普朗克常量要吃透，必须先吃下量子力学来龙去脉的瓜。本来这事是研究生头疼的日常，题主何苦为难自己呢？

但是，当做一个科学的小八卦故事，我们也是可以讲一讲的。

先来一记重击

作为普朗克常量诞生的量子论，量子是很难理解，它是艰深的数学和奇异的模型结合体，充满了任性的实验经验和脱离客观现实的假设。

量子论的奠基人之一玻尔（nielsbohr）说过：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”

让我们从光开始

很久很久以前，这是事实，不是一个故事惯用的开头。

自古以来，光就被理所当然地认为是这个宇宙最原始的事物之一。古希腊时代的人们倾向于把光看成是一种非常细小的粒子流，简单的说，光是由一粒粒非常小的“光原子”所组成的。17世纪中期，意大利数学家格里马第，根据光的衍射实验，第一次提出光的波动学说。

这就是潘多拉魔盒的起源，从此，物理学进入了长达数个世纪的波-粒之争。

19世纪末，麦克斯韦第一次将光统一到电磁波理论中，同时也为几百年的纠缠争论，暂时划上了句号。光的波动说变成了无可动摇的事实，顺带，经典物理走上了巅峰。

到这里为止，都没有量子论什么事，一切都还十分的美满幸福。

有光的地方就有乌云

19世纪最后的年月里，76岁的开尔文男爵的这段发言，令他在物理史上留下了永远的印记，他是这样说的“动力学理论断言，热和光都是运动的方式。但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽，显得黯然失色了。”

这两朵著名的乌云，分别指的是经典物理在光以太和麦克斯韦－玻尔兹曼能量均分学说上遇到的难题。

简单的说，指的就是人们在迈克尔逊－莫雷实验和黑体辐射研究中的困境。

今天我们知道，第一朵乌云，最终导致了相对论革命的爆发。第二朵乌云，最终导致了量子论革命的爆发。

我们的故事有点长，这时候主角才正式登场。

黑体辐射的困境

一个物体看上去是白色的，是因为它反射所有频率的光波；反之，如果看上去是黑色的，则是因为它吸收了所有频率的光波。物理上定义的“黑体”，指的就是可以吸收全部外来辐射的物体。举个简单的例子，一个空心的球体，内壁涂上吸收辐射的涂料，外壁上开一个小孔。从小孔观察内壁，就是绝对黑色的，即是我们定义的“黑体”。

同学们研究黑体不是闲到无聊，而是根据黑体热辐射效应，用这个原理，我们甚至可以坐在实验里，就能知道天上恒星的元素构成，对于研究宇宙的奥秘可是有着至关重要的作用。

但随着研究的深入，我们遇到了一个尴尬的事实，当我们用数学方式来描述“物体的辐射能量和温度究竟有着怎样的函数关系”时，最终推论出两套经验公式，它们分别是维恩公式以及瑞利-金斯公式，这两个公式分别只有在短波和长波的范围内才能起作用，在各自的领域内，它们精确的和实验吻合，可是一旦来到对方的界限中，它们则泾渭分明，无法沟通。但物理学的最高教义就是统一，同一个事实的描述，不可能需要两个毫无联系的方程，这其中必定隐藏了什么。

仔细分析里面的奥秘，我们惊讶的发现，如果我们从经典粒子的角度出发去推导，就得到适用于短波的维恩公式。如果从类波的角度去推导，就得到适用于长波的瑞利－金斯公式。光这个古老的概念，究竟是粒子还是波？我们又回到了曾经困扰几百年争论问题的起点。

普朗克的发现

普朗克是个好同学，他决定彻底解决黑体辐射这个困扰人们多时的问题。他的目的也很简单，从现存的两个公式中，找出一个普遍适用的公式，彻底解决纷争。普朗克对自己数学功底有很强的自信，他利用数学上的内插法，让维恩公式的影响在长波的范围里尽量消失，而在短波里“独家”发挥出来。

就是这个纯粹出于凑数的公式，背后带来了一场令物理界地动山摇的变革。

多年以后，普朗克在给人的信中说“当时，我已经为辐射和物质的问题而奋斗了6年，但一无所获。但我知道，这个问题对于整个物理学至关重要，我也已经找到了确定能量分布的那个公式。所以，不论付出什么代价，我必须找到它在理论上的解释。而我非常清楚，经典物理学是无法解决这个问题的”。

普朗克发现，他必须抛弃经典物理的一些概念了，甚至完美无缺的麦克斯韦方程组也必须违背，他得接受一直不喜欢的统计力学立场，从玻尔兹曼的角度来看问题，把熵和几率引入到这个系统里来。然后，普朗克发现了一个事实，他必须做一个假定，假设能量在发射和吸收的时候，不是连续不断，而是分成一份一份的！

正是这个看似极度平常的创举，量子正式诞生！

普朗克的方程明确表示，能量必须只有有限个可能态，它不能是无限连续的。在发射的时候，它必须分成有限的一份份，它存在一个最小的单位。

结语

那么，这个最小单位究竟是多少呢？从普朗克的方程里可以容易地推算出这个常数的大小，它约等于6.55×10^-27尔格*秒，换算成焦耳，就是6.626×10^-34焦耳*秒。这个单位很小，以至于我们通常认为它好像就是连续的一样。

而这个值，现在我们称之为“普朗克常数”，用h来表示。同时，这也是人类目前理解的最小的单位，事实上，我们已经无法再往下划分了。

有同学不服，认为脑洞无极限，我不介意这个观点，但是请记住，思考和胡扯的界限，就是实验。如果你能拿出成熟的理论加以实验数据佐证，我不介意修改我的看法。在这之前，请闭嘴。

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