什么是黑体（什么是黑体和白体）
提到量子力学必然会讲到黑体辐射，黑体辐射是量子力学的起源之一。
但是很多书籍和科普文章把这个问题讲得并不清楚，今天我就尝试着给大家讲一下这个问题。
我们人眼能看到周围的物体，是因为物体上有光线进入人眼。
这里大家要注意一个问题，我们人眼看到的光线其实应该分为两种。一种是物体本身所发出的光，比如太阳或者烧红的铁块；
铁块自身就能发光
还有一种是物体反射的光线，比如月球就是反射的太阳光。
月光是反射的太阳光
光本质上就是一种电磁波，和我们手机通信、WiFi、微波炉所用的电磁波本质上都一样，只不过波长不一样。
我们肉眼所看到的光线，其波长在400~780纳米左右，这通常被称为可见光。
其他长度波长的电磁波我们肉眼看不到。
比如说波长高于780nm的，被称为红外线，我们肉眼看不到，但是可以借助仪器观察；
低于400nm的，被称为紫外线，它能使荧光物质噶光，紫外线能量较高，比如夏天我们防晒主要就是防紫外线。
和上面提到的可见光，物体所发出的电磁波也可以分为两种，一种就是物体本身所发出的，还有一种是物体反射出来的。
物体本身所发出的电磁波叫做热辐射，这种辐射只和物体的温度有关。
到底什么是黑体？
假如说存在某种物体，它只会发射自身的电磁波，而不会反射电磁波，那么这种物体就称为黑体。
外界入射进来的电磁波，黑体能全部吸收，而不会发生反射。
黑体是物理学上的一种理想的模型。
比如说在空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波，在空腔内会发生多次反射，最终被吸收，不能从小孔再射出，所以这个小孔就成了一个黑体。
有孔的空腔可以看成黑体
在某些时候，太阳也可以近似看成黑体。太阳自身发出的辐射非常强，相比于自身的热辐射它反射出来的光线微弱的可以忽略不计。
太阳也是一个黑体
科学家为什么要研究黑体辐射？
在19世纪后半叶的时候，欧洲的冶金工业发展迅速，技术人员非常希望能够了解热辐射的规律。
如果知道了辐射强度，波长分布和辐射体的温度的关系，那么就可以通过钢水的光谱来推测钢水的温度。
人们希望通过钢水的光谱来判断钢水的温度
这种在工业生产中的需求，推动科学家对黑体辐射进行研究。
实验测出了不同温度下辐射强度和波长的关系
当时实验科学家们动作很快，他们测量了辐射的强度和波长，很快绘制出了黑体的辐射强度和波长的关系图。
从图中可以看出两点规律，①随着温度的升高，辐射强度越来越强；②随着温度的升高，辐射强度的峰值逐渐在向波长较短的方向移动。
既然有了实验结果，人们总是要用科学理论来解释实验现象。
物理学家就开始寻找一个合适的理论，来解释实验得出的曲线。
那个时候人们已经认识到物质是由分子原子构成的，而原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成。
原子核和电子其实都在不断地运动，既然运动，那么就会产生电磁波。
于是人们自然而然地就从电磁理论的角度出发来解释黑体辐射。
当时比较著名的有两位科学家做出了贡献，一位叫做维恩，一位叫做瑞利。
他们分别给出了自己的公式，瑞利的公式后来经过金斯的修正，所以被称为瑞利-金斯公式。
根据这两个公式可以绘制出曲线，但是这两个曲线都有一些问题。
瑞利-金斯线和维恩线都只能部分符合实验结果
维恩公式在短波长区域和实验结果符合得很好，但是在长波区域，出现明显偏差；
而瑞利-金斯公式在长波区和实验结果比较符合，在短波区却不相符。而且不仅不相符，随着波长的变短，能量趋向于无穷大，这被称为“紫外灾难”。
科学家们这时候才发现麻烦大了？现有的理论根本解释不了实验现象。
很多科学家都做了无数的尝试，但是始终有问题。
这时候迫不得已，德国物理学家普朗克产生了一个大胆的想法，他假想“能否放弃传统的能量连续的观点，假如能量的释放和吸收不是连续的，而是一份一份的，释放的能量只能是某个最小能量的整数倍。这样是否可行呢？”
普朗格量子假说
按照这种思想，他很快给出了他自己的公式：
这一次，真的很完美，按照这个公式，算出来的曲线和实验结果完美符合。
普朗克线完美解释了实验现象
照理说，一个科学家的理论能够完美地解释自然现象，应该是一件高兴的事情。
但是普朗克的这种分立的、不连续的能量子的观点，太惊世骇俗了，完全颠覆了当时人们的传统观念。很多科学家拒绝接受这样的观点。
普朗克自己后来也很痛苦，一度很后悔提出这样的理论，他说“我的理论要么是牛顿以来最伟大的发现，要么就是胡说八道”
但是后来的事实证明，他的理论是正确的。我们这个世界确实是不连续的，而是分立的、一份一份的。
在他的影响之下，爱因斯坦进一步提出光量子假说，解决了光电效应；玻尔提出了能级分立假说，解释了氢原子光谱；
普朗克在不经意之间开辟了一个新时代，其他科学家在他的影响之下，开辟了一个全新的物理学科——量子力学。
我们人类社会也进入了新时代。
