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普朗克常数纵横谈
（清风科普于2020年2月13日）
19世纪末，与经典力学和经典电磁学并驾齐驱的，是经典热力学。当时，人们普遍认为能量（如光）是连续的，而物质（如水）是不连续的。
01. 经典物理学头顶的两朵乌云：
然而，连续的能量会存在着一个严重问题：即“高端能量的紫外辐射” 。这就是著名的 “黑体辐射” 与 “紫外灾难”，被英国科学家开尔文形象比喻为飘浮在经典物理学上空的两朵乌云之一。
另一朵乌云是 “迈克耳逊－莫雷实验” 与 “以太说破灭” 。这朵乌云对经典物理学中的 “波” 的传播需要介质 “以太” 提出了挑战。以太（Ether），最早源于古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种弥漫于空间的物质。后来被经典物理学奉为真理数千年，正如声音的传播需要“空气” 做为介质，不会有人质疑。但正是因为有了对 “以太” 这朵乌云的质疑和破解，才会引出后来的 “光的波粒二象性”，这对经典物理学是颠覆性的革命。
为了消除第一朵乌云 “紫外灾难”，普朗克于1900年，在其新建的 “黑体辐射” 公式中，添加了一个量纲，做为粒子角动量的物理常数h，其数值：h=6.62607015×10^-34 J·s
（焦耳·秒）[来自第26届国际计量大会(CGPM)表决通过的精确值] 。普朗克常数记为h，用以描述能量子大小。在量子力学中扮演重要角色。
附带：也很重要的基本物理常数，叫玻尔兹曼常数：
k=1.3806505×10^-23J/K（焦耳/开尔文）
02. 黑体辐射的研究成果：

说明：在黑体辐射研究中，出现多个物理表达式。其中，普朗克定律更适用于绿光中波中频领域，维恩近似值更适用于蓝紫光短波高频领域，瑞利-金斯定律更适用于红光长波低频领域。
瑞利-金斯公式在长波或高温情况下，同实验结果相吻合。但在短波范围，能量密度则迅速地单调上升，同实验结果矛盾。这就是物理学史上最著名的 “紫外灾难” 。瑞利-金斯公式的严重缺陷，深刻揭露了经典物理的困惑，从而对辐射理论和近代物理学的发展，起了很重要的推动作用。科技发展有一条不成文的铁律：“有质疑，才有进步！”

03. 普朗克常数的发现：
普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行着，计算的结果才会与试验结果相吻合。这样的一份份能量叫做能量子，简称量子。
表达式：ε?=nhv（n=1 ， 2，3…）
简式：E=hv
其中， ν为辐射电磁波的频率，h为普朗克常数。在不确定性原理中，粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数h 。
千克（kg）的定义由普朗克常数决定，其原理是将移动质量1kg物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力，再通过质能转换公式算出质量。