真是时势造英雄。这个人来了,他就是普朗克(1858—1947年)。普朗克1858年4月23日生于德国的基尔,就在这一年本生和基尔霍夫开始研究光谱分析法,而基尔霍夫也没有想到这个呱呱坠地的婴儿将来就要做他的学生和继承他的教授席位。普朗克少年时代极喜欢音乐,以至于中学毕业后选择专业时,在音乐和自然科学间犹豫再三,就是到了大学里他还在留恋音乐,并且亲自领导了一支乐队,又是学院合唱团的指挥。这时,在他通向荣誉的大路上又遇到一次小小的干扰,教师坚决反对他专攻理论物理。1924年普朗克在讲演中回忆说,当我开始研究时,我可敬的老师约里对我描绘物理学是一门高度发展的、几乎是尽善尽美的科学。现在,在能量守恒定律的发现给物理学戴上桂冠之后,这门科学看来很接近于采取最终稳定的形式。也许,在某个角落还有一粒尘屑或一个小气泡,对它们可以去进行研究和分类。但是,作为一个完整的体系,那是建立得足够牢固的。而理论物理学正在明显地接近如几何学在数百年中已具有的那样完善的程度。
普朗克
幸亏中学和大学的这两次干扰都没有动摇普朗克最终的决心。他21岁时通过了博士论文,他关于热力学方面的研究已开始孕育他后来的新思想。可惜他关于这方面的论文先是被基尔霍夫当作错误观点放在一边,后来他又在物理学会宣读,但全场除一人发言外,其余的人毫无反应,而这一个人还是表示反对。关于这件事,他在自己的回忆录里写道:“这是对我那热烈的想象浇了一瓢冷水,我步行回家,抑郁寡欢,但很快就找到了安慰,因为我想,一种好的理论即使没有巧妙的宣传也将会得到承认的。”
普朗克环顾周围无一知音,真是愁闷至极。柏林西郊的格吕内瓦尔德有一片三十多平方公里的松林,里面湖泊星罗棋布,煞是安静。普朗克便带上十几岁的儿子到这里散心,儿子当然不懂他这高深的理论,但是他还是滔滔不绝地说着自己的想法,并扯下一根松枝,狠狠地一折两截,大声说道:“我现在发现的那个东西,要么荒诞无稽,要么也许是牛顿以来物理学上最伟大的发现之一。”但是,除了微风吹动树叶掠过湖面之外,松林间再无一点儿声音。那些粗大的松树矗立着,俯视着这个奇怪的不速之客。普朗克腿一软,颓然靠在树根,呆呆地看着湖面上由近而远的一层层的波纹。
正是:
不到清明不下雨,不遇春风不吐芽。
时机未到且等待,有苞必定会有花。
这机会终于叫他等到了!1900年10月19日,柏林物理学会又在举行讨论会。物理学家库尔鲍姆在会上报告了他最近的实验,数据表明虽克服了“紫外灾变”,但仍与维恩公式不符,又是那道不可逾越的难题。谁知这时普朗克恰巧在座,他前几天就知道了这个实验,这种尴尬局面本是意料之中的事。这真是天赐良机,普朗克立即上前在黑板上写出一个自己推出的公式。这个式子无论对长波、短波、高温、低温都惊人地适用,瑞利-金斯公式和维恩公式被和谐地统一到一起。于是满座大惊,虽然还没有一个人能完全弄清楚这个新公式,但是在事实面前却再无人能提出反对意见。会后普朗克的一篇只有三页的短文在物理学会通报上发表了,它成了物理学史上的一座里程碑。
物理学会再也不能轻视普朗克的挑战了,两个月后,1900年12月14日,他们在国会大厦附近的赫尔霍姆茨研究所召开会议,特请普朗克介绍这项新发现。请读者记住这个日子,这天便是量子论的诞生日,它奠定了四十五年后原子武器的原理。普朗克早就如骨鲠在喉,今天终于能说它个痛快淋漓: