一門看似完成的學問
到十九世紀末，物理學已是一場勝利。牛頓力學統御著天體與工坊，馬克士威統一了電、磁與光，熱力學則主宰每一部引擎。當時流行的說法是：偉大的工作已經完成，剩下的只是把數值再算精一位小數。
據說克耳文勳爵提到地平線上只剩兩朵小烏雲。一朵是偵測不到地球穿越以太的運動——這朵烏雲最後化為狹義相對論。另一朵則是熱物體所放出的光。本軌道追隨的正是第二朵烏雲，而它並沒有保持渺小：它開啟了原子、光與原子核的整個量子世界。
萬物皆發光——黑體問題
任何溫度高於絕對零度的物體都會輻射光——這就是熱輻射。撥火棒受熱時，會隨溫度升高由暗紅轉為橙、再轉為黃白，其輝光在電磁波譜上移動。連你自己也在紅外線波段發光。
為了乾淨地研究，物理學家把完美的吸收體兼輻射體理想化為黑體——可以想成通往熱爐的一個小孔。它的輝光只取決於溫度，與材質無關；隨溫度升高，最亮的顏色會滑向較短的波長（維因位移定律）。
維因位移定律：最亮波長與溫度成反比——愈熱愈偏藍。
危機就在這裡。古典物理（用能量均分定理所做的瑞立–金斯計算）預測：在短波長處強度應該無上限地一直升高。如此一來，一座溫熱的爐子就該噴出無窮多的紫外線與X射線。這顯然是胡說，被稱為紫外災變——這清楚地標示：古典規則失效了。
普朗克的能量小塊
1900年，普朗克找到了解法，幾乎是違背自己意願地找到的。假設黑體壁中的微小振子不能帶有任意能量，而只能帶有某個基本能量小塊的整數倍，這小塊的大小由頻率 f 決定。能量是一塊一塊來的，而不是平滑的細流。
振子的容許能量：量子 hf 的整數倍。
比例常數 h 就是普朗克常數，約為 6.63\times10^{-34} 焦耳·秒——一個小得驚人的數。正因為它如此之小，這種顆粒性在日常生活中才看不見；然而它在每一個溫度都能完美吻合黑體輻射曲線。普朗克後來稱這是一次孤注一擲；它是量子的第一道裂縫。
物質的階梯——路線圖
從這裡起，本軌道向極小處下降。我們會遇見表現得像粒子的光（光子與光電效應），接著是表現得像波的物質（德布羅意波與不確定性），再來是原子的內部（能階與光譜），最後是帶有放射性、核分裂與核融合的原子核。
全程請記住一個主題：在這道階梯上，能量、光、乃至物質，最終都被證明是顆粒狀且帶機率的，而非平滑且確定的。接下來的一切，都是這個改變世界的單一觀念的展開。