Bức xạ vật đen.

Mọi vật thể đều vốn có khả năng hấp thụ, bức xạ và phản xạ sóng điện từ, khả năng này có liên quan mật thiết đến đặc tính và nhiệt độ của bản thân vật thể.

Trong hệ Nguyên Tố, pháp thuật thuộc tính nhiệt luôn là lĩnh vực được các pháp sư hết mực khao khát nghiên cứu. Để đào sâu vào loại pháp thuật này, không thể không nhắc đến khái niệm vật đen lý tưởng.

Vật đen lý tưởng là một mô hình giả định, có khả năng hấp thụ hoàn toàn mọi bức xạ từ bên ngoài mà không hề phản xạ, đồng thời chuyển hóa toàn bộ thành bức xạ nhiệt. Phổ bức xạ nhiệt đặc trưng của nó không liên quan đến vật liệu, mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.

Trong ngành luyện kim và công nghiệp chiếu sáng, do nhu cầu nghiên cứu mối quan hệ giữa cường độ và tần số của bức xạ vật đen, các pháp sư đã bắt đầu đi sâu vào lĩnh vực này.

Ban đầu, dựa theo lý thuyết cổ điển của hệ Nguyên Tố, mọi người cho rằng cường độ bức xạ và tần số có mối quan hệ tuyến tính. Thế nhưng, biểu đồ kết quả từ các thí nghiệm bức xạ vật đen của các pháp sư lại không cho thấy điều đó.

Sau một loạt thăm dò, các pháp sư đã tổng kết được một định luật chuyển dịch bức xạ nhiệt. Cụ thể là, ở một nhiệt độ nhất định, tích của nhiệt độ vật đen và bước sóng tại vị trí có giá trị bức xạ lớn nhất là một hằng số. Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau, mọi người phát hiện định luật này chỉ đúng trong vùng bước sóng ngắn, còn trong vùng bước sóng dài, tức là ở tần số thấp, nó lại mất đi hiệu lực.

Tiếp đó, định luật Oaklanddt - David được suy luận từ định lý phân bố năng lượng đều đã được đề xuất. Định luật này chỉ ra rằng, tổng năng lượng bức xạ từ một đơn vị diện tích bề mặt vật đen trong một đơn vị thời gian có quan hệ tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc bốn của nhiệt độ tuyệt đối của vật đen. Định luật này đã giải thích rất tốt vấn đề bức xạ vật đen trong vùng tần số thấp. Thế nhưng, ở vùng tần số cao, khi tần số tăng lên, năng lượng bức xạ cũng sẽ tiến tới vô cùng lớn, điều này lại mâu thuẫn với dữ liệu thực nghiệm.

Vì trong vùng tần số cao, phổ bức xạ có xu hướng về phía ánh sáng tím, nên pháp sư truyền kỳ Carl David, người đã đề xuất định luật này, cũng gọi nó là "Tai biến tử ngoại".

Trong hai năm gần đây, Ludwig Stein đã dốc sức giải quyết vấn đề bức xạ vật đen.

"Lão sư, ngài đã giải quyết vấn đề này rồi sao?"

Euler lập tức lướt tới, mở xấp tài liệu đó ra.

Đây là bản thảo của Stein, ngoài một vài ghi chú mang tính gợi ý, hầu hết đều là các công thức và quá trình suy luận. So với một bài luận văn, nó càng giống một bản nháp bài kiểm tra.

Ba vị học trò chỉ vừa lướt qua vài lần, lập tức đã bị cuốn hút vào.

"Chờ một chút, tại sao chỗ này lại được giải thích như vậy..."

"...Điều này quá kỳ lạ, vậy mà lại sử dụng thủ đoạn như thế..."

"Trời ơi, ta đã thấy gì vậy? Lượng tử? Năng lượng... không phải là liên tục sao?"

Bản luận văn này đã lật đổ nhận thức của cả ba người. Sau khi đọc xong, họ không vội vã thảo luận về các kết luận trong đó, mà chìm vào một khoảng lặng rất lâu.

Bởi vì luồng tư duy ẩn chứa trong những tính toán này, thật sự đã vượt quá mọi quy chuẩn.

Các hạ Stein đã đưa ra khái niệm lượng tử hóa năng lượng. Ông cho rằng trung tâm của vật thể bức xạ là một dạng dao động tử điều hòa tuyến tính, và quá trình bức xạ thực chất là sự trao đổi năng lượng giữa dao động tử và trường điện từ xung quanh. Năng lượng mà mỗi dao động tử mang theo không phải liên tục, mà là có những giá trị rời rạc đặc biệt. Những giá trị này là bội số nguyên của một giá trị nhỏ nhất.

Để trình bày bằng một công thức đơn giản, đó chính là E=nhv. Trong đó v là tần số dao động, n là bội số, còn h – các hạ Stein thông qua tính toán đã thu được giá trị của nó là một hằng số, và theo thông lệ, ngài đã đặt tên nó là hằng số Stein.

Từ công thức này, đường cong phân bố mật độ năng lượng bức xạ theo tần số được suy luận ra đã hoàn toàn khớp với kết quả thí nghiệm bức xạ vật đen. Điều này có nghĩa là, dựa vào công thức này, vấn đề bức xạ vật đen có thể được giải quyết một cách hoàn hảo.

Nhưng tiền đề là, giả thuyết lượng tử phải chính xác.

Trong mắt mọi người, thế giới là liên tục, bất kể là một sợi dây, một trang giấy, dòng nước, dãy núi, hay thậm chí là thời gian, tất cả đều liền mạch không ngừng. Các tiêu chuẩn đo lường mà mọi người đưa ra có thể chia nhỏ vô hạn, tuyệt đối sẽ không xảy ra tình huống đứt gãy không thể cứu vãn khi chia nhỏ đến một mức độ nào đó.

Nhưng trong giả thuyết của các hạ Stein, năng lượng được tạo thành từ từng giá trị không liên tục. Khi nhiệt độ tăng cao, năng lượng không tăng tuyến tính, mà sau khi đạt đến một giá trị ngưỡng, nó sẽ trực tiếp nhảy vọt đến cấp năng lượng tiếp theo, không có bất kỳ sự chuyển tiếp nào ở giữa.

Điều này quá trái ngược với lẽ thường.

Thế nhưng, lời giải thích cho vấn đề bức xạ vật đen được suy luận dưới giả thuyết lượng tử lại ngắn gọn và tao nhã đến mức không ai có thể kháng cự.

Euler cảm thấy mình như bị một chiếc búa sắt nặng nề giáng xuống đầu. Chàng không thể suy nghĩ bất cứ điều gì, ngay cả chiếc khăn quàng cổ của tiểu thư Wendy dưới lầu cũng đã mất đi màu sắc.

Hai người còn lại cũng đều trong tình trạng tương tự, đặc biệt là Robinson. Chàng vốn là người ủng hộ thuyết sóng ánh sáng, nhưng giờ đây, lý luận lượng tử của các hạ Stein lại biểu thị rằng năng lượng không phải liên tục, mà là từng điểm gián đoạn một. Điều này chẳng phải có nghĩa là ánh sáng mang năng lượng không phải là sóng liên tục, mà là từng hạt độc lập sao?

"Đây chỉ là một giả thuyết, hoàn toàn dựa trên suy luận toán học. Tuy nhiên, có thể thấy rằng, xuất phát từ giả thuyết lượng tử, chúng ta có thể đạt được những kết luận hoàn toàn tương xứng với dữ liệu thí nghiệm. Đồng thời, công thức này trong cả vùng tần số cao và tần số thấp cũng có thể tương tự như định luật chuyển dịch bức xạ nhiệt và định luật Oaklanddt - David. Theo lời của Rainer Iangrey, những kết luận càng ngắn gọn, tao nhã lại càng có khả năng là sự thật chân chính."

Các hạ Stein nói, khi tính toán loạt lý thuyết này, ngài cảm nhận rõ ràng được sự cổ vũ từ thế giới. Nhưng vì đây chỉ là suy luận trên giấy, đồng thời không có dữ liệu thí nghiệm nào ủng hộ cho lượng tử, nên tự nhiên cũng không thể sinh ra phản hồi từ thế giới. Tuy nhiên, trực giác mách bảo Stein rằng phỏng đoán của ngài là chính xác.

Một khi nghĩ đến giả thuyết lượng tử, Stein liền cảm thấy như cánh cửa đến một thế giới mới đã mở ra. Ngài cảm nhận sâu sắc rằng giả thuyết này có thể là một nền tảng vững chắc, giúp các pháp sư tiến thêm một bước trong việc thăm dò thế giới. Bởi vậy, ngài đã không kịp chờ đợi mà cầm bản thảo lên để cùng chia sẻ với các học trò.

"Hôm nay ta trở về sẽ chỉnh lý quá trình tính toán thành luận văn, ngày mai liền đệ trình lên Cao Giai Nghị Hội để xem xét!"

Stein thu lại bản thảo, quay người nói.

Với thân phận là một Cao Giai Pháp Sư, luận văn của ngài không cần trải qua quy trình xem xét thông thường, mà sẽ được đệ trình trực tiếp lên Cao Giai Nghị Hội, do các Cao Giai Pháp Sư khác, thậm chí cả Truyền Kỳ Pháp Sư thẩm duyệt. Quá trình xem xét này rất có thể sẽ kéo dài đến nửa tháng.

Nhìn lão sư rời đi, ba người đầy thất vọng và mất mát mới dần dần lấy lại tinh thần.

Điều khiến họ chấn động không chỉ là luận văn của sư phụ mình, mà hơn thế nữa, chính là luồng tư duy ẩn chứa bên trong.

Euler thầm nghĩ, cho dù cho chàng một trăm năm thời gian, chàng cũng sẽ không nghĩ tới, thậm chí không dám nghĩ đến việc giả thiết năng lượng là không liên tục. Thế nhưng sư phụ mình lại quả quyết đến vậy.

Chàng lại nghĩ đến Rainer Iangrey, người vẫn còn trẻ tuổi mà đã đạt đến trình độ có thể đàm luận vui vẻ cùng các Cao Giai Pháp Sư. Khoảng cách giữa chàng và đối phương, e rằng còn lớn hơn nhiều so với tưởng tượng.

Nghĩ đến đây, trong lòng Euler lại một lần nữa bị mây đen bao phủ.

Tuyệt phẩm dịch thuật này được độc quyền phát hành bởi truyen.free.