
في
نهاية القرن
التاسع عشر
ظن كثير
من الفيزيائيين
أن قوانين
الفيزياء أصبحت
واضحة جلية
ولم يتبق
إلا بضعة
ظواهر هنا
وهناك تحتاج
إلى تفسير
، منها
توزيع الطاقة
على الترددات
(الأطوال
الموجية)
في
الأجسام الساخنة
المثالية، مايسمى
( إشعاع
الجسم الأسود)
حيث
لوحظ وجود
تناقض مع
ما تقرره
النظرية
الكهرومغناطيسية
، وظاهرة
التأثير الكهرومغناطيسي
حيث وجد
أن الطاقة
الحركية للإلكترونات
المنبعثة لا
تتناسب مع
شدة الضوء
بل مع
تردده .
وكانت
المشكلة الكبرى
القائمة منذ
زمن طويل
هي مشكلة
فهم كيفية
ظهور الأطياف
اللونية الخطية
البراقة والمعتمدة
عند تسخين
الغازات تحت
ضغوط كبيرة.
كما
كانت هنالك
مشكلة الأثير
وسرعة الضوء
. وربما
تداخلت المشاكل
كلها لدى
بعض الفيزيائيين
حتى غدت
غير قابلة
للحل .
لكن
عموم الفيزياء
كان قائما
على ثلاثة
أركان متينة
هي :
1- قوانين
نيوتن في
الحركة والجاذبية
وما يتعلق
بها من
صياغات راقية
لاحقة في
ما يسمى
ميكانيك لاغرانج
وهاملتون .
2-
نظرية
ماكسويل في
الكهرومغناطيسية
وما يتعلق
بها من
علوم البصريات
.
3-
علوم
الديناميكا الحرارية والميكانيك الإحصائي
وما يتعلق بها من قوانين الإشعاع .
كان
المطلوب إذن هو حل المشاكل العالقة لكي
تكتمل نظرية الفيزياء الكلاسيكية هذه .
وبذلك
يصبح فهم العالم كله ممكنا ، ومن أبرز
مضامين هذا التصور الكلاسيكي للعالم
مايلي :
1- أن
العالم مقسم إلى مادة تمثلها الجسيمات
ذوات الكتلة والطاقة التي يمثلها الإشعاع
الحراري والضوء والموجات الكهرومغناطيسية
عموما .
2-
إن ظواهر
العالم " الطبيعية"
هي ظواهر
حتمية قابلة للتكرار وفي أغلبها قابلة
للعكس
3-
وإن
نتائج القياسات الفيزيائية هي نتائج
مؤكدة وفطعية تعتمد دقتها على دقة أدوات
القياس وأساليبه
لكن
الوقائع التي تلت أثبتت غير ذلك فتفاقمت
مشكلات الفيزياء في السنين الأولى من
القرن العشرين إلى حيز الفكر العلمي أفكار
جديدة و مفاهيم جديدة ومنطق جديد فرضه
واقع الظاهرة الفيزيائية فطرحت نظريات
جديدة كانت نظرية الكم واحدة من الأعمدة
الجديدة للفيزياء والتي تقوم اليوم على
ثلاثة أعمدة هي :
1-
النظرية
النسبية
2- نظرية
المجال الكمي والإلكتروديناميك الكمي
3- الميكانيك
الإحصائي الكمي
وأصبحت
الفيزياء
الكلاسيكية
حالة
خاصة
من
هذه
الفيزياء
الجديدة
.
فلقد
أيدت
تجارب
رذرفورد
في
عام
1910 أن
الذرة
تتألف
من
إلكترونات
سالبة
خفيفة
ونواة
موجبة
ثقيلة
ذات
حجم
صغير
و
لكي
تكون
هذه
الجملة
مستقرة
فإنه
من
الضروري
أن
تدور
إلكترونات
حول
النواة
لأن
الشحنات
المختلفة
تتجاذب
لتلتصق
ببعضها
إذا
كانت
سالبة
،
ومع
ذلك
فإن
شرط
الإإستقرار
هذا
فير
كاف
لأن
الاكترونات
لها
تسارع
مركزي
وفق
مداراتها
لكن
الجسيم
المشحون
الخاضع
لمثل
هذا
التسارع
يطلق
أمواج
كهرومغناطيسية
،
إذا
حسب
المفاهيم
الكلاسيكية
فإن
طاقة
الإلكترون
الدائر
حول
النواة
يجب
أن
تتضاءل
باستمرار
إلى
أن
يسقط
الإلكترون
على
النواة
وهذا
فيه
تضارب
صارخ
مع
الحقيقة
الصريحة
لإستقرار
النواة