Artikel ini menerangkan apakah hipotesis Planck, siapa yang menciptanya dan betapa pentingnya hipotesis itu untuk perkembangan sains moden. Kepentingan idea kuantisasi untuk seluruh dunia mikro juga ditunjukkan.
Telefon pintar dan fizik kuantum
Dunia moden di sekeliling kita sangat berbeza dalam teknologi daripada segala-galanya yang biasa seratus tahun yang lalu. Semua ini menjadi mungkin hanya kerana, pada awal abad kedua puluh, saintis mengatasi halangan dan akhirnya memahami bahawa jirim pada skala terkecil tidak berterusan. Dan era ini dibuka dengan andaian beliau oleh seorang yang hebat - Max Planck.
biografi Planck
Salah satu pemalar fizikal, persamaan kuantum, komuniti saintifik di Jerman, asteroid, kawah di Bulan, teleskop angkasa dinamakan sempena namanya. Imejnya timbul pada syiling dan dicetak pada setem dan wang kertas. Apakah jenis orang Max Planck? Dia dilahirkan pada pertengahan abad kesembilan belas dalam keluarga bangsawan Jerman yang sederhana. Di antara nenek moyangnya terdapat ramai peguam dan pendeta gereja yang baik. M. Planck menerima pendidikan yang baik, tetapi rakan-rakan fizik secara bergurau memanggilnya "diajar sendiri". Ahli sains itu memperoleh pengetahuan asasnya daripadabuku.
Hipotesis Planck lahir daripada andaian yang dibuatnya secara teori. Dalam kerjaya saintifiknya, beliau berpegang kepada prinsip "sains diutamakan". Semasa Perang Dunia Pertama, Planck cuba mengekalkan hubungan dengan rakan-rakan asing dari negara-negara yang menentang Jerman. Ketibaan Nazi mendapati dia dalam kedudukan pengarah komuniti saintifik yang besar - dan saintis itu berusaha untuk melindungi pekerjanya, membantu mereka yang melarikan diri dari rejim untuk pergi ke luar negara. Jadi hipotesis Planck bukanlah satu-satunya perkara yang dia dihormati. Walau bagaimanapun, dia tidak pernah bercakap secara terbuka menentang Hitler, nampaknya menyedari bahawa dia bukan sahaja akan membahayakan dirinya sendiri, tetapi dia tidak akan dapat membantu mereka yang memerlukannya. Malangnya, ramai ahli fizik tidak menerima kedudukan M. Planck ini dan berhenti bersamanya. Dia mempunyai lima orang anak, dan hanya yang bongsu yang terselamat daripada bapanya. Anak lelaki sulung telah diambil oleh Yang Pertama, yang pertengahan - oleh Perang Dunia Kedua. Kedua-dua anak perempuan tidak selamat bersalin. Pada masa yang sama, orang sezaman menyatakan bahawa hanya di rumah Planck adalah dirinya.
Sumber quanta
Dari sekolah lagi, saintis itu berminat dengan undang-undang kedua termodinamik. Ia berkata: sebarang proses hanya berlaku dengan peningkatan kekacauan dan kehilangan tenaga atau jisim. Dia adalah orang pertama yang merumuskannya dengan cara ini, dari segi entropi, yang hanya boleh meningkat dalam sistem termodinamik. Kemudian, kerja inilah yang membawa kepada perumusan sangkaan terkenal Planck. Beliau juga merupakan salah seorang yang memperkenalkan tradisi memisahkan matematik dan fizik, secara praktikal mencipta bahagian teori yang terakhir. Sebelum diasemua sains semula jadi bercampur-campur, dan eksperimen dijalankan oleh individu di makmal yang hampir tidak berbeza dengan makmal alkimia.
Hipotesis kuantiti
Menjelajah entropi gelombang elektromagnet dari segi pengayun dan bergantung pada data eksperimen yang diperoleh dua hari sebelum, pada 19 Oktober 1900, Planck membentangkan kepada saintis lain formula yang kemudiannya dinamakan sempena namanya. Ia menghubungkan tenaga, panjang gelombang dan suhu sinaran (dalam kes mengehadkan untuk badan hitam sepenuhnya). Sepanjang malam berikutnya, rakan-rakannya, di bawah arahan Rubens, membuat eksperimen untuk mengesahkan teori ini. Dan dia betul! Walau bagaimanapun, untuk menyokong secara teori hipotesis yang timbul daripada formula ini dan pada masa yang sama mengelakkan kesukaran matematik seperti infiniti, Planck terpaksa mengakui bahawa tenaga tidak dipancarkan dalam aliran berterusan, seperti yang difikirkan sebelum ini, tetapi dalam bahagian yang berasingan (E=hν). Pendekatan ini memusnahkan semua idea sedia ada tentang badan yang kukuh. Hipotesis kuantum Planck merevolusikan fizik.
Akibat pengkuantitian
Pada mulanya, saintis itu tidak menyedari kepentingan penemuannya. Untuk sementara waktu, formula yang diperolehnya hanya digunakan sebagai cara yang mudah untuk mengurangkan bilangan operasi matematik untuk pengiraan. Pada masa yang sama, kedua-dua Planck dan saintis lain menggunakan persamaan berterusan Maxwell. Satu-satunya perkara yang memalukan ialah h yang berterusan, yang tidak boleh diberi makna fizikal. Nanti sahajaAlbert Einstein dan Paul Ehrenfest, memahami fenomena baharu radioaktiviti dan cuba mencari justifikasi matematik untuk spektrum optik, menyedari kepentingan hipotesis Planck. Mereka mengatakan bahawa laporan itu, di mana formula pengkuantitian tenaga pertama kali dibentangkan, membuka era fizik baru. Einstein mungkin yang pertama mengenali permulaannya. Jadi ini juga jasanya.
Apakah yang dikuantisasi
Semua menyatakan bahawa mana-mana zarah asas boleh diambil adalah diskret. Elektron dalam perangkap hanya boleh berada pada tahap tertentu. Pengujaan atom, serta proses yang bertentangan - pelepasan, juga berlaku dalam lompatan. Mana-mana interaksi elektromagnet adalah pertukaran kuanta tenaga yang sepadan. Kemanusiaan mengekang tenaga atom hanya terima kasih kepada pemahaman tentang diskret tahap tenaga. Kami berharap bahawa kini pembaca tidak akan mempunyai soalan, apakah hipotesis Planck, dan apakah pengaruhnya terhadap dunia moden, dan oleh itu pada setiap orang.
