Ultraibolya katasztrófa

Az ultraibolya katasztrófa a klasszikus fizika súlyos belső ellentmondása volt, amely a 20. század elején rámutatott, hogy a régi elméletek nem magyarázzák helyesen a feketetest-sugárzást. A Lord Rayleigh és Sir James Jeans által 1900-ban felállított törvény szerint a kibocsátott sugárzás intenzitása a frekvenciával arányosan korlátlanul nőne, így végtelen energiát jósolva a rövid hullámhosszokon – ez azonban nyilvánvalóan lehetetlen. Paul Ehrenfest 1911-ben nevezte el ezt a problémát „ultraibolya katasztrófának”, utalva az elektromágneses spektrum ibolyántúli tartományára, ahol a divergencia megjelenik. A megoldást Max Planck fedezte fel: az energia nem folytonosan, hanem diszkrét kvantumokban – később fotonoknak nevezett egységekben – adódik le, így a sugárzási teljesítmény végessé válik, és megegyezik a megfigyelésekkel. Érdekesség, hogy Planck valójában nem a Rayleigh–Jeans-törvény hibájaként tekintett a problémára, hanem a feketetest-sugárzás spektális magyarázata közben véletlenül rakta le a kvantumfizika alapjait.