플랑크의 법칙과 자외선 파탄

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자외선 파탄

19세기 후반, 물리학자들은 흑체복사에 관해 알게 되었고 파장 패턴을 측정했습니다. 그러나 그 내용은 설명할 수 없었습니다. 여러가지 이론들로 흑체복사의 일부는 설명할 수 있었지만 전부를 설명할 이론은 찾지 못했습니다. 빌헬름 빈이 고안한 방정식에서는 파란색 파장에서 에너지의 방출이 급격히 줄어듭니다.

 

한편 레일리와 제임스 진스는 빨간색 스펙트럼에서의 증가를 설명했습니다. 그러나 이 둘을 함께 설명할 공식은 찾을 수 없었습니다.더구나 레일리와 진스의 설명에 등장하는 스펙트럼의 증가는 더 심갛ㄴ한 문제 있었습니다. 이들의 이론에서는 증가율이 줄어들 방법이 없어 자외선의 짧은 파장 대역에서 에너지가 무한대로 방출 됩니다. 이 문제를 자외선 파탄이라고 부릅니다.

 

이에 대한 해답은 막스 플랑크가 알아냈습니다. 그는 당시 열과 빛의 물리학을 통합하려고 시도 중이었습니다. 플랑크는 수학적인 사고를 즐겼고, 사전지식 없이 기본 버칙에서부터 시작해 물리학 문제들을 해결하길 좋아합니다. 당시 물리학의 기본 법칙, 그중에서도 열역학 제 2법칙과 맥스웰의 방정식에 매료되었던 플랑크는 이 둘의 연관성을 입증하는 문제에 도전했습니다.