وكان كل شيء يسير على ما يرام؛ إذ تشهد الوقائع بالصحة الكاملة لكل قانون منهما على حدة، بيد أن الأزمة التي وصلت إلى حد الكارثة جاءت من إجراء بسيط قام به الفيزيائيان الإنجليزيان رايلي

Rayleigh ، وجينز

Jeans ؛ ليصلا إلى القانون الشامل الذي يجمعهما معا ومؤداه: قوة الإشعاع المنبعث من جسم ساخن تتناسب طرديا مع درجة حرارته المطلقة وعكسيا مع مربع طول الموجة الضوئية المنبعثة منه. وبدا أن هذا القانون يتوافق تماما مع المعطيات التجريبية، ثم اكتشف العلماء أن التوافق يحدث فقط في نطاق الموجات الطويلة من الطيف المرئي وهي الأخضر والأصفر والأحمر. ولكن قانون رايلي/جينز لا ينطبق على الموجات القصيرة عند الاقتراب من الأشعة الزرقاء والبنفسجية وفوق البنفسجية. على هذا يتبع قانون رايلي/جينز الشامل أنه كلما قصرت الموجة كلما ازدادت شدة الإشعاع الحراري، بيد أن شيئا من هذا لم يحدث إبان التجربة، والأدهى أن شدة الإشعاع يجب أن تنمو بغير حدود عند الانتقال إلى موجات أقصر وأقصر، وبالطبع، هذا لا يحدث فيستحيل أن يوجد نمو غير محدود في شدة الموجة، لا شيء في الطبيعة غير محدود باستثناء الكون نفسه؛ لذلك عندما يفضي قانون فيزيائي إلى اللامحدودية فمعنى هذا أن نهايته قد حلت.

6

أصبح هذا المأزق الناجم عن نظرية الإشعاع معروفا باسم الكارثة فوق البنفسجية؛ لأنها بخلاف ما تصور الجميع لم تكن أزمة قانون واحد، بل أزمة التصور الفيزيائي الكلاسيكي بأسره.

هكذا كانت المشكلة التي حاول ماكس بلانك حلها هي إيجاد رابطة بين قانون بولتسمان/ستيفن وقانون فين، بطريقة مختلفة تؤدي إلى نتائج معقولة، وبعد أبحاث عدة، وجد بلانك المعادلة التي تربط بينهما، بطريقة تحول دون الكارثة فوق البنفسجية. بيد أن هذه المعادلة كانت متورطة في مصاعب عديدة ، تتلخص في أنها تأبى الخضوع للأطر الحتمية، أطر الفيزياء الكلاسيكية بينما تتجاوب تجاوبا رائعا مع المعطيات التجريبية، وكان هذا موقفا تراجيديا وجد بلانك نفسه فيه فماذا يفعل؟ هل يأخذ بمنظور العقيدة الحتمية ويحارب الوقائع؟ أم يقف في صف الحقائق ويحارب النظرة القديمة؟ وقد اختار بلانك البديل الثاني.

كانت الفيزياء الكلاسيكية كما أشرنا تقوم على مبدأ بقاء الطاقة، وترى أن الجزيئات تتبادل الطاقة عند اصطدامها مع بعضها، وإن كانت قد وجدت ضربا آخر من الطاقة، لا علاقة له بحركة الجزيئات ويسمى بطاقة الحركة الموجية. ومنذ أن وضع ماكسويل معادلاته الكهرومغناطيسية تحتم على طاقة الإشعاع الضوئي - خصوصا ذات الأصل الحراري - أن تخضع للقوانين العامة للموجات، وهذه الطاقة أيضا مستمرة منتشرة مع الموجة المتحركة، وكان الفيزيائيون على أية حال يسلمون تسليما بأن المادة يمكن تقطيعها أجزاء صغيرة، حتى نصل إلى حد الجزيء والذرة وما هكذا الطاقة. بيد أن تطورات العلم، قد أفصحت عن أن «أية محاولة لاعتبار سيل

Flow ، الطاقة

Stream

عينيا، على الفور تدحض نفسها».

Unknown page