Vineri, 27 aprilie 1900, fizicianul britanic Lord Kelvin a ținut un discurs intitulat „Nori din secolul al XIX-lea peste teoria dinamică a căldurii și luminii”, care a început:
Frumusețea și claritatea teoriei dinamice, care afirmă căldura și lumina ca moduri de mișcare, este în prezent obscurată de doi nori.
Kelvin a explicat că „norii” au fost două fenomene inexplicabile, pe care el le-a înfățișat ca cele două găuri care trebuiau completate înainte de a înțelege complet proprietățile termodinamice și energetice ale universului, explicate în termeni clasici ai mișcării particule.
Acest discurs, împreună cu alte comentarii atribuite lui Kelvin, cum ar fi fizicianul Albert Michelson într-un discurs din 1894, indică faptul că credea că rolul principal al fizicii în acea zi era acela de a măsura doar cantitățile cunoscute la un grad mare de precizie, până la multe zecimale de precizie.
Înțelesul "Clouds"
„Norii” la care se referea Kelvin erau:
- Incapacitatea de a detecta eterul luminos, în special eșecul Experiment Michelson-Morley
- radiații ale corpului negru efect - cunoscută sub numele de catastrofă ultravioletă
Importanţă
Referințele la acest discurs au devenit oarecum populare dintr-un singur motiv foarte simplu: Lordul Kelvin a fost la fel de greșit pe cât ar fi putut fi. În loc de detalii minore care trebuiau elaborate, cei doi „nori” ai lui Kelvin au reprezentat în schimb limite fundamentale pentru o abordare clasică a înțelegerii universului. Rezoluția lor a introdus tărâmuri fizice cu totul noi și neanticipate, cunoscute colectiv ca „fizică modernă”.
Fizică cuantică
De fapt, Max Planck a rezolvat problema radiației corpului negru în 1900, probabil, după ce Kelvin a dat-o vorbind) În acest sens, el a trebuit să invoce conceptul de limitări asupra energiei permise a emisiilor ușoară. Acest concept al „cantei ușoare” a fost văzut ca un truc matematic simplu la vremea respectivă, necesar pentru rezolvarea problemei, dar a funcționat. Abordarea lui Planck a explicat cu precizie probele experimentale rezultate din obiectele încălzite în problema radiațiilor corpului negru.
Cu toate acestea, în 1905, Einstein a dus ideea în continuare și a folosit conceptul pentru a explica și el efect fotoelectric. Între aceste două soluții, a devenit clar că lumina părea să existe ca niște pachete sau cantități mici de energie ...fotoni, după cum aveau să fie numiți mai târziu.
Odată ce a devenit clar că lumina a existat în pachete, fizicienii au început să descopere că toate tipurile de materie și energie există în aceste pachete, și vârsta fizică cuantică au inceput.
relativitate
Celălalt „nor” de care a menționat Kelvin a fost eșecul experimentelor Michelson-Morley în discutarea eterului luminos. Aceasta a fost substanța teoretică în care fizicienii zilei credeau că pătrundeau în univers, astfel încât lumina să se poată deplasa ca un val. Experimentele Michelson-Morley au fost un set destul de ingenios de experimente, bazat pe ideea că lumina s-ar deplasa cu viteze diferite prin eter în funcție de modul în care Pământul se deplasa prin ea. Au construit o metodă pentru a măsura această diferență... dar nu a funcționat. Se părea că direcția mișcării luminii nu are nicio influență asupra vitezei, ceea ce nu se potrivea cu ideea ca acesta să se deplaseze printr-o substanță precum eterul.
Din nou, însă, în 1905, Einstein a venit și a pus mingea rulând pe acesta. El a pus premisa lui relativitate specială, invocând un postulat că lumina se mișca mereu la o viteză constantă. Pe măsură ce el a dezvoltat teoria relativității, a devenit clar că conceptul de eter luminos nu mai era deosebit de util, așa că oamenii de știință au aruncat-o.
Referințe ale altor fizicieni
Cărțile de fizică populare au făcut referire frecvent la acest eveniment, deoarece face clar faptul că chiar și foarte mult fizicienii cunoscuți pot fi depășiți de supraconfidență la întinderea domeniului lor aplicabilitate.
În cartea sa Problema cu fizica, fizicianul teoretic Lee Smolin spune următoarele despre discurs:
William Thomson (Lord Kelvin), un fizician influent britanic, a proclamat celebru că fizica s-a terminat, cu excepția a doi nori mici la orizont. Acești „nori” s-au dovedit a fi indicii care ne-au condus la teoria cuantică și teoria relativității.
Fizicianul Brian Greene face referire și la discursul din Kelvin Țesătura Cosmosului:
În 1900, Kelvin însuși a remarcat că „doi nori” se plimbau la orizont, unul de a face cu proprietățile mișcării luminii și celălalt cu aspecte ale obiectelor de radiație emit atunci când sunt încălzite, dar exista o senzație generală că acestea erau simple detalii, care, fără îndoială, vor fi curând adresat.
Într-un deceniu, totul s-a schimbat. După cum se aștepta, cele două probleme pe care le-a ridicat Kelvin au fost abordate prompt, dar s-au dovedit orice, în afară de minori. Fiecare a aprins o revoluție și fiecare necesită o rescriere fundamentală a legilor naturii.