В петък, 27 април 1900 г., британският физик лорд Келвин изнесе реч, озаглавена „Облаци от деветнадесети век над динамичната теория на топлината и светлината“, която започна:
Красотата и яснотата на динамичната теория, която твърди, че топлината и светлината са режими на движение, в момента са затъмнени от два облака.
Келвин продължи да обяснява, че „облаците“ са две необясними явления, които той представя като последната двойка дупки, които трябва да бъдат запълнени преди да има пълно разбиране на термодинамичните и енергийните свойства на Вселената, обяснено в класически термини за движението на частици.
Тази реч, заедно с други коментари, приписани на Келвин, като например физикът Алберт Михелсън в реч от 1894 г., показват, че той силно вярваше, че основната роля на физиката в този ден е просто да измерва известни количества с голяма степен на точност, до много десетични знаци от точност.
Значение на "Облаци"
„Облаците“, за които се отнасяше Келвин, бяха:
- Невъзможността за откриване на светещия етер, по-специално неизправността на Майкълсън-Морли експеримент
- Най- черно телесно излъчване ефект - известен като ултравиолетова катастрофа
важност
Препратките към тази реч станаха донякъде популярни поради една много проста причина: лорд Келвин беше почти толкова погрешен, колкото е възможно. Вместо дребни детайли, които трябваше да бъдат разработени, двата „облака“ на Келвин представляват фундаментални граници на класическия подход за разбиране на Вселената. Резолюцията им въвеждаше изцяло нови и непредвидени сфери на физиката, известни колективно като „съвременна физика“.
Квантова физика
Всъщност Макс Планк реши проблема с радиацията на черното тяло през 1900 г., вероятно, след като Келвин даде своето реч) По този начин той трябваше да се позове на концепцията за ограничения на разрешената енергия на излъчване светлина. Тази концепция за "лека кванта" се разглежда като прост математически трик по онова време, необходим за разрешаване на проблема, но работи. Подходът на Планк точно обясни експерименталните доказателства, получени от нагряти предмети в проблема с радиацията на черното тяло.
Въпреки това през 1905 г. Айнщайн предприема идеята допълнително и използва концепцията, за да обясни и това фотоелектричен ефект. Между тези две решения стана ясно, че сякаш светлината съществува като малки пакети или кванти от енергия -фотони, както по-късно щяха да бъдат наричани.
След като стана ясно, че в пакетите съществува светлина, физиците започнаха да откриват, че в тези пакети съществуват всякакви вещества и енергия, както и възрастта на квантова физика започна.
теория на относителността
Другият „облак“, за който Келвин спомена, беше провалът на експериментите на Микелсън-Морли за обсъждане на светещия етер. Това беше теоретичното вещество, което физиците на деня вярваха, че прониква във Вселената, така че светлината да се движи като вълна. Експериментите на Микелсън-Морли бяха доста гениален набор от експерименти, базирани на идеята, че светлината ще се движи с различна скорост през етера в зависимост от това как Земята се движи през него. Те конструирали метод за измерване на тази разлика... но не се получи. Изглежда, че посоката на движение на светлината няма отношение към скоростта, което не съответства на идеята тя да се движи през вещество като етера.
Въпреки това, през 1905 г. Айнщайн дойде и постави топката, търкаляща се върху тази. Той изложи предпоставката на специална относителност, като се позовава на постулат, че светлината винаги се движи с постоянна скорост. Докато развивал теорията на относителността, станало ясно, че концепцията за светещия етер вече не е особено полезна, затова учените я отхвърлили.
Референции от други физици
Популярните книги по физика често споменават това събитие, защото става ясно, че дори много знаещите физици могат да бъдат преодолени чрез свръх увереност в степента на тяхното поле приложимост.
В книгата си Проблемът с физиката, теоретичният физик Ли Смолин казва следното за речта:
Уилям Томсън (лорд Келвин), влиятелен британски физик, прочуто заяви, че физиката е свършила, с изключение на два малки облака на хоризонта. Тези „облаци“ се оказаха уликите, които ни доведоха до квантовата теория и теорията на относителността.
Физикът Брайън Грийн също споменава речта на Келвин Тъканта на Космоса:
През 1900 г. самият Келвин отбелязва, че "два облака" висят на хоризонта, единият е свързан със свойствата на движението на светлината, а другият с аспектите на радиационните обекти излъчват при нагряване, но имаше общо усещане, че това са просто детайли, които, без съмнение, скоро ще бъдат адресирани.
В рамките на десетилетие всичко се промени. Както се очакваше, двата проблема, които Келвин беше повдигнал, бяха незабавно решени, но те се оказаха всичко друго, но незначителни. Всеки запали революция и всеки изисква фундаментално пренаписване на природните закони.