在此我需要給克耳文男爵正個名。
克耳文男爵從來沒說過「物理學的大廈已經落成,上面只有兩朵烏雲」這句話!很多科普作品都提及克耳文說了這句話,但是事實是,這些科普作者從來都沒有去進行過任何考證,都是人雲亦雲!而且這種現象在量子力學史科普作品中還很常見!所以現在很多這些所謂的科學史故事,我都盡量去做第一手資料的考察,以保證自己不會犯和這些不負責任作者們一樣的錯誤。
另外,(這一段討論的是英國爵位因為克耳文是英國人)克耳文是男爵而不是爵士。男爵(男爵並不是男的爵士的意思,而必須合在一起看。也有女性的男爵叫做女男爵)和爵士來源於英國的貴族制度,屬於兩個不同的等級。
下面我就會對於這個事件進行詳細的解釋:
- 這個演講並不是19世紀的最後一天。很多作品中都提到這是新年賀詞或者元旦祝辭之類的,但是實際上這個演講是在1900年4月27日 [1] [2] ,與新年一丁點關系都沒有。
- 在那個題為【覆蓋熱量和光線的動力學理論的十九世紀的烏雲】(Nineteenth-Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light)的演講中,他說:「動力學理論斷言熱和光都是運動的方式,現在這種理論的優美性和清晰性被兩朵烏雲遮蔽得黯然失色了 [2] 」。如果「只有兩朵」這麽簡單(有的地方甚至寫的是「小烏雲」),還能使得黯然失色了麽?由此可見,這克耳文看來,這兩朵烏雲的問題還挺嚴重!
- 在全文中,克耳文從未提到過「物理學的大廈已經落成」。那麽這句話是否有被說過呢?這句話的確有人說過,不過那人是艾拔·邁克爾遜,就是他的實驗導致了第一朵烏雲。邁克爾遜說 [3]
嘗試轉譯一下:
盡管去斷言物理學的未來不會再有驚人的奇跡是不安全的,但是似乎事實很可能就是,大多數基本的大原則已經被牢固地建立起來了。而未來的的進展主要如何對於我們所註意到的所有現象,更加嚴格地套用這些原則。正是在這裏,測量科學顯示了它的重要性——定量工作比定性工作更令人渴望。一位著名的物理學家說,物理科學的未來真理要在小數點的第六位找到。
另外,普朗克的導師,菲利普·馮·喬利也有過類似的說法。菲利普·馮·喬利想勸退普朗克,告訴他物理學沒什麽可研究的了,退了吧。沒想到普朗克這個人本身隨遇而安不喜歡變革,結果勸退的理由反倒成了勸進的原因——而萬萬沒想到最初的變革竟是普朗克所掀起的。
總的來說,克耳文男爵從來沒說過「物理學的大廈已經落成,上面只有兩朵烏雲」這樣的話。這樣的誤傳純屬太多的科學史科普作者人雲亦雲了。——比如在下述回答中,我還介紹了關於德布羅意博士論文的誤傳。
最後回到這兩朵烏雲分別是什麽的問題。根據克耳文所說
第一朵烏雲是隨著光的波動論而開始出現的。它包括這樣一個問題:地球如何能透過本質上是光以太這樣的彈性固體運動呢?第二朵烏雲是麥克斯韋-波茲曼關於能量均分的學說。最後第一朵烏雲匯出了相對論,第二朵則匯出了量子力學。
參考
- ^https://zh.wikipedia.org/wiki/第一代开尔文男爵威廉·汤姆森
- ^ a b 李醒民 克耳文勛爵的「兩朵烏雲」 http://www.wuli.ac.cn/CN/abstract/abstract27610.shtml
- ^https://4gravitons.com/2016/03/11/in-defense-of-lord-kelvin-michelson-and-the-physics-of-decimals/