V piatok 27. apríla 1900 predniesol britský fyzik Lord Kelvin prednášku s názvom „Mraky z 19. storočia nad dynamickou teóriou tepla a svetla“, ktorá sa začala:
Krása a jasnosť dynamickej teórie, ktorá tvrdí, že teplo a svetlo sú režimami pohybu, sú v súčasnosti zatienené dvoma mrakmi.
Kelvin ďalej vysvetlil, že „oblaky“ sú dva nevysvetlené javy, ktoré vykreslil ako posledný pár dier, ktoré bolo potrebné vyplniť predtým, ako dôjde k úplnému pochopeniu termodynamických a energetických vlastností vesmíru, vysvetlené klasickým spôsobom pohybu častice.
Táto reč spolu s ďalšími komentármi, ktoré pripisoval Kelvin, ako napríklad fyzikom Albertom Michelsonom v prejave 1894, naznačujú, že dôrazne veril, že hlavnou úlohou fyziky v ten deň bolo len zmerať známe množstvá s veľkou presnosťou, na mnoho desatinných miest presnosť.
Význam „Clouds“
„Mraky“, na ktoré sa Kelvin odvolával, boli:
- Neschopnosť zistiť svetelný éter, konkrétne zlyhanie systému Michelson-Morleyov experiment
- žiarenie čierneho tela účinok - známy ako ultrafialová katastrofa
dôležitosť
Odkazy na túto reč sa stali trochu populárnymi z jedného veľmi jednoduchého dôvodu: lord Kelvin bol tak zlý, ako by mohol byť. Namiesto drobných detailov, ktoré museli byť vypracované, predstavovali Kelvinove „oblaky“ základné hranice klasického prístupu k pochopeniu vesmíru. Ich rezolúcia priniesla úplne nové a neočakávané oblasti fyziky, ktoré sa spoločne nazývajú „moderná fyzika“.
Kvantová fyzika
V skutočnosti Max Planck vyriešil problém žiarenia čierneho tela v roku 1900, pravdepodobne po tom, čo mu dal Kelvin (reč) Pri tom musel uplatniť koncepciu obmedzení povolenej emitovanej energie svetlo. Tento koncept „ľahkej quanty“ sa v tom čase považoval za jednoduchý matematický trik, ktorý bol potrebný na vyriešenie problému, ale fungoval. Planckov prístup presne vysvetlil experimentálne dôkazy, ktoré vyplynuli z vyhrievaných predmetov v probléme žiarenia čierneho tela.
V roku 1905 však Einstein túto myšlienku ďalej rozvinul a túto koncepciu použil aj na vysvetlenie pojmu fotoelektrický efekt. Medzi týmito dvoma riešeniami sa ukázalo, že svetlo vyzerá ako malé pakety alebo kvanta energie -fotóny, ako by sa neskôr mohli nazývať.
Akonáhle bolo jasné, že v paketoch existuje svetlo, fyzici začali objavovať, že v týchto balíkoch existuje všetka hmota a energia, a vek kvantová fyzika začalo.
relativita
Ďalším „oblakom“, o ktorom sa zmienil Kelvin, bolo zlyhanie experimentov Michelson-Morleyho o diskusii o svetelnom éteri. To bola teoretická podstata, ktorú fyzici dňa považovali za preniknutú do vesmíru, aby sa svetlo mohlo pohybovať ako vlna. Michelson-Morleyove experimenty boli dosť dômyselné experimenty založené na myšlienke, že svetlo by sa pohybovalo rôznymi rýchlosťami éterom v závislosti od toho, ako sa ním Zem pohybuje. Postavili metódu na meranie tohto rozdielu... ale nefungovalo to. Ukázalo sa, že smer pohybu svetla nemal žiadny vplyv na rýchlosť, čo sa nezhodovalo s myšlienkou, že sa pohybuje látkou, ako je éter.
V roku 1905 však opäť prišiel Einstein a postavil loptu na tento. Stanovil predpoklad špeciálna relativita, vyvolaním postulátu, že svetlo sa vždy pohybovalo konštantnou rýchlosťou. Ako rozvíjal teóriu relativity, bolo jasné, že koncept svetelného éteru už nie je zvlášť užitočný, takže ho vedci zahodili.
Referencie iných fyzikov
Populárne knihy z fyziky často spomínali túto udalosť, pretože je jasné, že aj veľmi Znalí fyzici môžu byť prekonaní nadmernou dôverou v rozsahu svojich odborov použiteľnosť.
Vo svojej knihe Problémy s fyzikou, teoretický fyzik Lee Smolin hovorí o príhovore:
William Thomson (Lord Kelvin), vplyvný britský fyzik, slávne vyhlásil, že fyzika skončila, s výnimkou dvoch malých mrakov na obzore. Tieto „oblaky“ sa ukázali ako vodítka, ktoré nás priviedli k kvantovej teórii a teórii relativity.
Fyzik Brian Greene tiež odkazuje na Kelvinovu reč v Tkanina kozmu:
V roku 1900 si sám Kelvin všimol, že na obzore sa vznášajú „dva oblaky“, jeden súvisiaci s vlastnosťami pohybu svetla a druhý s aspekty vyžarovaných radiačných predmetov pri zahrievaní, ale bol všeobecný pocit, že išlo o obyčajné detaily, ktoré by bezpochyby boli čoskoro riešiť.
Za desať rokov sa všetko zmenilo. Ako sa očakávalo, dva problémy, ktoré Kelvin nastolil, sa okamžite vyriešili, ale dokázali niečo iné ako menšie. Každý vznietil revolúciu a každý vyžaduje zásadné prepracovanie prírodných zákonov.