#انقلاب_علمی #الکترومغناطیس #اتر #لورنتس #مکانیک_کلاسیک

🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۱۷):

🟢 یک ناسازگاری دیگر در فیزیک کلاسیک (تابش جسم سیاه):

در قانون استفان-بولتزمن، یک ضریبی وجود دارد که می‌تواند عددی بین ۰ تا ۱ داشته باشد. اگر جسمی بیابیم که این عدد برای آن جسم برابر با ۱ باشد، آن را «جسم سیاه» نامگذاری می‌کنند. چرا که مانند این است که همه‌ی تابش‌های گرمایی فرودی به خودش را جذب می‌کند. از این پس، برای سادگی، مطالعه‌ی خود را محدود به تابش گرمایی از جسم سیاه می‌کنیم.

هنوز سوالی مهم وجود دارد. رابطه‌ای بین دمای جسم و شدت کل تابش گرمایی به دست آمد، ولی همانطور که گفتیم تابش گرمایی ساتع شده از جسم، در هر طول موجی وجود دارد. حال سوالی که پیش می‌آید این است که رابطه‌ی بین شدت ناشی از هر طول موج، برای جسمی در دمایی مشخص چیست؟ ابتدا وین از قانون استفان-بولتزمن استفاده کرد و رابطه‌ای بدست آورد. ولی این رابطه، تنها در طول‌ موج‌های کم صادق بود و در طول‌ موج‌های زیاد، با تجربه ناسازگار بود. ریلی تلاش دیگری کرد و با استفاده از الکترومغناطیس، به رابطه‌ای متفاوت رسید. اما رابطه‌ی ریلی نیز فقط در طول موج‌های بلند صادق بود و در طول‌موج‌های کوتاه با تجربه ناسازگار بود.

از طرفی، هم رابطه‌ی وین و هم رابطه‌ی ریلی به وضوح بیان می‌کردند که در طول‌موج‌های فرابنفش، شدت تابش گرمایی به بی‌نهایت میل می‌کند. از طرفی تابش گرمایی ناشی از خورشید که حاوی طول‌موج‌های فرابنفش می‌باشد، باید حیات را بر روی کره‌ی زمین نابود می‌کرد. ولی ما هنوز زنده‌ایم! این واقعه به «فاجعه‌ی فرابنفش» معروف شد. این نقطه از تاریخ، یکی دیگر از شکست‌های نظریه‌ی فیزیک کلاسیک بود، که نتوانسته بود تجربه را به درستی توصیف کند.

در واقع، اینجا یکی از شکست‌های نظریه‌ی الکترومغناطیس را شاهد هستیم. نظریه‌ای که منجر به نسبیت شد، اکنون خود در باتلاقی دیگر گیر افتاده است. این یعنی، نسبیت قرار نیست توصیف‌کننده‌ی تابش گرمایی باشد، و باید به دنبال نظریه‌ی جدیدی باشیم. این نظریه‌ سال‌های بعد تدوین شد، ولی اولین بذرهای این نظریه در همین بحث‌ها شکل گرفت. این اولین بذرها، توسط یکی از بزرگترین دانشمندان فیزیک کاشته شد، که به گفته‌ی خود، تنها ایمانش باعث شد که سال‌ها برای یافتن پاسخ این سوال وقت صرف کند...

💭 این داستان ادامه دارد...

🖋 نویسنده: مهدی فراهانی

⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution