Sejarah Awal Fizik Moden

Selepas James Maxwell berjaya melengkapkan persamaannya berkaitan elektromagnet, kedudukan cahaya sebagai gelombang sudah hampir dipastikan. Pelbagai eksperimen membuktikan bahawa elektromagnet atau cahaya memenuhi ciri-ciri sebuah gelombang seperti eksperimen celah Young dan pembelauan gelombang.

Namun pada awal abad ke 20, suatu penemuan ini menyebabkan berlakunya revolusi dalam asas fizik iaitu sinaran jasad hitam. Sinaran jasad hitam ini menerangkan berkenaan sinaran yang dikeluarkan oleh jasad hitam seperti bintang dan objek yang panas. Teori yang digunakan oleh ahli fizik pada ketika itu ialah formula Rayleigh-Jeans yang menggunakan teori gelombang cahaya. Berdasarkan formula Rayleigh-Jeans, jasad hitam akan mempunyai tenaga yang teramat tinggi pada sinaran ultralembayung. Namun pemerhatian menunjukkan sebaliknya, bintang tidak menyinarkan sinaran ultralembayung seperti yang dihitung melalui teori. Percanggahan antara teori dan pemerhatian ini lebih dikenali sebagai bencana ultralembayung.

Perkara ini menginspirasi Max Planck untuk mencari penyelesaian. Beliau mencadangkan bahawa cahaya merupakan suatu partikel dengan tenaga E=hf, h ialah pemalar Planck dan f ialah frekuensi partikel tersebut. Cahaya dalam bentuk partikel ini dinamakan sebagai foton. Dengan mengubahsuai formula Rayleigh-Jeans, Planck menemukan formula baharu beliau iaitu formula sinaran Planck.

Dengan membandingkan formula baharu ini dengan data yang diperoleh, ahli fizik mendapati bahawa formula ini menepati semua data yang ada. Ini menyebabkan berlakunya perubahan era daripada fizik klasik kepada fizik moden. Cahaya bukan sahaja dalam bentuk gelombang, tetapi juga dalam bentuk partikel. Beberapa tahun kemudian, pelbagai penemuan baharu telah ditemui yang menguatkan lagi teori cahaya sebagai partikel.

Max Planck