连赫兹自己也不知道，他已经亲手触摸到了“量子”这个还在沉睡的幽灵

还记得上一篇咱们介绍光的波动性吗？杨的双缝干涉实验证明了光具有波动性，将牛顿一直带给大家的“光是粒子性”的认知给颠覆了。彼时的19世纪，光是一种波已经广为人知，后面更证明了光是一种横波，也就是类似水波那样，振子做相对传播方向垂直运动的波。并且在1821年，由菲涅尔用横波理论成功地解释了偏振现象，攻克了光是一种波这个“证明之役”中最难以征服的据点。而伟大的麦克斯韦在1856年、1861年和1865年发表了三篇关于电磁理论的论文，这三千篇论文的地位在整个物理学发展史上是举足轻重的，其辉煌灿烂绝不亚于牛顿力学。因为他发现了电磁波，而且预言，光其实只是电磁波的一种。用《上帝掷骰子吗？：量子物理史话》一书的原话说就是:

从微波到X射线，从紫外线到红外线，从γ射线到无线电波……普通光线只是它统治下的一个小小的国家罢了。

并且后来经过赫兹等人的整理，提炼出一个极其优美的核心，也就是著名的麦氏方程组。大家一定好奇麦氏方程组长什么样，其实咱们中学物理都学过，只不过都还给老师了，我用大模型回答了下，大家看看，也不用管怎么理解，暂时不是我介绍的重点😅:

大家只要清楚，麦克斯韦方程组是经典电磁学的核心理论，统一了电学和磁学现象，对现代物理学的发展产生了深远影响。此时的19世纪末，经典的牛顿力学依然屹立不倒，无论是天上的行星，还是地上的石块，都遵循着他的规律，牛顿就像一位预言家一样，掌握了世界运行的规律。随着1846年海王星的发现，更是推向了高潮。因为在海王星的发现过程中，根据万有引力定律，天文学家通过计算天王星的轨道异常，推测出可能存在一颗未知的行星在影响着它的运行。这一理论为亚当斯和勒维耶的计算提供了基础，也为海王星的发现提供了重要的线索。因此，可以说牛顿的万有引力定律是海王星被发现的重要原因之一。
书中还提到此时:

在光学方面，波动已经统一了天下，新的电磁理论更把它的光荣扩大到了整个电磁世界。在热方面，热力学三大定律已经基本建立（第三定律已经有了雏形0。经典力学、经典电动力学和经典热力学（加上统计力学）形成了物理世界的三大支柱。

而时钟悄悄来到了1887年，一个实验证明了光具备粒子性。这就是赫兹在论文《论紫外光在放电中产生的效应》中提到的，当紫外线照射金属的时候，会让金属释放电子，就像弹出来一样，而只有光是粒子性的，才会在照射到金属表面的时候而这些微小的粒子就是光子。我们还记得上篇提到，牛顿很早就说过光是一种微粒子，但是他想象中的粒子更像是经典意义上的粒子，具有确定的位置和动量，类似于弹丸或者小球，能够沿直线传播并撞击物质表面，这在当时用来解释光的直线传播和反射。但是无法解释光的干涉和衍射，最终被杨等人的证明所驳斥了。而赫兹的实验，证明了只要光的能量高到一定程度，达到紫外线级别，就可以激发金属释放出电子，虽然他还不理解这是为什么，就像书中的一个引言一样:

连赫兹自己也不知道，他已经亲手触摸到了“量子”这个还在沉睡的幽灵。

这个幽灵最后由爱因斯坦在解释光电效应时提到了赫兹的实验，并证明，引入了“光量子”的概念，这是后话了，咱们下篇继续科普。