紫外災難

紫外災難是經典物理應用於黑體輻射時一次驚人失敗的名字。把熱空腔中的光看作一堆駐立的電磁波，並給每一個波分配相等的一份熱能——這條規則對氣體行得通極了——就會導出瑞利—金斯公式。對於長的、紅色的波長，它與實驗吻合得很好。

可是波的波長能短到沒有盡頭，所以這種短波長的模式有無窮無盡之多。每一個都攜帶同樣固定的一份能量，公式便預言輻射出的功率朝著紫端與紫外端無限地一路攀升。把它們全加起來，一個溫暖的物體本應噴出無窮多的能量——而你家的壁爐本該把整個房間燒成灰燼。

自然界顯然根本不會這樣；真實的譜在短波長處會掉頭並跌向零。「災難」一詞捕捉的是經典推理崩壞得有多厲害，而非一場真正的禍事。普朗克為脫身，假設能量只能以離散的小包交換，這在數學上把高頻模式扼住了。那一條勉強為之的假設，正是通往量子理論的門戶。