يسمى الجسم الأسود تمامًا لأنه يمتص كل الإشعاع الساقط عليه (أو بالأحرى ، داخله) في كل من الطيف المرئي وما بعده. ولكن إذا لم يسخن الجسم ، يعاد إشعاع الطاقة مرة أخرى. هذا الإشعاع المنبعث من جسم أسود تمامًا له أهمية خاصة. تم إجراء المحاولات الأولى لدراسة خصائصه حتى قبل ظهور النموذج نفسه.
في أوائل القرن التاسع عشر ، جرب جون ليزلي مواد مختلفة. كما اتضح فيما بعد ، فإن السخام الأسود لا يمتص فقط كل الضوء المرئي الساقط عليه. يشع في نطاق الأشعة تحت الحمراء أقوى بكثير من المواد الأخرى الأخف وزنا. كانت عبارة عن إشعاع حراري يختلف عن سائر الأنواع في عدة خصائص. إشعاع الجسم الأسود بالكامل هو توازن ، متجانس ، يحدث بدون نقل للطاقة ويعتمد فقط على درجة حرارة الجسم.
عندما تكون درجة حرارة الجسم عالية بما فيه الكفاية ، يصبح الإشعاع الحراري مرئيًا ، وبعد ذلك يكتسب أي جسم ، بما في ذلك الأسود المطلق ، اللون.
مثل هذا الكائن الفريد الذي ينبعث منه نوع معين فقط من الطاقة ، لا يسعه إلا أن يجذب الانتباه. نظرًا لأننا نتحدث عن الإشعاع الحراري ، فقد تم اقتراح الصيغ والنظريات الأولى حول الشكل الذي يجب أن يبدو عليه الطيف في إطار الديناميكا الحرارية. كانت الديناميكا الحرارية الكلاسيكية قادرة على تحديد الطول الموجي الذي يجب أن يكون عليه الحد الأقصى للإشعاع عند درجة حرارة معينة ، وفي أي اتجاه وكم سيتحرك عند تسخينه وتبريده. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن التنبؤ بتوزيع الطاقة في طيف الجسم الأسود في جميع الأطوال الموجية ، وعلى وجه الخصوص ، في نطاق الأشعة فوق البنفسجية.
وفقًا للديناميكا الحرارية الكلاسيكية ، يمكن أن تنبعث الطاقة في أي أجزاء ، بما في ذلك الأجزاء الصغيرة بشكل تعسفي. لكن لكي يشع جسم أسود تمامًا بأطوال موجية قصيرة ، يجب أن تكون طاقة بعض جسيماتها كبيرة جدًا ، وفي منطقة الموجات فائقة القصر ، ستنتقل إلى ما لا نهاية. في الواقع ، هذا مستحيل ، اللانهاية ظهرت في المعادلات وسميت بالكارثة فوق البنفسجية. فقط نظرية بلانك القائلة بأنه يمكن إشعاع الطاقة في أجزاء منفصلة - كوانتا - هي التي ساعدت في حل هذه الصعوبة. معادلات اليوم للديناميكا الحرارية هي حالات خاصة لمعادلات فيزياء الكم.
في البداية ، تم تمثيل الجسم الأسود بالكامل كتجويف بفتحة ضيقة. يدخل الإشعاع من الخارج إلى مثل هذا التجويف ويمتصه الجدران. على طيف الإشعاع الذييجب أن يكون له جسم أسود تمامًا ، وفي هذه الحالة يتشابه طيف الإشعاع من مدخل الكهف ، وفتح البئر ، ومن النافذة إلى الغرفة المظلمة في يوم مشمس ، وما إلى ذلك. لكن الأهم من ذلك كله ، أن أطياف إشعاع الخلفية الكونية للكون والنجوم ، بما في ذلك الشمس ، تتطابق معها.
من الآمن أن نقول إنه كلما زاد عدد الجسيمات ذات الطاقات المختلفة في الجسم ، كلما كانت إشعاعاته أقوى مثل الجسم الأسود. يعكس منحنى توزيع الطاقة في طيف الجسم الأسود الأنماط الإحصائية في نظام هذه الجسيمات ، مع التصحيح الوحيد الذي تنقله الطاقة أثناء التفاعلات منفصلة.
