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这种把当时的物理学理论认作“最终理论”的看法显然是不对的。就在物理学经典理论取得上述重大成就的同时，人们发现了一些新的物理现象。1900年，物理学家开尔文勋爵在一次演讲中说到，物理学世界晴空万里，但在天际出现两朵乌云：“以太漂移”测量的零结果以及黑体辐射测量结果引出的“紫外灾难”。后来又出现好几朵乌云，这些乌云不断扩张，使得19世纪末、20世纪初的物理学天空乌云密布，随后酝酿了一场大风暴——20世纪初物理学的革命。
2 量子力学的早期发展
量子论的发展的标志是普朗克的量子假说（1900）年、爱因斯坦的光量子假说（1905年和波尔理论（1913年），源自于人们对黑体辐射的探索 。虽然基尔霍夫、维恩、瑞利等人在此领域进行了大量研究，得到了多条经验定律，但他们都不能全面说明黑体辐射的实验事实，在该问题上最先取得突破的是物理学家普朗克。
2.1 普朗克的量子假说
普朗克（Max Plank,1858-1947）1958年4月23日出生在德国基尔市，在当地读完小学低年级课程后，1987年，因父亲工作的原因便随全家迁住慕尼黑 。
普朗克1874年10月考入了慕尼黑大学，获得博士学位后，他先后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1888年基尔霍夫逝世后，普朗克被任命为他的继任人和理论物理学研究所主任。1894年，普朗克被接受为普鲁士科学院院士。基尔霍夫不仅给普朗克留下一个教位，还留下了一笔巨额遗产——“黑体辐射”。
“黑体辐射”是基尔霍夫1859年提出的，基尔霍夫通过对平衡辐射性质的理论探讨，证明了在相同温度下统一波长的辐射，其发射率和吸收率之比对所有的物体都相同 。普朗克对此说道：“这个所谓正常的能量分布代表着某种绝对的东西。既然在我看来，对绝对的东西所做的探讨是研究的最高形式，因此我就劲头十足的致力于解决这个问题了。”
普朗克期望用热力学的方法，为“辐射以不可逆的方式达到平衡”建立一个电动力学的基础。他仿照维恩的做法，研究了封闭在一个具有理想反射壁的空腔里的电磁辐射，以赫兹的线性谐振子作为理论模型，“因为赫兹已完全确立了线性振子在给定频率上的发射规律”，而且振子的特性不影响基尔霍夫定律的普适性。普朗克经过不断推理和完善，最终得到了更加简洁的表达——e=hv
e，普朗克称之为“作用量子”（Quantum of action），简称为“量子”（Quantum）；hv是量子本身；h是“普朗克常数”，等于6.626× 焦耳·秒，是一个很小很小的量；v就是频率。
普朗克发现，能量的吸收和辐射，不是连续不断地，而是一份一份分立进行的，这就是著名的普朗克能量子假说。这严重冲击了物理学长期信奉的一切自然过程都是连续的原则，与经典理论格格不入，从而导致当时物理学界对他的工作，反应极为冷淡。人们虽然承认与实验相符的普朗克公式，却不能接受他的量子假说，甚至连普朗克本人也不能正确理解能量子的物理意义。1911年，普朗克认为只有振子发射电磁波才被看作是量子化过程，而吸收则是连续的。到了1914年，普朗克再次倒推退，认为不仅吸收是连续的，连发射也是连续的。量子化并不发生在振子和辐射之间，只发生在振子与自由粒子的能量交换过程 。
2.2 爱因斯坦的光量子理论
物理学家们开始认真对待普朗克的量子概念，是在爱因斯坦提出光量子假说，并取得重要成果之后 。