خطاب كلفن "الغيوم"

في يوم الجمعة 27 أبريل 1900 ، ألقى الفيزيائي البريطاني اللورد كلفن كلمة بعنوان "غيوم القرن التاسع عشر حول النظرية الديناميكية للحرارة والضوء" ، والتي بدأت:

إن جمال ووضوح النظرية الديناميكية ، التي تؤكد الحرارة والضوء على أنها أنماط للحركة ، محجوبة في الوقت الحاضر بسحبين.

ذهب كلفن ليشرح أن "الغيوم" ظاهرتان غير مفسرتين ، يصورهما على أنهما الثقبان الأخيران اللذان يجب ملئهما قبل أن يكون لديك فهم كامل للديناميكا الحرارية وخصائص الطاقة للكون ، موضحًا بالمصطلحات الكلاسيكية لحركة حبيبات.

يشير هذا الخطاب ، مع التعليقات الأخرى المنسوبة إلى كلفن ، مثل الفيزيائي ألبرت ميكلسون في خطاب عام 1894 ، إلى أنه قوي يعتقد أن الدور الرئيسي للفيزياء في ذلك اليوم هو مجرد قياس الكميات المعروفة إلى درجة كبيرة من الدقة ، إلى العديد من المنازل العشرية صحة.

كانت "الغيوم" التي كان كيلفن يشير إليها:

1. عدم القدرة على الكشف عن الأثير المضيئة ، وتحديدا فشل تجربة ميتشيلسون مورلي
2. ال إشعاع الجسم الأسود تأثير - يعرف باسم الكارثة فوق البنفسجية

أصبحت الإشارات إلى هذا الخطاب شائعة إلى حد ما لسبب واحد بسيط للغاية: كان اللورد كلفن مخطئًا بقدر ما كان يمكن أن يكون. فبدلاً من التفاصيل الصغيرة التي كان لا بد من حلها ، مثلت "سحبتان" كلفن حدودًا أساسية للنهج الكلاسيكي لفهم الكون. قدم قرارهم عوالم فيزياء جديدة وغير متوقعة ، تُعرف مجتمعة باسم "الفيزياء الحديثة".

في الواقع ، حل ماكس بلانك مشكلة إشعاع الجسم الأسود في عام 1900 ، على الأرجح ، بعد أن أعطى كلفن له الكلام) في القيام بذلك ، كان عليه أن يستدعي مفهوم القيود على الطاقة المسموح بها المنبعثة ضوء. كان يُنظر إلى مفهوم "الكميات الخفيفة" على أنه خدعة رياضية بسيطة في ذلك الوقت ، ضرورية لحل المشكلة ، لكنها نجحت. شرح نهج بلانك بدقة الدليل التجريبي الناتج عن الأجسام الساخنة في مشكلة إشعاع الجسم الأسود.

ومع ذلك ، في عام 1905 ، أخذ أينشتاين الفكرة أكثر واستخدم المفهوم لشرح أيضًا التأثير الكهروضوئي. بين هذين الحلين ، أصبح من الواضح أن الضوء بدا موجودًا كحزم صغيرة أو كمية من الطاقة -الفوتونات، كما سيأتي لاحقًا ليتم استدعاؤهم.

بمجرد أن أصبح من الواضح أن الضوء موجود في الحزم ، بدأ الفيزيائيون في اكتشاف أن جميع أنواع المواد والطاقة موجودة في هذه الحزم ، وعمر فيزياء الكم بدأ.

"السحابة" الأخرى التي ذكرها كلفن كانت فشل تجارب ميشيلسون مورلي في مناقشة الأثير المضيء. كانت هذه هي المادة النظرية التي اعتقد علماء الفيزياء في ذلك اليوم أنها تخللت الكون ، بحيث يمكن للضوء أن يتحرك كموجة. كانت تجارب Michelson-Morley مجموعة بارعة إلى حد ما من التجارب ، استنادًا إلى فكرة ذلك يتحرك الضوء بسرعات مختلفة عبر الأثير اعتمادًا على كيفية تحرك الأرض من خلاله. وضعوا طريقة لقياس هذا الاختلاف... لكنها لم تنجح. يبدو أن اتجاه حركة الضوء ليس له تأثير على السرعة ، والتي لا تتناسب مع فكرة تحركها من خلال مادة مثل الأثير.

مرة أخرى ، على الرغم من ذلك ، في عام 1905 ، جاء أينشتاين ووضع الكرة تتدحرج على هذه الكرة. وضع فرضية النسبية الخاصةمستدعيًا افتراض أن هذا الضوء يتحرك دائمًا بسرعة ثابتة. عندما طور نظرية النسبية ، أصبح من الواضح أن مفهوم الأثير المضيء لم يعد مفيدًا بشكل خاص ، لذلك تجاهلها العلماء.

كثيرا ما أشارت كتب الفيزياء الشعبية إلى هذا الحدث لأنه يوضح ذلك حتى يمكن التغلب على الفيزيائيين المطلعين من خلال الثقة المفرطة في نطاق مجالهم القابلية للتطبيق.

في كتابه المشكلة مع الفيزياءيقول الفيزيائي النظري لي سمولين ما يلي حول الخطاب:

أعلن ويليام طومسون (اللورد كلفن) ، وهو فيزيائي بريطاني مؤثر ، أن الفيزياء قد انتهت ، باستثناء غيومتين صغيرتين في الأفق. تبين أن هذه "الغيوم" هي القرائن التي قادتنا إلى نظرية الكم ونظرية النسبية.

الفيزيائي براين غرين يشير أيضًا إلى خطاب كلفن في نسيج الكون:

في عام 1900 ، لاحظ كلفن نفسه أن "سحبتان" كانتا تحومان في الأفق ، واحدة تتعلق بخصائص حركة الضوء والأخرى مع جوانب الأجسام الإشعاعية تنبعث عند تسخينها ، ولكن كان هناك شعور عام بأن هذه كانت مجرد تفاصيل ، والتي ، بلا شك ، ستكون قريبًا موجهة.

في غضون عقد من الزمن ، تغير كل شيء. كما كان متوقعًا ، تمت معالجة المشكلتين اللتين أثارهما كلفن على الفور ، لكنهما لم يثبتا أي شيء سوى أنهما ثانويان. كل منها أشعل ثورة ، وكل واحد يتطلب إعادة كتابة أساسية لقوانين الطبيعة.