Hierdie artikel verduidelik wat Planck se hipotese is, wie dit geskep het en hoe belangrik dit vir die ontwikkeling van moderne wetenskap geword het. Die betekenis van die idee van kwantisering vir die hele mikrowêreld word ook aangetoon.
Slimfoon en kwantumfisika
Die moderne wêreld om ons verskil in tegnologie baie van alles wat honderd jaar gelede bekend was. Dit alles het slegs moontlik geword omdat wetenskaplikes aan die begin van die twintigste eeu die versperring oorkom het en uiteindelik verstaan het dat materie op die kleinste skaal nie kontinu is nie. En hierdie era is geopen met sy aanname deur 'n wonderlike persoon - Max Planck.
Planck se biografie
Een van die fisiese konstantes, 'n kwantumvergelyking, 'n wetenskaplike gemeenskap in Duitsland, 'n asteroïde, 'n krater op die Maan, 'n ruimteteleskoop is na hom vernoem. Sy beeld is op munte gebosseleer en op seëls en banknote gedruk. Watter soort mens was Max Planck? Hy is in die middel van die negentiende eeu in 'n Duitse adellike familie van beskeie middele gebore. Onder sy voorouers was baie goeie prokureurs en predikante van die kerk. M. Planck het 'n goeie opleiding ontvang, maar mede-fisici het hom grappenderwys "self-geleerd" genoem. Die wetenskaplike het sy basiese kennis vanboeke.
Planck se hipotese is gebore uit 'n aanname wat hy teoreties gemaak het. In sy wetenskaplike loopbaan het hy die beginsel van “wetenskap kom eerste” aangehang. Tydens die Eerste Wêreldoorlog het Planck probeer om bande te behou met buitelandse kollegas uit die lande wat Duitsland teëgestaan het. Die koms van die Nazi's het hom in die posisie van direkteur van 'n groot wetenskaplike gemeenskap gevind - en die wetenskaplike het probeer om sy werknemers te beskerm, het diegene wat van die regime gevlug het gehelp om na die buiteland te gaan. Planck se hipotese was dus nie die enigste ding waarvoor hy gerespekteer is nie. Hy het egter nooit openlik teen Hitler uitgespreek nie, en het blykbaar besef dat hy nie net homself sou benadeel nie, maar dat hy nie in staat sou wees om diegene te help wat dit nodig het nie. Ongelukkig het baie fisici nie hierdie posisie van M. Planck aanvaar nie en opgehou om met hom te korrespondeer. Hy het vyf kinders gehad, en net die jongste het sy pa oorleef. Die oudste seun is geneem deur die Eerste, die middel - deur die Tweede Wêreldoorlog. Albei dogters het nie bevalling oorleef nie. Terselfdertyd het tydgenote opgemerk dat net by die huis Planck hy was.
Bronne van kwanta
Van skool was die wetenskaplike geïnteresseerd in die tweede wet van termodinamika. Dit sê: enige proses gaan net met 'n toename in chaos en 'n verlies aan energie of massa. Hy was die eerste wat dit so geformuleer het, in terme van entropie, wat net in 'n termodinamiese sisteem kan toeneem. Later was dit hierdie werk wat gelei het tot die formulering van Planck se beroemde vermoede. Hy was ook een van diegene wat die tradisie van skeiding van wiskunde en fisika bekend gestel het, en prakties 'n teoretiese gedeelte van laasgenoemde geskep het. Voor homalle natuurwetenskappe is gemeng, en eksperimente is uitgevoer deur individue in laboratoriums wat byna niks verskil van alchemiese nie.
Quant hypothesis
Om die entropie van elektromagnetiese golwe in terme van ossillators te ondersoek en staat te maak op eksperimentele data wat twee dae voor, op 19 Oktober 1900 verkry is, Planck aan ander wetenskaplikes 'n formule voorgelê het wat later na hom vernoem sou word. Dit het energie, golflengte en stralingstemperatuur gekoppel (in die beperkende geval vir 'n heeltemal swart liggaam). Deur die volgende nag het sy kollegas, onder leiding van Rubens, eksperimente opgestel om hierdie teorie te bevestig. En sy was reg! Om egter die hipotese wat uit hierdie formule voortspruit teoreties te staaf en terselfdertyd wiskundige probleme soos oneindighede te vermy, moes Planck erken dat energie nie in 'n aaneenlopende stroom uitgestraal word nie, soos voorheen gedink is, maar in aparte gedeeltes (E=hν). Hierdie benadering het alle bestaande idees oor 'n soliede liggaam vernietig. Planck se kwantumhipotese het fisika 'n rewolusie teweeggebring.
Gevolge van kwantisering
Aanvanklik het die wetenskaplike nie die belangrikheid van sy ontdekking besef nie. Vir 'n rukkie is die formule wat hy afgelei het slegs gebruik as 'n gerieflike manier om die aantal wiskundige bewerkings vir berekening te verminder. Terselfdertyd het beide Planck en ander wetenskaplikes Maxwell se deurlopende vergelykings gebruik. Die enigste verleentheid was die konstante h, wat nie 'n fisiese betekenis gegee kon word nie. Eers laterAlbert Einstein en Paul Ehrenfest, wat nuwe verskynsels van radioaktiwiteit verstaan en 'n wiskundige regverdiging vir optiese spektra probeer vind, het die belangrikheid van wat Planck se hipotese was, besef. Hulle sê dat die verslag, waarby die energiekwantiseringsformule die eerste keer aangebied is, die era van nuwe fisika geopen het. Einstein was waarskynlik die eerste wat die begin daarvan herken het. Dit is dus ook sy verdienste.
Wat is gekwantiseer
Alle toestande wat enige elementêre deeltjies kan neem, is diskreet. 'n Elektron in 'n lokval kan slegs op sekere vlakke wees. Die opwekking van 'n atoom, sowel as die teenoorgestelde proses - emissie, vind ook in spronge plaas. Enige elektromagnetiese interaksie is 'n uitruiling van kwanta van die ooreenstemmende energie. Die mensdom het die energie van die atoom aan bande gelê slegs danksy die begrip van die diskreetheid van energievlakke. Ons hoop dat lesers nie nou 'n vraag sal hê nie, wat is Planck se hipotese, en wat die invloed daarvan op die moderne wêreld is, en dus op elkeen van die mense.
