物理学上的两朵乌云？19世纪末开尔文男爵指出的物理学“两朵乌云”，分别对应迈克尔逊-莫雷实验与以太说的矛盾，以及黑体辐射中的“紫外灾难”，这两大难题直接催生了相对论和量子力学两大革命性理论。第一朵乌云：迈克尔逊-莫雷实验与以太说的破灭背景与以太假说19世纪，物理学家为解释光波在真空中的传播，那么，物理学上的两朵乌云？一起来了解一下吧。
在19世纪末期，物理学家认为现有的经典物理学已经完全可以解决所有的物理现象，而只有两个物理现象无法进行解释，认为解决了这两个物理问题后，物理学将走到尽头。所以认为这两个问题，就是漂浮在天空中的两朵乌云，解决了这两朵乌云，物理的天空就再无遮拦和秘密。
1、 第一朵乌云——迈克耳逊－莫雷实验与“以太”说破灭
这朵乌云对经典物理学中的波的传播需要介质这一定理提出了挑战，它的存在让经典物理学不那么完美，当时的科学界将经典物理学奉为真理，认为所有的物理现象都可以由经典物理学进行解释，所以认为这是一片乌云。这朵乌云引出了光的波粒二象性。
2、 第二朵乌云——黑体辐射与“紫外灾难”
这朵乌云对经典物理学的连续性提出了挑战，经典物理学认为能量，波这些物理量是连续存在的，这朵乌云的背后是普朗克常量。
扩展资料：
1、光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么?物理学家给光找了个传播介质——“以太”。
但是，肯定了“以太”的存在,新的问题又产生了：地球以每秒30公里的速度绕太阳运动,就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。
第一朵乌云出现在光的波动理论上，----迈克耳逊－莫雷实验与“以太”说
光波为什么能在真空中传播？它的传播介质是什么？物理学家给光找了个传播介质―“以太”，肯定了“以太”的存在，新的问题又产生了：地球以每秒30公里的速度绕太阳运动，就必须会遇到每秒30公里的“以太风”迎面吹来，同时，它也必须对光的传播产生影响。这个问题的产生，引起人们去探讨“以太风”存在与否。为了观测“以太风”是否存在，迈克耳逊）与莫雷合作，在克利夫兰进行了一个著名的“迈克耳逊－莫雷实验”，但是实验结果和却以太漂移说相矛盾。使科学家处于左右为难的境地。他们或者须放弃曾经说明电磁及光的许多现象的以太理论。如果他们不敢放弃以太，那末，他们必须放弃比“以太学”更古老的哥白尼的地动说。
第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。——黑体辐射与“紫外灾难”。
19世纪末，卢梅尔等人的著名实验―黑体辐射实验，发现黑体辐射的能量不是连续的，它按波长的分布仅与黑体的温度有关。为了解释黑体辐射实验的结果，物理学家瑞利和金斯认为能量是一种连续变化的物理量，建立起在波长比较长、温度比较高的时候和实验事实比较符合的黑体辐射公式。但是，这个公式推出，在短波区（紫外光区）随着波长的变短，辐射强度可以无止境地增加，这和实验数据相差十万八千里，是根本不可能的。
物理学史上的两朵乌云分别指的是光的波动理论上的以太说问题以及能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上的黑体辐射与紫外灾难问题。
第一朵乌云：光的波动理论上的以太说问题
在物理学的发展过程中，光的波动理论一度占据主导地位。为了解释光波如何在真空中传播，物理学家引入了以太的概念，认为以太是光波的传播介质。然而，迈克耳逊-莫雷实验的结果却未能检测到地球相对于以太的运动，即地球以每秒30公里的速度绕太阳运动时，并未遇到预期的以太风对光传播产生的影响。这一实验结果与以太说相矛盾，引发了物理学界的广泛讨论和深入思考，成为物理学史上的第一朵乌云。
第二朵乌云：能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上的黑体辐射与紫外灾难问题
19世纪末，卢梅尔等人进行的黑体辐射实验揭示了黑体辐射能量分布的规律，即黑体辐射的能量按波长的分布仅与黑体的温度有关，且能量不是连续的。这一实验结果与当时流行的能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论相矛盾。该理论认为，能量在微观粒子之间是均匀分布的，而黑体辐射实验的结果却表明，能量在某些波长上更为集中，且在短波区域（即紫外区域）能量迅速增加，导致所谓的“紫外灾难”。
即时间和空间在牛顿那里是绝对静止的。二是高温物体辐射形成的光谱分析，即黑体辐射问题。经典物理学不能解释光谱分析中所发现的现象。这两个发现使得经典物理学在新的实践面前无能为力，原有的严密的体系出现了漏洞。因此被人们称为“物理学上空的两朵乌云”。
经典物理学在19世纪末看似完美无缺，但实际上，有两个未解难题如同两朵乌云悬浮在理论的天空中，它们分别是迈克耳逊-莫雷实验揭示的“以太”问题和黑体辐射的“紫外灾难”。
第一朵乌云源自迈克耳逊-莫雷实验，它质疑了光波传播需要介质的理论，挑战了经典物理学的波粒二象性理论。当时的科学家坚信所有现象都能由经典物理学解释，但实验结果表明地球与假设的“以太”之间不存在相对运动，否定了“以太”理论，从而催生了光的量子性质的新理解。
第二朵乌云是黑体辐射实验，经典物理学预设能量和波是连续存在的，然而实验发现黑体辐射的能量分布并不连续，与温度紧密相关。这与经典物理学的预测大相径庭，引发了对物理学基础的“紫外灾难”的思考，揭示了量子力学的必要性。
这两朵乌云的出现，促使物理学界深入探索，最终催生了相对论和量子力学的诞生，彻底改变了我们对自然界的认识，使得物理天空的遮蔽得以清除，揭示了更加深刻的物理原理。
以上就是物理学上的两朵乌云的全部内容，物理学史上的两朵乌云分别指的是光的波动理论上的以太说问题以及能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上的黑体辐射与紫外灾难问题。第一朵乌云：光的波动理论上的以太说问题 在物理学的发展过程中，光的波动理论一度占据主导地位。为了解释光波如何在真空中传播，物理学家引入了以太的概念，内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。
