原子光谱

当你让一团炽热气体发出的光穿过棱镜，你得到的不是连续的彩虹，而是一组在极特定颜色处尖锐、分立的明亮谱线。反过来，让白光穿过较冷的气体，你会看到同样的那些颜色缺失，化为暗线。每种化学元素都有自己独一无二的谱线图样，是一种光学指纹，让天文学家仅凭光就能读出遥远恒星的成分。

这种离散性对经典物理而言是一桩深邃的谜。倘若原子是一个微型的太阳系，电子绕原子核运行，那么按麦克斯韦电磁学，运行的电子应当连续地辐射能量、向内盘旋，并在不到一秒的瞬间坠入原子核——一路上发出一片涂抹开来的、各种颜色俱全的光。原子显然两样都不做：它们是稳定的，而且只发出某些尖锐的颜色。

这些谱线还遵从惊人地简单的数字图样，迫切地呼唤一个解释。当解释到来时，它是革命性的：一个原子只能持有某些离散数额的能量，而当一个电子在两个这样的允许能级之间跃迁、释放出一个其能量恰为两者之差的光子时，便发出一条谱线。原子光谱因此是物质内部能量量子化的一份直接的、看得见的读数。