エネルギー量子化という革命的概念の導入
1900年、ドイツの物理学者マックス・プランクは、エネルギーに対する科学の理解を根本から変える歴史的な論文を発表しました。この業績こそが、後の量子理論の基礎となったのです。
プランクの革命的な発想、いわゆる量子理論は、エネルギーは任意の値を取りうるのではなく、「量子（クォンタム）」と呼ばれる離散的な最小単位でのみ放出・吸収されると提唱したものでした。
当時の古典物理学では、エネルギーは連続的に変化しうると考えられていました。そのため、この概念は従来の物理学の常識に真っ向から対立するものであり、大きな衝撃を与えました。しかし、まさにこの理論によって、原子や素粒子レベルにおけるエネルギーの本質を理解するための新たな道が開かれたのです。
「紫外破局」問題の見事な解決
プランクの量子理論は、高周波数領域における古典物理学の予測との矛盾も解消しました。古典物理学では、周波数が高くなるほど放射の強度は際限なく増加すると予測されており、この非現実的な結論は「紫外破局（紫外線の悲劇）」として知られる重大な問題となっていました。
これに対してプランクの理論は、実験で実際に観測される放射強度の分布を正確に記述することに成功しました。これにより、長らく古典物理学が抱えていた矛盾はついに解決され、物理学は新時代へと歩み出すことになったのです。