量子力学の発見現場（２）青の公式
＜プラトンとの共振＞

イデア科学の可能性を信じるために、その発生の現場に行ってみることになりました。量子力学が発見された過程を知ることは、自他共振を考える上でも大変面白いでしょう。時代を遡って量子力学が発見された時代とは19世紀末のことです。
「量子論が生まれたキッカケ」を参照してください。
http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/relativity/contents/relativity300.html

以下、編集して引用しました。

レイリーの赤の公式では、炉の現実を示せませんでした。物理学者は行き詰ってしまいました。しかし、彼らは、そんなことではめげていませでした。

レイリーとは別に、ドイツのウィーンは別の観点から式を考えたのです。彼は、大胆にも熱力学にもとづいて、光を粒子だと仮定して式を立てたのです。この式は、当時は大変不評だったようです。なにしろ、当時、光は粒子ではなく、波だと考えられていたからです。


ウィーンは、初めから、実験データ全体の山型エネルギー分布に合うように、指数関数(eのべき乗)を導入したことです。古典物理学など糞食らえと言ったかどうかは分かりませんが、とにかく、事実が大事という態度をとったわけです。それでは式を見てみましょう。

ウィーンの式(青の公式)

光の強さ＝係数×振動数の三乗／指数式

指数式＝e＊係数・振動数／温度

この式が山型になるのは、e＊係数・振動数／温度の部分に特徴があるからです。巧い具合の山型になるのは、eの肩、即ち、べき乗にカラクリがあるのです。

つまり、eの肩とは、係数・振動数／温度のことですが、この式で振動数が大きい(波長が短い)と、式には分子に、振動数三乗がありますが、それよりも、はるかにeの値は文字通り指数ですから、べき乗で大きくなります。しかも、分母に入っているので、光の強度としては、急激に落ちていくのです。実際に、山の左側のカーブは、ピークから急激に減少しているでしょう。

一方、振動数が小さい(波長が長い)と、式の分子にある振動数三乗も小さくなり、同時に分母のeの値も小さくなります。ですから、光の強度としては、なだらかに落ちていくのです。実際に、山の右側のカーブは、ピークからなだらかに減少しているでしょう。

この式は大体実験結果とあっていましたが、波長が長い場合（山の右側）については精度が悪すぎました。大体ではダメなのです。

もう一つの問題は、理論的に式を導出できていないという欠点があったことです。それでも、山に右側では、ぴったりでしたので、青の公式と呼ばれることになったのです。

結局、レイリーにしてもウィーンでも黒体輻射の問題は完全な解決はできなかったということです。そこで、この問題は19世紀において物理学最後の問題とまで言われたのです。