相对论引起了人们的极大关注,它虽十分重要,但却不是近来主要引起物理学界兴趣的论题。这个地位无疑地被量子论占据了。这个理论中有趣的地方在于,根据这种说法,某些可以渐增渐减的效应实际上都是以一些明确的跳跃方式增减的。这好像是说,你能每小时走三英里或四英里,但却不能走三英里半。
上述效应牵涉分子受到碰撞时被激发的发光现象。光是由电磁场中的振动波组成的。当一个完整的波经过既定的一点时,那一点上的一切东西便又恢复了原状,准备接受随之而来的下一个波。你不妨设想一下大海里的波,数一数一个接着一个的波峰。在一秒之内通过既定的一点的波的数量就是这一波动体系的频率。具有确定频率的光波体系就相当于光谱中的一定颜色。当一个分子被激发时,它便以几种确定的频率振动。换句话说,分子振动有一套确定的方式,而每一个方式都有一个确定的频率。每一种振动方式都能在电磁场中激起与它本身频率相同的波。这些波带走了振动的能量,所以,当这些波形成之后,分子也就失去了激发的能量,随着波就停止了。因此,分子可以辐射出具有一些确定颜色的光,也就是说,可以辐射出具有确定频率的光。
你们也许会认为,每种振动方式都可以被激发到任何强度,因之,这种频率的光便可以带走任何量的能量。但事实并非如此,似乎有一种最小量的能量是不能被再分的。这情形好比下列情形:一个美国人用美金付款时,无法把分币再分成更小的单位来支付他所获得的最小分量的货物。分币就相当于最小量的光能,获得的货物就相当于激发原因的能量。这种激发原因要么就强到能得到一分钱的能量的发射,要么就根本得不到任何能量的发射。在任何情况下,分子都只能发射整分币数的能量。我们可以用一个英国人来解释一个更深层级的特征。这个英国人用英国货币来付款,他所使用的最小的单位是便士,便士的价值与分币是不同的。非常粗略地估计,一便士事实上相当于半分币左右。在分子中,不同的振动方式具有不同的频率。我们不妨把每一种方式都比作一个国家。将一种方式比作美国,将另一种比作英国。有一种方式只能辐射整分币数的能量,故而一分币的能量便是它所能付出的最小量;另一种方式只能辐射整便士数的能量,故而一便士的能量便是它所能付出的最小量。此外,我们也可以找出一个法则来计算一种方式中的一分币的能量与另一种方式中的一便士的能量的相对价值。这一法则简单得连小孩都能明白:每个最小钱币的能量所具有的价值与该方式的频率严格成比例。根据这一法则来比较便士与分币,一个美国人的频率将约为一个英国人的频率的两倍。换句话说,一个美国人在一秒之内所做的工作约为一个英国人的两倍。这是否与两国人的美好性格对应,就留给大家来判断了。我还要提出一点,太阳光谱的两端都被认为有一定作用。有时人们需要红光,有时则需要紫光。