十九世纪中叶，在热质被赶出了物理学的大门之后，人类就的重新探索热的微观本质。热是微粒的运动不用再提，但是微粒究竟是分子还是原子呢？在1860的一次国际大会上，大家还是讨论不休，直到会议临近结束，阿佛加德罗的学生康尼查罗（1826—1910）向每位与会人员发了本自己印的小册子，主要写的正是五十年前老师阿佛加德罗的分子假说，并且给了有条有理的严谨的陈述。分子假说在经历半个世纪的沉沦之后终于在阿佛加德罗死后成为新的理论。至此，人类终于明白了：物质由分子或者原子或者离子组成，分子由原子组成。

　　但是原子内部是什么样的呢？漆黑一团还是锦绣一片，没人知道，它就像一个坚硬无比的核桃，核桃夹子是别指望打开，甚至是屠龙刀、倚天剑等都要望洋兴叹，总之是再也能打开了，因为原子是不能分割的嘛。
　　日期：2017-08-22 15:26:14
　　然而原子最终的命运不是一句“不可分割”就能打发的。几十年后，来自英国的科学家就神奇地把原子打开了。时间是1897年。这位科学家叫汤姆逊（Thomson，1856—1940），英国著名的物理学家，当他2岁的时候，世界上多了个叫“阴极射线”的东西。
　　1858年，德国科学家普吕克（Plucker，1801-1868）将一个玻璃试管中的空气抽的非常稀薄，然后再将试管两头装上电极板，极板上加入几千伏的电压，在阴极对面试管壁上闪烁着绿色的辉光，但是却没有看到从阴极上有任何东西发射出来。那这个辉光到底是什么呢？在二十多年后有两种普遍的看法：某种粒子或者电磁波。
　　赫兹对此做了实验，当他把这个管子置于磁场中，发现绿色会发生偏转，但是没有对此下一个定论。汤姆逊巧妙地修改了这个实验，在阴极射线前加了个震荡磁场，并在磁场前面加了个荧光屏：
　　这样改变磁场的强度，测量荧光屏上的电子的位置，就可以算出这个粒子的荷质比。通过计算，这种带电的粒子质量远小于原子，所以它是一种带负电荷的新粒子。1897年4月汤姆生以《阴极射线》为题作了研究报告，申明发现了比原子更小的粒子—电子。
　　就这样，原子核桃被汤姆逊先生生动的给打开了，那么请问：“先生，切开的原子核桃，里面是什么样的？生的还是熟的？红的还是白的？液体还是固体？”
　　汤姆逊先生看了看，冷静的回答说：“对不起，我打开的可能也许大概Meybe是个蛋糕，一个奶油布丁加葡萄干蛋糕”。（对话为杜撰，只求旨意；核桃和蛋糕的区别在于，核桃还有一层厚厚的壳）。
　　这就是汤姆逊的原子蛋糕模型，该模型只是人为猜测，而且该模型也有诸多问题，最终被汤姆生的学生的新的原子模型取代，此是后话。

　　我们还不急于讲述原子模型的故事，此时物理学界的当务之急是头顶的上的两片乌云。看官，如果你记忆不错，一定还记得20世纪初的两朵乌云，第一朵乌云最终稀拉哗啦的下起了相对论的雨，那么第二朵乌云是否会烟消云散呢？
　　日期：2017-08-22 17:15:51
　　第三十七回：黑体辐射
　　1900年的物理学，总是让人类沾沾自喜。力学、电磁学、热力学和统计力学都有了长足的发展，那是一个最美的时代，因为人不会因“不知道自己不知道”而感到烦恼，几乎所有人都认为物理学是一个差不多竣工的大厦，只是大厦上还飘着两小朵朵的云彩而已。

　　第一朵乌云说的是寻找以太，第二朵乌云说的是热辐射。热能传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射。比如刚泡了杯咖啡烫了手，这是热传导；往杯子里面兑点儿冷水，就是热对流。现在可以一边享受阳光一边喝咖啡了，晒太阳便是热辐射的一种。
　　实际上，只要温度大于0K的物体，都会有热辐射产生，所以甭管乐不乐意，每个物体是时刻都在辐射电磁波，也在吸收电磁波。生活在这个世界上，谁都想占点光，谁都想发点热，否则不是浪死就得胀死。
　　1862年基尔霍夫反其道而行之，提出一个理想化的“绝对黑体”：只吸收电磁波，不辐射电磁波。绝对黑体是不存在的，只能看成近似黑体，即史上著名的黑体辐射实验。
　　1896年，德国物理学家威廉维恩（1864年—1928年）从热力学的理论出发，结合实验数据，给出一个经验上的黑体辐射公式，后来称为维恩公式。
　　1900年，英国物理学家瑞利（Rayleigh，1842-1919；本名斯特拉特，祖父被封瑞利男爵，他是瑞利三世）从统计力学出发，从数学上推导出瑞利公式，该公式后来经过英国物理学家金斯（Jens，1877-1946）修正，所以后来成为瑞利—金斯公式。两个公式的曲线图如下：
　　维恩曲线还则罢了，瑞利—金斯曲线就十分了得。当波长越小是，越能发出无穷大的能量，如果这个曲线适用于整个波段，那么可以瞬间秒杀任何能量源带来的能量，原子丨弹丨氢弹都不值得一提，所以称为“紫外灾难”。而维恩曲线在长波内又与实验不符。须知道，这两个公式是都依据现成的物理理论，可能会牵一发而动全身。

　　日期：2017-08-22 17:18:18
　　第三十八回：光电效应
　　伟大的赫兹让人类知道了电磁波的存在，他是一位和法拉第一样的天才，可惜不能像法拉第一样活到76岁，他的寿命连法拉第的一半都不到。
　　赫兹去世后，留下了一个谜题，几年前年他用紫外线光照射谐振的锌球时，产生的火花比没有紫外线照射强很多，奇怪的是，红外线和可见光都达不到这样的效果。他只把这个现象写进了论文，但是没有给出合理的解释。
　　这个后来被称为“光电效应”的现象立刻引起了物理学者们的好奇心，很多人把这个实验单独的做了出来并证实了一些特性：

　　1.光的频率小于一定范围，不会产生光电效应，只有频率大到一定程度才可以。
　　2.光电效应和光的强度无关，即便很弱的紫外线也可以产生光电效应，而很强的红外线如果没有到临界值也无法产生光电效应。
　　1899年，也就是人类发现电子的后两年，汤姆逊也做了类似的实验，他在产生的火花上加了个磁场、在磁场后面加了个荧光屏.山不在高，有仙则灵，招不再多，管用就行, 汤姆逊证实了光电效应溢出来的正是电子。
　　此后，很多科学家尝试解释。那是一个麦克斯韦的时代，是电磁波的时代，也是光的微粒学说被赶出物理学大厦的时代。从电磁波入手自然是再合适不过的了。
　　如果是电磁波，能量会慢慢聚集，就像晒太阳一样，越晒越暖和。等到能量大到一定程度，电子就会溢出，但是在临界频率以下的光照一天（能量很大）也没见一个电子溢出；而临界频率及以上的光轻松即便微弱也可以溢出电子。
　　到了1903年，赫兹的一位学生提出电子溢出是共振的结果，即紫外线的频率和极板上的电子发生共振，导致电子溢出。那么问题来了，电子的共振频率不可能那么多。若用比临界频率更大的光照射，随便什么光能溢出电子，这个理论被他自己的实验否定了。
　　1905年，注定是不平凡的一年，注定是要载入史册的一年。在前面已经讲过，爱因斯坦就在1905年发表了狭义相对论和质能方程。而在这些理论之前，实际上，爱因斯坦还发表了另外一篇文章《关于光的产生和转化的一个试探性观点》，这是他1905年发表的第二篇论文，也是他一生发表的第四篇论文，前两篇均在他自称为“修皮鞋”的日子里完成的，并自嘲它们为毫无意义，但是这篇论文却极其以及相当有意义。