普朗克因何科学贡献被誉为“量子力学之父”？

问题描述

精选答案

普朗克在1900年提出能量量子化假说，颠覆经典物理连续能量观，开创量子理论先河，成为现代物理学革命性突破的起点。

核心贡献：黑体辐射与量子假说

19世纪末，经典物理理论无法解释黑体辐射实验现象（即“紫外灾变”）。普朗克通过数学推导提出能量量子化概念，认为能量以离散形式（量子）辐射，其公式$E=h\nu$中首次引入普朗克常数$h$（数值约$6.626\times10^{-34}\\text{J·s}$），成功破解黑体辐射难题。

经典理论	普朗克量子假说
能量连续变化	能量离散化辐射
无法解释高频辐射	引入$h$量化能量单位
麦克斯韦电磁理论主导	提出能量与频率正比关系

科学史意义

1. 颠覆性突破
   量子假说否定牛顿力学与麦克斯韦电磁理论的能量连续性假设，揭示微观世界特殊规律，直接推动爱因斯坦提出光量子理论（1905年）与玻尔原子模型（1913年）的诞生。

2. 常数$h$的普适性
   普朗克常数成为量子力学基本物理量，后续实验证实其在光电效应、原子光谱等领域普遍适用，2022年国际单位制将千克定义直接与$h$挂钩。

学界评价与历史定位

1918年普朗克因该研究获诺贝尔物理学奖。爱因斯坦评价其工作“撕开经典物理学铁幕”，《自然》期刊称量子假说“重构人类对自然的认知框架”。其理论虽最初被视为数学工具，却为薛定谔方程、海森堡矩阵力学等奠定基础，故被公认为量子力学奠基人。