisega ja teine ​​- kiirgusobjektide aspektid eralduvad kuumutamisel, kuid valitses üldine tunne, et need on vaid detailid, mis kahtlemata varsti muutuvad adresseeritud.
Kümne aasta jooksul kõik muutus. Nagu arvati, lahendati viivitamatult kaks Kelvini tõstatatud probleemi, kuid need osutusid kõike muud kui väheoluliseks. Kõik süütasid revolutsiooni ja kõik nõudsid loodusseaduste põhjalikku ümberkirjutamist.