Govor Kelvina "Oblaki"

V petek, 27. aprila 1900, je britanski fizik lord Kelvin govoril z naslovom "Oblaki devetnajstega stoletja nad dinamično teorijo toplote in svetlobe", ki se je začel:

Lepoto in jasnost dinamične teorije, ki določa, da sta toplota in svetloba način gibanja, trenutno zakrivata dva oblaka.

Kelvin je nadalje razlagal, da so bili "oblaki" dva nepojasnjena pojava, ki jih je upodobil kot zadnjih nekaj lukenj, ki jih je bilo treba zapolniti preden popolnoma razumemo termodinamične in energijske lastnosti vesolja, razloženo v klasičnih pogojih gibanja delci.

Ta govor skupaj z drugimi komentarji, ki jih je pripisal Kelvinu, na primer fizik Albert Michelson v govoru iz leta 1894, nakazuje, da je močno verjel je, da je bila glavna vloga fizike v tem dnevu natančno izmeriti znane količine do številnih decimalnih mest natančnost.

"Oblaki", na katere se je skliceval Kelvin, so bili:

1. Nezmožnost zaznavanja svetlobnega etra, natančneje odpoved Michelson-Morleyjev eksperiment
2. The črno telesno sevanje učinek - znan kot ultravijolična katastrofa

Omembe tega govora so postale nekoliko priljubljene iz enega zelo preprostega razloga: Lord Kelvin je bil približno tako napačen, kot bi morda bil. Namesto manjših podrobnosti, ki jih je bilo treba razviti, sta Kelvina dva "oblaka" namesto tega predstavljala temeljne meje klasičnega pristopa k razumevanju vesolja. Njihova resolucija je uvedla popolnoma nove in nepričakovane sfere fizike, ki jih skupaj poznamo kot "moderno fiziko".

V resnici je Max Planck rešil težavo s sevanjem črnega telesa leta 1900, predvidoma po tem, ko je Kelvin dal svoje govor) Pri tem se je moral sklicevati na koncept omejitve dovoljene energije, ki jo oddaja svetloba. Ta koncept "lahke kvante" je bil takrat videti kot preprost matematični trik, potreben za rešitev težave, vendar je deloval. Planckov pristop je natančno razložil eksperimentalne dokaze, ki so posledica segretih predmetov v težavi s sevanjem črnega telesa.

Vendar je Einstein leta 1905 idejo prevzel naprej in koncept uporabil tudi za razlago fotoelektrični učinek. Med tema dvema rešitvama je postalo jasno, da se zdi, da svetloba obstaja kot majhna zavojčka ali količina energije -fotoni, kot se bodo pozneje imenovali.

Ko je postalo jasno, da v zavojih obstaja svetloba, so fiziki začeli odkrivati, da v teh zavojih obstajajo vse vrste snovi in ​​energije ter starost kvantna fizika začel.

Drugi "oblak", ki ga je omenil Kelvin, je bil neuspeh eksperimentov Michelson-Morleyja, da bi razpravljali o svetlobnem etru. To je bila teoretična snov, za katero so fiziki dneva verjeli, da prežema vesolje, da se lahko svetloba premika kot val. Michelson-Morley-jevi eksperimenti so bili precej domiseln nabor eksperimentov, ki je temeljil na ideji, ki je svetloba bi se skozi eter premikala z različnimi hitrostmi, odvisno od tega, kako se je Zemlja gibala skozi njo. Sestavili so metodo za merjenje te razlike... vendar ni delovalo. Zdelo se je, da smer gibanja svetlobe nima vpliva na hitrost, kar ni ustrezalo ideji, da se giblje skozi snov, kot je eter.

Vendar je leta 1905 prišel Einstein in postavil žogo na ta. Izpostavil je predpostavko posebna relativnost, ki se sklicuje na postulat, da se je svetloba vedno gibala s konstantno hitrostjo. Ko je razvijal teorijo relativnosti, je postalo jasno, da koncept svetlečega etra ni več posebej koristen, zato so ga znanstveniki zavrgli.

Priljubljene knjige fizike so pogosto omenjale ta dogodek, ker je jasno, da celo zelo Znane fizike lahko premaga samozavest v obsegu svojega področja uporabnost.

V svoji knjigi Težava s fiziko, teoretični fizik Lee Smolin o govoru pravi naslednje:

William Thomson (Lord Kelvin), vplivni britanski fizik, je slavno razglasil, da je fizike konec, razen dveh majhnih oblakov na obzorju. Ti "oblaki" so se pokazali kot namigi, ki so nas pripeljali do kvantne teorije in teorije relativnosti.

Fizik Brian Greene omenja tudi Kelvinov govor v Tkanina kozmosa:

Leta 1900 je Kelvin sam ugotovil, da na obzorju lebdijo "dva oblaka", eden od lastnosti gibanja svetlobe in drugi z vidiki sevalnih predmetov oddajajo, ko se segrejejo, vendar je bil splošen občutek, da so to zgolj podrobnosti, ki bodo nedvomno kmalu naslovljeno.

V desetletju se je vse spremenilo. Kot je bilo pričakovano, sta se dva vprašanja, ki ju je Kelvin postavil, sproti odpravila, vendar sta se izkazala za vse prej kot majhna. Vsak je vžgal revolucijo, vsak pa zahteva temeljno preoblikovanje naravnih zakonov.