紫外光灾难

我们知道，被加热的物体一般会发出红光，随着温度的上升，它所发出的光的颜色由红变黄，再变成蓝白色，这时它被加热到了所谓“炽热”的程度，并向四周辐射出大量热量。这种“热辐射”现象到处可见。有经验的炼钢工人常常凭炼钢炉炉膛里火焰的颜色，就能准确地判断出炉温有多少高。他们所依据的也是热辐射过程中温度与颜色的关系。

19世纪，世界钢铁业的发展产生了对测量高温的迫切需要，物理学家开始对热辐射问题进行深入的研究。科学研究往往采用理想化的办法来求得初步结果。理想的热辐射体是“黑体”。所谓“黑体”，是指一种黑色的物体，其特点是能吸收外来辐射的全部能量。当然，这只是一种理想化的物体，实际上是不存在的。煤炭算是乌黑乌黑的了，可是它也只能吸收外来辐射的90%左右。

为了建立热辐射理论，物理学家纷纷研究黑体辐射。当时，比较成功的黑体辐射公式有两个。一个是由英国著名物理学家瑞利和天文学家金斯建立的瑞利-金斯公式，这个公式在光谱的长波长范围内和实验结果相一致，但是在短波长的紫外光范围内则完全不符合实验结果，这就是物理学史上著名的“紫外光灾难”。的确，如果一种理论与实验事实不相符合的话，那将是灾难性的。

与此相反，由德国著名物理学家维恩导出的另一个公式——维恩公式，在短波长方面和实验结果符合得很好，但是在长波长上则理论与实验不一致。

由于瑞利-金斯公式完全是根据经典物理学的连续性原理推导出来的（因为经典物理学认为热的辐射和吸收都是完全连续的过程），因此，“紫外光灾难”实际上是整个经典物理学连续性的“灾难”，这也是英国物理学元老开尔文把“黑体辐射”实验看作是物理学天空中另一朵“乌云”的原因。