1　黑體輻射叛逆經典　普朗克釋放量子妖精

1.1　量子學之父，已垂垂老矣

1946年夏天的英國劍橋，彎彎曲曲的劍河兩岸，既有壯觀的哥特式建筑，又有柳綠草青的田園風光。一位老者，步履蹣跚地徘徊于一條田間小路，若有所思，若有所憶，不經意間撞到一個正在玩耍的小男孩。

男孩金發碧眼，看似八九歲的樣子，觀此身著西裝之老者：飽滿的前額，幾根稀疏的頭發紋絲不亂地貼在光禿禿的大腦門上。眼鏡下透出的目光，雖沉穩卻顯無力，使男孩感覺他不似當地人，于是張口便問：“老爺爺何方人士？”

老者見孩子聰明可愛，布滿皺紋的臉上浮起一絲難得的笑容，仿孩子的語氣答曰：“在下德國人普朗克也！”不料男孩眼睛一亮：“莫非是那位打開潘多拉魔盒，放出了量子小妖精的馬克斯·普朗克？”

老者道：“正是敝人……”

孩子喜出望外：“啊，原來你就是前輩們常提起的量子之父！久仰久仰！”

男孩立即興奮地拉住老者不放，要聽他講量子妖精的故事……

剛才的對話是筆者杜撰的，但場景和年代卻是真實的。那年剛剛停止戰亂，大局方定。已經88歲的普朗克，支撐著虛弱不堪的病體，從柏林來到英國，參加英國皇家學會舉辦的、因戰亂而推遲了4年的牛頓誕生300周年紀念會。在所有與會科學家中，普朗克是唯一被邀請的德國人，這固然是基于他在科學界的崇高地位。

讓我們來回答男孩的疑問：普朗克何許人也？為何人們稱他為“量子之父”？他打開了什么樣的潘多拉魔盒？又放出了何種妖精？

田間漫步的普朗克，當年的確是到了行思坐憶的年齡，往事一樁樁浮上腦際……

這次來參加他畢生崇拜的物理學祖師爺牛頓之300年誕辰紀念會，他能不回憶自己“理解和質疑同在，保守與創新共存”的學術生涯嗎？皇家學會邀請的專家遍布世界各地，中國人中也有周培源、錢三強、何澤慧等物理天文量子高手被邀。當年的德國人中不乏有名的物理學家，紀念會卻獨請他一人。悲情偉人，以國以民為先！作為一個熱愛德意志的戰敗國國民，他是否會反思他那盲目的愛國情懷？他又怎能不緬懷自己坎坷磨難的一生呢？還有他破碎的家庭以及在兩次世界大戰中失去的親人。

況且，他來參加會議的目的之一，仍然是企圖于戰后重建德國科學界的地位……

馬克斯·普朗克（Max Planck，1858—1947）出身于一個學術家庭，曾祖父和祖父都是神學教授，父親是法律教授。普朗克是他們這個大家庭中的第6個孩子，在德國北部之城基爾出生（圖1-1、圖1-2）。

普朗克從小就是科學的信徒！牛頓的信徒！經典物理的信徒！雖然他從小有音樂天賦，唱歌彈琴都很在行，還曾經準備攻讀音樂，但最后仍然舍棄不了更為鐘愛的物理。

他的大學數學老師亦嘗勸之：棄物理，學別的！因為物理那兒已經有了牛頓和麥克斯韋之理論，經典物理學的大廈完美無缺，凡事皆有路可循、有道可通，似乎已經無題可究、無經可修了，剩下的只是打掃垃圾、填補漏洞而已！

普朗克則淡然答之：“吾并非期待發現任何新大陸，僅望深入理解已存的物理學基礎，知足也?！?/p>

愛因斯坦于1918年4月在柏林物理學會舉辦的普朗克60歲生日慶祝會上發表演講曰：“科學殿堂各式各樣人物多矣，或求智力快感者，或欲追名逐利者。普朗克卻非此二類人士，純粹為虔誠物理之信徒，此吾所以深愛之也。”

1877年，普朗克轉學到柏林洪堡大學，在著名物理學家亥姆霍茲和基爾霍夫、數學家卡爾·魏爾施特拉斯門下學習。普朗克在學術上受益匪淺，但對他們的教學態度卻不以為然。例如，普朗克如此評論亥姆霍茲：“他讓學生覺得上課很無聊，因為不好好準備，講課時斷時續，計算時經常出現錯誤?！边@些經驗，促使普朗克自己后來成為一名嚴肅認真、從不出錯的好老師。

1879年，年僅21歲的普朗克獲得了慕尼黑大學的博士學位，論文題目是“論熱力學第二定律”。之后，在度過了相對平靜的十幾年教職生涯后，從1894年開始，普朗克被黑體輻射的問題困惑住了。