השערת פלאנק: ראשיתו של עולם הקוונטים

מאמר זה מתאר את השערתו של פלאנק, מי היא יוצרה וכיצד היא נעשתה חשובה להתפתחות המדע המודרני. החשיבות של הרעיון של קוונטיזציה עבור המיקרוקוסמוס כולו מוצג גם.

חכמים ופיזיקה קוונטית

העולם המודרני סביבנו שונה מאודעל טכנולוגיות מכל מה שהיה מוכר לפני מאה שנה. כל זה התאפשר רק משום שבשחר המאה העשרים, מדענים התגברו על המכשול והבין, לבסוף: החומר בקנה-המידה הקטן ביותר אינו מתמשך. ופתח את העידן הזה עם ההנחה של אדם נפלא - מקס פלאנק.

ביוגרפיה של פלאנק

השם שלו הוא: אחד הקבועים הפיזיים, המשוואה הקוונטית, הקהילה המדעית בגרמניה, אסטרואיד, מכתש על הירח, טלסקופ חלל. דמותו הוטבעה על מטבעות והודפסה על בולים ושטרות. איזה מין אדם הוא מקס פלאנק? הוא נולד באמצע המאה התשע-עשרה במשפחה אצילה גרמנית. בין אבותיו היו הרבה עורכי דין טובים ושרי כנסיות. חינוך מ 'פלנק קיבל אחד טוב, אבל פיסיקאים עמית קרא לו בצחוק "עצמי לימד". המדען קיבל ידע בסיסי מתוך ספרים.

השערת פלאנק נולדה מתוך ההנחה,אשר נגזר תיאורטית. בקריירה המדעית שלו, הוא דבק בעיקרון "המדע החשוב ביותר". במלחמת העולם הראשונה ניסה פלנק לשמור על קשר עם עמיתים זרים ממדינות-מתנגדי גרמניה. בואם של הנאצים מצא אותו כמנהל קהילה מדעית גדולה, והמדען ביקש להגן על עובדיו, סייע לחו"ל למי שנמלט מן המשטר. לכן ההשערה של פלאנק לא היתה ההשערה היחידה, שעליה הוא זכה לכבוד. עם זאת, הוא מעולם לא דיבר בגלוי נגד היטלר, ברור להבין שהוא לא רק יפגע בעצמו, אבל הוא לא יוכל לעזור למי צריך את זה. לרוע המזל, פיסיקאים רבים לא קיבלו את עמדתו של מ'פלאנק והפסיקו להתכתב איתו. היו לו חמישה ילדים, ורק הצעיר שרדו את אביו. הבן הבכור נלקח במלחמת העולם הראשונה, במלחמת העולם השנייה. שתי הבנות לא שרדו לידה. עם זאת, בני גילם ציינו כי רק בבית עצמו היה פלאנק.

מקורות של קוונטית

מבית הספר למד המדען את ההתחלה השנייההתרמודינמיקה. זה נכתב כדלקמן: כל התהליך רק הולך וגדל הכאוס ואובדן אנרגיה או מסה. הוא היה הראשון לנסח זאת כך - במונחים של אנטרופיה, אשר יכול להגדיל רק במערכת תרמודינמית. מאוחר יותר, הוא עבודה זו הובילה את ההשערה כי פלאנק המפורסם שגובש. הוא היה גם אחד מאותם מי הציג את המסורת לשתף המתמטיקה והפיזיקה, כמעט יצירת חלק תיאורטי של זה האחרון. לפניו כל מדעי הטבע היו מעורבים, ואת הניסויים בוצעו על ידי מעבדות יחידות, אשר כמעט לא נבדלות אלכימי.

ההיפותזה של קוואנטה

חקירת האנטרופיה של גלים אלקטרומגנטיים במסגרתתנאי המתנדים והשרטוט על הנתונים הניסויים שהתקבלו יומיים קודם לכן, ב- 19 באוקטובר 1900 הגיש פלאנק למדענים אחרים נוסחה שתיקרא מאוחר יותר בשם שלו. זה קשר את האנרגיה, אורך הגל ואת טמפרטורת הקרינה (במקרה קיצוני עבור גוף שחור לחלוטין). בלילה הבא, עמיתיו בראשות רובנס הניחו ניסויים כדי לאשר את התיאוריה הזאת. והתברר שזה נכון! עם זאת, כדי להצדיק תיאורטית את ההשערה הנובעת נוסחה זו ובו זמנית למנוע סיבוכים מתמטיים של סוג של אינסוף, פלאנק נאלץ להודות כי האנרגיה היא לא הקרינה זרימה מתמשכת, כפי שחשבו בעבר, אבל מנות נפרדים (E = h). גישה זו הרסה את כל הרעיונות הקיימים על מוצק. ההיפותזה הקוונטית של פלאנק חוללה מהפכה בפיסיקה.

השלכות של קוונטיזציה

בהתחלה, המדען לא הבין את החשיבות שלהתגלית שלהם. במשך זמן מה, הנוסחה שהוא נגזר שימש רק כדרך נוחה לצמצם את מספר פעולות מתמטיות לחישוב. במקרה זה, הן פלאנק והן מדענים אחרים השתמשו במשוואות מקסוויל הרציפות. מבולבל רק על ידי h קבוע, אשר לא הצליח לתת משמעות פיזית. מאוחר יותר, רק אלברט איינשטיין ופול אהרנפסט, הבנת תופעות חדשות של רדיואקטיביות וניסיון למצוא בסיס מתמטי לספקטרה אופטית, הבינו את חשיבות ההשערה של פלאנק. הוא אמר כי הדו"ח, אשר הראשון נשמע את הנוסחה לכימות האנרגיה, פתח את עידן הפיזיקה החדשה. כנראה, איינשטיין היה הראשון שהבין את ראשיתו. אז זה גם הזיכוי שלו.

מה הוא quantised

כל המדינות היכולות לקחת כלחלקיקי היסוד הם בדידים. אלקטרון במלכודת יכול להיות רק ברמות מסוימות. עירור האטום, כמו פליטת התהליך ההפוך, מתרחש גם הוא בקפיצות. כל אינטראקציה אלקטרומגנטית היא החליפין של quanta של האנרגיה המתאימה. האנרגיה של האטום נבלמה רק בהבנת הדיסקרטיות של רמות האנרגיה. אנו מקווים כי כעת לא יהיו לקוראים שאלה לגבי מהי ההשערה של פלאנק ומה השפעתה על העולם המודרני, ולכן על כל אחד מן האנשים.