Fredag den 27. april 1900 holdt den britiske fysiker Lord Kelvin en tale med titlen "Nittende Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light", som begyndte:
Skønheden og klarheden i den dynamiske teori, der hævder varme og lys til at være bevægelsestilstande, skjules for tiden af to skyer.
Kelvin fortsatte med at forklare, at "skyerne" var to uforklarlige fænomener, som han fremstilte som det sidste par huller, der skulle udfyldes inden vi har en fuldstændig forståelse af universets termodynamiske og energiegenskaber, forklaret i klassiske termer af bevægelsen af partikler.
Denne tale sammen med andre kommentarer, der tilskrives Kelvin, såsom af fysiker Albert Michelson i en tale i 1894, indikerer, at han stærkt mente fysikkens vigtigste rolle den dag var bare at måle kendte mængder i en stor grad af præcision ud til mange decimaler af nøjagtighed.
Betydning af "skyer"
De "skyer", som Kelvin henviste til, var:
- Manglende evne til at detektere den lysende ether, specifikt svigt i Michelson-Morley eksperiment
- Det stråling af sort krop effekt - kendt som den ultraviolette katastrofe
Betydning
Henvisninger til denne tale er blevet noget populære af en meget enkel grund: Lord Kelvin var omtrent så forkert, som han muligvis kunne have været. I stedet for mindre detaljer, der måtte udarbejdes, repræsenterede Kelvins to "skyer" i stedet grundlæggende grænser for en klassisk tilgang til at forstå universet. Deres opløsning introducerede helt nye og uventede fysiske verdener, kendt samlet som "moderne fysik."
Kvantefysik
Faktisk løste Max Planck problemet med den sorte kropsstråling i 1900, antagelig efter at Kelvin gav sit eget tale) Ved at gøre dette måtte han påberåbe sig begrebet begrænsninger i den tilladte energi, der udsendes lys. Dette begreb om en "let kvanta" blev betragtet som et simpelt matematisk trick på det tidspunkt, der var nødvendigt for at løse problemet, men det virkede. Plancks tilgang forklarede nøjagtigt det eksperimentelle bevis, der skyldes opvarmede genstande i det sorte legems strålingsproblem.
Imidlertid tog Einstein i 1905 ideen videre og brugte konceptet til også at forklare fotoelektrisk effekt. Mellem disse to løsninger blev det klart, at lys syntes at eksistere som små pakker eller kvanta af energi -fotoner, som de senere ville blive kaldt.
Når det blev klart, at der eksisterede lys i pakker, begyndte fysikere at opdage, at al slags stof og energi eksisterede i disse pakker, og alder på kvantefysik begyndte.
Relativity
Den anden "sky", som Kelvin nævnte, var manglen på Michelson-Morley-eksperimenterne med at diskutere den lysende ether. Dette var det teoretiske stof, som fysikere i dag mente gennemsyrede universet, så lys kunne bevæge sig som en bølge. Michelson-Morley-eksperimenterne havde været et ret genialt sæt eksperimenter baseret på den idé lys ville bevæge sig i forskellige hastigheder gennem eteren, afhængigt af hvordan Jorden bevægede sig gennem den. De konstruerede en metode til at måle denne forskel... men det havde ikke fungeret. Det så ud til, at lysets bevægelsesretning ikke havde nogen betydning for hastigheden, hvilket ikke stemte overens med tanken om, at det bevæger sig gennem et stof som ether.
Imidlertid kom Einstein i 1905 med og satte bolden rullende på denne. Han lagde forudsætningen for særlig relativitet, påberåber et postulat, at lyset altid bevægede sig med en konstant hastighed. Da han udviklede relativitetsteorien, blev det klart, at begrebet lysende eter ikke længere var særlig nyttigt, så forskere kasserede det.
Henvisninger fra andre fysikere
Populære fysikbøger har ofte henvist til denne begivenhed, fordi det gør det klart, at selv meget kyndige fysikere kan overvindes af overtillid i omfanget af deres felt anvendelighed.
I hans bog Problemet med fysik, siger teoretisk fysiker Lee Smolin følgende om talen:
William Thomson (Lord Kelvin), en indflydelsesrig britisk fysiker, proklamerede berømt, at fysik var forbi, bortset fra to små skyer i horisonten. Disse "skyer" viste sig at være ledetrådene, der førte os til kvanteteori og relativitetsteori.
Fysiker Brian Greene refererer også Kelvin-talen i Stoffet fra kosmos:
I 1900 bemærkede Kelvin selv, at "to skyer" svævede i horisonten, den ene at gøre med egenskaber ved lysets bevægelse og den anden med aspekter af strålingsobjekter udsender ved opvarmning, men der var en generel følelse af, at dette var blot detaljer, som uden tvivl snart ville være behandlet.
I løbet af et årti ændrede alt sig. Som forventet blev de to problemer, som Kelvin havde rejst, straks løst, men de beviste alt andet end mindre. Hver antændte en revolution, og hver kræver en grundlæggende omskrivning af naturens love.