При переходе к исследованию микромира обнаружилось, что
физическая реальность едина и нет пропасти между веществом и полем.
Изучая микрочастицы, ученые столкнулись с парадоксальной с
точки зрения классической науки ситуацией: одни и те же объекты обнаруживали
как волновые, так и корпускулярные свойства.
Первый шаг в этом направлении был сделан немецким физиком М.
Планком. Как известно, в конце XIX в. в физике возникла трудность, которая
получила название «ультрафиолетовой катастрофы». В соответствии с расчетами по
формуле классической электродинамики интенсивность теплового излучения
абсолютно черного тела должна была неограниченно возрастать, что явно противоречило
опыту. В процессе работы по исследованию теплового излучения, которую М. Планк
назвал самой тяжелой в своей жизни, он пришел к ошеломляющему выводу о том, что в процессах
излучения энергия может быть отдана или поглощена не непрерывно и не в любых
количествах, а лишь в известных неделимых порциях — квантах. Энергия квантов
определяется через число колебаний соответствующего вида излучения и
универсальную естественную константу, которую М. Планк ввел в науку под символом
h : Е= И у.
Если введение кванта еще не создало настоящей квантовой теории,
как неоднократно подчеркивал М. Планк, то все же 14 декабря 1900 г., в день
опубликования формулы, был заложен ее фундамент. Поэтому в истории физики этот
день считается днем рождения квантовой физики. А поскольку понятие
элементарного кванта действия служило в дальнейшем основой для понимания всех
свойств атомной оболочки и атомного ядра, то 14 декабря 1900 г. следует
рассматривать и как день рождения всей атомной физики и начало новой эры
естествознания.
Первым физиком, который восторженно принял открытие
элементарного кванта действия и творчески развил его, был А. Эйнштейн. В 1905 г. он перенес
гениальную идею квантованного поглощения и отдачи энергии при тепловом излучении
на излучение вообще и таким образом обосновал новое учение о свете.
Представление о свете как о потоке быстро движущихся квантов
было чрезвычайно смелым, почти дерзким, в правильность которого вначале
поверили немногие. Прежде всего, с расширением квантовой гипотезы до квантовой
теории света был не согласен сам М. Планк, относивший свою квантовую формулу
только к рассматриваемым им законам теплового излучения черного тела.