爐邊夜話:量子力學發展史（一個人，一次決定，和一場變革）

在量子力學的發展史中，曾經出現過這樣一個人，他的出現解開了人類對當前物理學術的“兩朵烏雲”中黑體輻射的疑惑。同時又開闢了物理學發展的新紀元。

1858 年 4 月 23 日，著名法律教授 J。W。普朗克和他的夫人 E。P。普朗克的第六個孩子馬克斯出生了。這是一個遠近聞名的書香門第。馬克思。普朗克的曾祖父就是一名神學教授，祖父更是繼承了家族的衣缽，而他的父親則是一名法學教授。小普朗克的母親是一名音樂愛好者。在這樣的家庭環境下，普朗克從小就深受高雅藝術的薰陶。

不知從哪一天起，每天下午，普朗克的家中總會傳出美妙的琴聲，過往的人都會駐耳傾聽，大家深知普朗克夫人是一個絕好的演奏家。然而就在一次下午的聚會中，有人羨慕的談及此事。此時的普朗克夫人先是一愣，隨後笑了起來。說道：“你們都知道，我是從來不在下午彈琴的。”眾人更加疑惑，就在此時小普朗克坐在琴凳上開始演奏起來，眾人恍然大悟。“那麼，為什麼夫人的孩子從來沒有練習，卻突然彈得那麼好？”細心的訪客問道。普朗克夫人將事情的原因簡單解釋之後，大家立刻釋然。原來，母親為了讓小普朗克練琴不至於打擾到周圍，讓他在木板上練手，等到練好之後，再回到鋼琴上演奏。練過鋼琴的人想必都知道，如果沒有一架好的琴是很難發揮出演奏者的真實水平的。但好在年幼的普朗克非常努力，從不畏難。

少年的普朗克

1867年，完成了小學教育的馬克思。普朗克，隨父親舉家遷到了慕尼黑。並考入古典皇家馬克西米連大學預科學校。與其說，母親給與普朗克的是無與倫比的音樂天賦，那麼赫爾曼。米勒爾就是馬克斯在科學道路的引路人。米勒爾鼓勵馬克斯學好數學，同時還教他天文學、力學。米勒爾激發起他尋找科學奧秘的強烈願望。

1874 年，馬克斯·普朗克以優異的成績於預科學校畢業，並準備上大學。就像我們的高中時代，高考結束後選專業選大學一樣。此時的普朗克也為這事而煩惱，到底學什麼好呢？要知道，在當時的社會環境下，從事自然科學是為人所不屑的，因為19世紀，以牛頓為主的經典物理學已經走到了巔峰，很多人認為，自然科學的發展已經到頭了。轉而對文學和社會科學有著很高的認同，認為這才是一門高深的學問。

就在這一天，少年的普朗克來到父親身邊，想要找到答案。他告訴父親：“今天我見科林了。”科林是他父親從事音樂的摯友。“科林認為我不適合從事音樂事業。”他接著說道：“雖然我喜歡文學，但是同學們認為我寫的劇本缺乏技巧和熱情。”聽著普朗克看似喃喃自語的話語，父親似乎看出了普朗克的心思。“那麼米勒爾老師是怎麼說的呢？你自己又有什麼想法？”父親說道。由於當時輕視自然科學的風氣，普朗克的父親自然知道，讓孩子走向從事自然科學之路是一件非常艱辛的事，“馬克斯，我一直在聽你說，我在等著聽你自己的想法。而事實上你始終在轉述別人的意見，馬克斯，你的意見在哪裡？要知道，你的選擇關係著的是你的一生，和別人沒有任何關係。如果你老是斤斤計較別人的想法，那麼你不妨問一下自己，你打算為誰活這一輩子？”父親接著鏗鏘有力的說道。這一句話如同當頭棒喝，年少的普朗克決定不去在乎別人的眼光，學習數學專業。殊不知，這一選擇不僅改變的他的命運，也同時改變了物理學發展的走向。

在學習數學的過程中，普朗克由於機緣巧合接觸了物理，並對這個當時認為是完美的學科產生了濃厚的興趣。手不釋卷的他，卻得了重病，病中的他依然沒有忘記學習。透過學習他深知當時有名的物理學家都在德國。最終的他申請轉入柏林大學。1879 年，21 歲的馬克斯·普朗克以論文《論機械熱學第二定律》獲得了哲學博士學位。成功的普朗克回到慕尼黑，成為一名慕尼黑大學講師。並在40 年的教學生涯中，培養了 20 名哲學博士，其中許多人成了很有成就的物理學家，其中勞厄（ Laue）與玻特（ Bathe）獲得了諾貝爾獎。

1900 年 10 月 19 日，庫爾鮑姆向柏林物理學會報告了有關於黑體輻射的實驗。而維恩與瑞利。金絲提出的擬合公式似乎不能給出更好的結果。於是普朗克決定提出一個新的輻射普適公式，在他的傳記中，普朗克曾提到，證明這個公式是他一生中最繁重的工作。終於在一個“賓果”的時刻，普朗克覺得既然維恩與瑞利。金絲的公式分別適用於低頻與高頻的輻射過程，那麼為什麼不把這兩個公式揉到一起先構造出來，至於為什麼最後討論不遲。隨後的普朗克經過大量比對，終於得到了一個滿意的答案。然而這個公式卻意外的說明能量並不是連續的，而是一份份的輸出。這顯然與經典物理相互違背。這一份份的能量最小單元被他稱作“基本作用量子”或“作用單元”，是個常數。這個發現無疑是革命性的，它將傳統能量的概念，轉變成了一個一個的量子，併為後面的工作打下基礎。今天，通常稱這個常數為普朗克常數，正是為了紀念這位為量子科學做出貢獻的科學家。