Hipotesis Planck: awal dunia kuantum

Artikel ini menjelaskan apa hipotesis Planck, siapa penciptanya dan betapa pentingnya hal itu bagi perkembangan sains modern. Nilai gagasan kuantisasi untuk seluruh microworld juga ditunjukkan.

Smartphone dan Fisika Quantum

Dunia modern di sekitar kita sangat berbeda dalam teknologi dari semua hal yang sudah dikenal seratus tahun yang lalu. Semua ini menjadi mungkin hanya karena pada awal abad ke-20, para ilmuwan mengatasi penghalang dan menyadari, akhirnya: zat pada skala terkecil tidak berlanjut. Dan membuka era ini dengan anggapannya tentang pria yang luar biasa - Max Planck.

Biografi Planck

Namanya adalah: salah satu konstanta fisik, persamaan kuantum, komunitas ilmiah di Jerman, sebuah asteroid, kawah di bulan, sebuah teleskop luar angkasa. Gambarannya dicap pada koin dan dicetak pada prangko dan tagihan. Orang macam apa Max Planck? Dia lahir di pertengahan abad kesembilan belas di sebuah keluarga bangsawan Jerman. Di antara nenek moyangnya ada banyak pengacara dan pendeta gereja yang baik. Pendidikan M. Plank menerima yang bagus, tapi rekan fisikawan bercanda memanggilnya "otodidak." Ilmuwan menerima pengetahuan dasar dari buku.

Hipotesis Planck lahir dari asumsi, yang diturunkannya secara teoritis. Dalam karir ilmiahnya, dia menganut prinsip bahwa "sains itu yang terpenting". Dalam Perang Dunia Pertama, Planck mencoba untuk tetap berhubungan dengan rekan-rekan asing dari negara-negara - lawan Jerman. Kedatangan Nazi menemukannya sebagai direktur sebuah komunitas ilmiah besar - dan ilmuwan tersebut berusaha melindungi pekerjanya, membantu untuk pergi ke luar negeri kepada orang-orang yang melarikan diri dari rezim tersebut. Jadi hipotesis Planck bukanlah satu-satunya, yang karenanya ia dihormati. Namun, dia tidak pernah secara terbuka berbicara menentang Hitler, dengan sadar menyadari bahwa dia tidak hanya akan menyakiti dirinya sendiri, tapi dia tidak akan dapat membantu orang-orang yang membutuhkannya. Sayangnya, banyak fisikawan tidak menerima posisi M. Planck ini dan menghentikan korespondensi dengannya. Dia memiliki lima anak, dan hanya yang termuda yang bisa bertahan dari ayahnya. Putra sulung diambil oleh Perang Dunia Pertama, Tengah-Tengah. Kedua anak perempuan itu tidak selamat melahirkan. Pada saat yang sama, sezamannya mencatat bahwa hanya di rumah saja Plank sendiri.

Sumber kuanta

Dari sekolah ilmuwan tertarik pada hukum kedua termodinamika. Dikatakan: setiap proses berjalan hanya dengan meningkatnya kekacauan dan hilangnya energi atau massa. Dia adalah orang pertama yang merumuskannya seperti itu - dalam hal entropi, yang hanya bisa tumbuh dalam sistem termodinamika. Kemudian, inilah karya yang menghasilkan rumusan hipotesis terkenal Planck. Dia juga salah satu dari mereka yang memperkenalkan tradisi memisahkan matematika dan fisika, yang secara praktis menciptakan bagian teoretis dari yang terakhir. Sebelum dia, semua ilmu alam tercampur, dan eksperimen dilakukan oleh para lajang di laboratorium, yang hampir tidak berbeda dengan yang alkimia.

Hipotesis kuanta

Investigasi entropi gelombang elektromagnetik dalam kerangka osilator dan gambar pada data eksperimen yang diperoleh dua hari sebelumnya, pada 19 Oktober 1900 Planck mengemukakan kepada ilmuwan lain sebuah formula yang nantinya akan disebut namanya. Ini menghubungkan energi, panjang gelombang dan suhu radiasi (dalam kasus ekstrim untuk tubuh yang benar-benar hitam). Malam berikutnya, rekan-rekannya, yang dipimpin oleh Rubens, bereksperimen untuk mengkonfirmasi teori ini. Dan dia benar! Namun, untuk secara teoritis membenarkan hipotesis yang timbul dari formula ini dan pada saat yang sama menghindari komplikasi matematis dari tipe infinitas, Planck harus mengakui bahwa energi dipancarkan bukan oleh aliran kontinyu, seperti yang dipikirkan sebelumnya, namun dalam bagian terpisah (E = hν). Pendekatan ini menghancurkan semua gagasan yang ada tentang solid. Hipotesis kuantum Planck merevolusi fisika.

Konsekuensi Kuantisasi

Awalnya, ilmuwan itu tidak sadar akan pentingnya penemuan yang telah dilakukannya. Untuk sementara, rumus yang diturunkannya hanya digunakan sebagai cara mudah untuk mengurangi jumlah operasi matematika untuk perhitungan. Dalam kasus ini, Planck dan ilmuwan lainnya menggunakan persamaan Maxwell yang terus-menerus. Bingung hanya dengan h konstan, yang tidak berhasil memberikan makna fisik. Kemudian, hanya Albert Einstein dan Paul Ehrenfest, yang memahami fenomena baru tentang radioaktivitas dan mencoba menemukan basis matematis untuk spektrum optik, memahami pentingnya hipotesis Planck. Dikatakan bahwa laporan tersebut, yang pertama kali terdengar formula untuk menghitung energi, membuka era fisika baru. Mungkin, Einstein adalah orang pertama yang menyadari awalnya. Jadi ini juga kreditnya.

Apa yang terkuantisasi

Semua negara bagian yang dapat mengambil partikel elementer bersifat diskrit. Elektron dalam perangkap hanya bisa berada pada tingkat tertentu. Eksitasi atom, seperti emisi proses yang berlawanan, juga terjadi dalam lompatan. Setiap interaksi elektromagnetik adalah pertukaran kuanta dari energi yang sesuai. Energi atom hanya bisa diatasi dengan memahami diskrititas tingkat energi. Kami berharap sekarang pembaca tidak akan memiliki pertanyaan tentang apa hipotesis Planck, dan apa pengaruhnya terhadap dunia modern, dan oleh karena itu, pada masing-masing orang.