Экспериментальная физика накопила к 1900 г. сведения 0 весьма большом числе самых разнообразных явлений. Было принято считать, что большинство из них допускает объяснение в рамках той теории, которую мы называем теперь классической теоретической физикой. С помощью уравнений Ньютона были успешно объяснены движения механических объектов, как земных, так и небесных. Применение классической механики к молекулярным движениям привело к ряду важных результатов в кинетической теории газов, а открытие Томсоном электрона в 1897 г. свелось к установлению того факта, что он ведет себя как ньютоновская частица. Диффракционные опыты Юнга, выполненные в 1803 г., определенно указывали на волновую природу света; еще более прочную основу волновая теория света получила после того, как Максвелл в 1864 г. открыл связь между оптическими и электрическими явлениями.

Недостаточность қлассической физиқи. Затруднения в интерпретации экспериментальных результатов, оставшиеся к началу нашего столетия, были связаны главным образом с необходимостью создания подходящей модели атома, а также с новейшими открытиями рентгеновских лучей и радиоактивности. Были, однако, и трудности, связанные с явлениями, которые, казалось бы, должны были получить объяснение в рамках существовавшей теории, но фактически такового не получили. Сюда относятся спектральное распределение теплового излучения черного тела, удельная теплоемкость твердых веществ при низкой температуре и наличие у свободных двухатомных молекул только 5 степеней свободы при обычной температуре.

Основу для разрешения трудностей второго типа заложил в 1900 г. Планк, сумевший объяснить спектр излучения черного тела с помощью допущения о том, что электромагнитное излучение испускается и поглощается дискретными порциями квантами; энергия последних $E$ была принята равной произведению частоты излучения $v$ на универсальную постоянную $h$ (так называемую постоянную Планка):
\[
E=h v .
\]

Позднее Эйнштейн использовал представление 0 квантах для объяснения некоторых экспериментально найденных закономерностей фотоэффекта. Таким путем был установлен двойственный

пульс частицы $p$ связан с длиной соответствующей волны $\lambda$ соотношением ${ }^{1}$
\[
\lambda=\frac{h}{p} .
\]

Все известные к тому времени факты свидетельствовали в пользу того, что вещество состоит из дискретных частиц, подчиняющихся механике Ньютона. Так, например, в камере Вильсона (изобретенной в 1911 г.) наблюдались отчетливые следы заряженных частиц – электронов, ядер гелия и т. д. Однако вскоре после этого Девиссон и Джермер (1927 г.) и независимо от них Томсон (1928 г.) наблюдали диффракцию электронов на кристаллах, подтвердив тем самым главную гипотезу де Бройля.