Hipotesis Planck: permulaan dunia kuantum

Artikel ini menerangkan apa hipotesis Planck, yang pengasasnya, dan betapa pentingnya ia adalah untuk pembangunan sains moden. Juga ditunjukkan adalah nilai idea pengkuantuman untuk seluruh kecilnya itu.

Telefon pintar dan fizik kuantum

Dunia moden di sekeliling kita adalah teknologi yang sangat berbeza dari apa yang sudah biasa untuk satu lagi seratus tahun yang lalu. Semua ini menjadi mungkin hanya disebabkan oleh hakikat bahawa pada awal abad kedua puluh, ahli-ahli sains telah mengatasi halangan dan akhirnya memahami: bahan dalam skala kecil tidak berterusan. Dan saya membuka era orang indah andaian - Maks Plank.

Biografi Planck

Namanya ialah: salah satu pemalar fizikal, persamaan kuantum, komuniti saintifik di Jerman, sebuah asteroid kawah di bulan, teleskop angkasa. imejnya telah terukir pada syiling dan dicetak pada setem dan wang kertas. Bagaimanakah seseorang itu Maks Plank? Beliau dilahirkan pada pertengahan abad kesembilan belas, keluarga bangsawan Jerman cara sederhana. Antara nenek moyangnya banyak peguam yang baik dan paderi-paderi lelaki. pendidikan M.Plank adalah baik, tetapi ahli fizik rakan-rakan secara berseloroh menyebutnya "otodidak". Pengetahuan asas saintis dapat dari buku.

hipotesis Planck lahir dari andaian bahawa ia secara teori diperolehi. beliau memegang "sains adalah yang paling penting" prinsip dalam kerjaya saintifik. Dalam Dunia Pertama Perang Planck cuba untuk menjaga hubungan dengan rakan-rakan asing dari lawan Jerman. Kedatangan Nazi ditangkap dia sebagai pengarah komuniti saintifik yang besar - dan saintis berusaha untuk melindungi pekerja mereka, membantu untuk pergi ke luar negara kepada orang-orang yang melarikan diri dari rejim. Supaya hipotesis Planck tidak adalah satu-satunya yang mana ia diagungkan. Bagaimanapun, beliau tidak pernah secara terbuka bercakap menentang Hitler, nampaknya menyedari bahawa bukan sahaja membahayakan diri mereka sendiri, tetapi juga dapat membantu mereka yang memerlukannya. Malangnya, ramai ahli fizik tidak menerima jawatan ini Planck dan berhenti yang sepadan dengan dia. Dia mempunyai lima anak, anak bongsu dan hanya terselamat bapanya. anak sulung mengambil pertama, tengah itu - Perang Dunia Kedua. Dua orang anak perempuan tidak kekal bersalin. Dalam kes ini, sezaman menyatakan bahawa hanya rumah itu Planck sendiri.

sumber quanta

Dari ulama sekolah yang berminat dalam undang-undang kedua termodinamik. Ia berbunyi seperti berikut: apa-apa proses hanya meningkatkan huru-hara dan kehilangan tenaga atau besar-besaran. Beliau merupakan orang pertama untuk merumuskan cara ini - dari segi entropi, yang hanya boleh meningkatkan dalam sistem termodinamik. Kemudian, ia adalah kerja ini telah membawa kepada hipotesis bahawa Planck yang terkenal telah digubal. Beliau juga merupakan salah seorang daripada mereka yang memperkenalkan tradisi untuk berkongsi matematik dan fizik, hampir mewujudkan bahagian teori kedua. Di hadapan raja sains semula jadi adalah bercampur-campur, dan eksperimen telah dilakukan oleh makmal tunggal, yang hampir tidak berbeza daripada alkimia.

Hipotesis quanta

Meneroka entropi gelombang elektromagnet dalam syarat-syarat pengayun, dan berdasarkan data eksperimen yang diperolehi bagi dua hari sebelum 19 Oktober 1900, para saintis Planck diperkenalkan formula lain yang kemudiannya akan dipanggil dengan namanya. Ia menghubungkan tenaga dan panjang gelombang suhu sinaran (dalam kes pengehad untuk jasad hitam). Untuk malam seterusnya rakan-rakannya di bawah arahan Rubens bereksperimen untuk mengesahkan teori ini. Dan dia adalah betul! Walau bagaimanapun, untuk membuktikan secara teori berasal dari formula hipotesis ini dan dengan itu mengelakkan terhingga jenis kerumitan matematik Planck terpaksa mengiktiraf tenaga yang dipancarkan aliran tidak berterusan, seperti yang difikirkan sebelumnya, dan bahagian individu (E = hν). Pendekatan ini ditarik ke bawah semua tanggapan yang sedia ada yang kukuh. hipotesis kuantum Planck merevolusikan fizik.

Akibat pengkuantuman

Pada mulanya, ahli sains tidak sedar betapa pentingnya diketahui. Untuk seketika, formula yang telah digunakan hanya dibesarkan mereka sebagai cara mudah untuk mengurangkan bilangan operasi matematik untuk mengira. Pada masa yang sama seperti Planck dan ahli sains lain yang digunakan persamaan berterusan Maxwell. Keliru hanya h yang berterusan, yang tidak dapat menguruskan memberi makna fizikal. Hanya kemudian Albert Eynshteyn dan Paul Ehrenfest, membaca semua fenomena baru radioaktif dan cuba untuk mencari justifikasi matematik spektrum optik, menyedari kepentingan apa hipotesis Planck. Dikatakan bahawa laporan di mana formula yang pertama kali dilakukan pengkuantuman tenaga, telah membuka era baru fizik. Mungkin, Einstein merupakan orang pertama yang menyedari awal. Jadi ia adalah pada kreditnya juga.

Apa yang terkuantum

Semua negeri yang boleh mengambil apa-apa zarah asas yang diskret. Elektronik terperangkap mungkin terletak hanya pada tahap tertentu. Pengujaan atom sebagai proses yang bertentangan - pelepasan berlaku terlalu tidak teratur. Sebarang interaksi elektromagnet - pertukaran foton tenaga sesuai. Tenaga atom kemanusiaan dibendung hanya dengan memahami sifat diskret daripada tahap tenaga. Mudah-mudahan, sekarang bahawa pembaca tidak akan mempunyai satu soalan, apa yang hipotesis Planck, dan apa yang kesannya terhadap dunia moden, yang bermaksud bahawa setiap rakyat.