El cuerpo absolutamente negro se llama así porque absorbe toda la radiación que cae sobre él (o más bien, dentro de él) tanto en el espectro visible como más allá. Pero si el cuerpo no se calienta, la energía se vuelve a irradiar. Esta radiación emitida por un cuerpo completamente negro es de particular interés. Los primeros intentos de estudiar sus propiedades se realizaron incluso antes de la aparición del propio modelo.
A principios del siglo XIX, John Leslie experimentó con varias sustancias. Al final resultó que, el hollín negro no solo absorbe toda la luz visible que cae sobre él. Irradiaba en el rango infrarrojo mucho más fuerte que otras sustancias más ligeras. Era la radiación térmica, que se diferencia de todos los demás tipos en varias propiedades. La radiación de un cuerpo completamente negro es de equilibrio, homogénea, se produce sin transferencia de energía y depende únicamente de la temperatura del cuerpo.
Cuando la temperatura del objeto es lo suficientemente alta, la radiación térmica se vuelve visible y entonces cualquier cuerpo, incluso el completamente negro, adquiere color.
Un objeto tan único que emite solo cierto tipo de energía, no pudo evitar llamar la atención. Dado que estamos hablando de radiación térmica, las primeras fórmulas y teorías sobre cómo debería ser el espectro se propusieron en el marco de la termodinámica. La termodinámica clásica pudo determinar a qué longitud de onda debería estar la radiación máxima a una temperatura determinada, en qué dirección y cuánto se desplazará cuando se caliente y se enfríe. Sin embargo, no fue posible predecir cuál es la distribución de energía en el espectro del cuerpo negro en todas las longitudes de onda y, en particular, en el rango ultravioleta.
Según la termodinámica clásica, la energía se puede emitir en cualquier parte, incluidas las arbitrariamente pequeñas. Pero para que un cuerpo absolutamente negro irradie longitudes de onda cortas, la energía de algunas de sus partículas debe ser muy grande, y en la región de las ondas ultracortas llegaría al infinito. En realidad, esto es imposible, el infinito apareció en las ecuaciones y se llamó la catástrofe ultravioleta. Sólo la teoría de Planck de que la energía se puede irradiar en porciones discretas - cuantos - ayudó a resolver la dificultad. Las ecuaciones actuales de la termodinámica son casos especiales de las ecuaciones de la física cuántica.
Inicialmente, un cuerpo completamente negro se representaba como una cavidad con una abertura estrecha. La radiación del exterior ingresa a dicha cavidad y es absorbida por las paredes. En el espectro de radiación, quedebe tener un cuerpo absolutamente negro, en cuyo caso el espectro de radiación desde la entrada a la cueva, la apertura del pozo, la ventana al cuarto oscuro en un día soleado, etc. es similar. Pero, sobre todo, los espectros de la radiación cósmica de fondo del Universo y las estrellas, incluido el Sol, coinciden con ella.
Es seguro decir que cuantas más partículas con diferentes energías haya en un objeto, más fuerte se parecerá su radiación a un cuerpo negro. La curva de distribución de energía en el espectro de un cuerpo negro refleja los patrones estadísticos en el sistema de estas partículas, con la única corrección de que la energía transferida durante las interacciones es discreta.
