Denne artikel forklarer, hvad Plancks hypotese er, hvem der har skabt den, og hvor vigtig den er blevet for udviklingen af moderne videnskab. Betydningen af idéen om kvantisering for hele mikroverdenen vises også.
Smartphone og kvantefysik
Den moderne verden omkring os er meget anderledes i teknologi fra alt det, der var velkendt for hundrede år siden. Alt dette blev kun muligt, fordi videnskabsmænd ved begyndelsen af det tyvende århundrede overvandt barrieren og endelig forstod, at stof i den mindste skala ikke er kontinuerlig. Og denne æra blev åbnet med hans antagelse af en vidunderlig person - Max Planck.
Plancks biografi
En af de fysiske konstanter, en kvanteligning, et videnskabeligt samfund i Tyskland, en asteroide, et krater på Månen, et rumteleskop er opkaldt efter ham. Hans billede blev præget på mønter og trykt på frimærker og pengesedler. Hvilken slags person var Max Planck? Han blev født i midten af det nittende århundrede i en tysk adelsfamilie af beskedne midler. Blandt hans forfædre var mange gode advokater og kirketjenere. M. Planck fik en god uddannelse, men andre fysikere kaldte ham i spøg for "selvlært". Videnskabsmanden fik sin grundlæggende viden frabøger.
Plancks hypotese blev født ud fra en antagelse, som han lavede teoretisk. I sin videnskabelige karriere fulgte han princippet om "videnskaben kommer først". Under Første Verdenskrig forsøgte Planck at bevare båndene til udenlandske kolleger fra de lande, der modsatte sig Tyskland. Nazisternes ankomst fandt ham i stillingen som direktør for et stort videnskabeligt samfund - og videnskabsmanden søgte at beskytte sine ansatte, hjalp dem, der flygtede fra regimet, med at tage til udlandet. Så Plancks hypotese var ikke det eneste, han blev respekteret for. Han t alte dog aldrig åbent imod Hitler, idet han tilsyneladende indså, at han ikke kun ville skade sig selv, men han ville ikke være i stand til at hjælpe dem, der havde brug for det. Desværre accepterede mange fysikere ikke denne holdning af M. Planck og holdt op med at korrespondere med ham. Han fik fem børn, og kun den yngste overlevede sin far. Den ældste søn blev taget af den første, den mellemste - af Anden Verdenskrig. Begge døtre overlevede ikke fødslen. Samtidig bemærkede samtidige, at kun derhjemme var Planck sig selv.
Quantakilder
Fra skolen var videnskabsmanden interesseret i termodynamikkens anden lov. Den siger: enhver proces går kun med en stigning i kaos og et tab af energi eller masse. Han var den første til at formulere det på denne måde, hvad angår entropi, som kun kan øges i et termodynamisk system. Senere var det dette arbejde, der førte til formuleringen af Plancks berømte formodning. Han var også en af dem, der introducerede traditionen med at adskille matematik og fysik, praktisk t alt at skabe et teoretisk afsnit af sidstnævnte. Før hamalle naturvidenskaber var blandet, og eksperimenter blev udført af individer i laboratorier, der næsten ikke var anderledes end alkymistiske.
Quant hypothesis
Undersøgelse af elektromagnetiske bølgers entropi i form af oscillatorer og afhængig af eksperimentelle data opnået to dage før, den 19. oktober 1900, præsenterede Planck for andre videnskabsmænd en formel, der senere ville blive opkaldt efter ham. Det sammenkædede energi, bølgelængde og strålingstemperatur (i det begrænsende tilfælde for en helt sort krop). Hele den næste nat satte hans kolleger, under ledelse af Rubens, eksperimenter op for at bekræfte denne teori. Og hun havde ret! Men for teoretisk at underbygge den hypotese, der udspringer af denne formel og samtidig undgå matematiske vanskeligheder såsom uendeligheder, måtte Planck indrømme, at energi ikke udsendes i en kontinuerlig strøm, som man tidligere har troet, men i separate portioner (E=hν). Denne tilgang ødelagde alle eksisterende ideer om en solid krop. Plancks kvantehypotese revolutionerede fysikken.
Konsekvenser af kvantisering
I begyndelsen indså videnskabsmanden ikke vigtigheden af hans opdagelse. I et stykke tid blev den formel han udledte kun brugt som en bekvem måde at reducere antallet af matematiske operationer til beregning. Samtidig brugte både Planck og andre videnskabsmænd Maxwells kontinuerlige ligninger. Det eneste pinlige var det konstante h, som ikke kunne gives en fysisk betydning. Først senereAlbert Einstein og Paul Ehrenfest, der forstod nye fænomener med radioaktivitet og forsøgte at finde en matematisk begrundelse for optiske spektre, indså vigtigheden af, hvad Plancks hypotese var. De siger, at rapporten, hvor energikvantiseringsformlen først blev præsenteret, åbnede æraen for ny fysik. Einstein var sandsynligvis den første til at genkende dens begyndelse. Så dette er også hans fortjeneste.
Hvad er kvantificeret
Alle tilstande, som alle elementære partikler kan tage, er diskrete. En elektron i en fælde kan kun være på bestemte niveauer. Excitationen af et atom, såvel som den modsatte proces - emission, sker også i hop. Enhver elektromagnetisk interaktion er en udveksling af kvanter af den tilsvarende energi. Menneskeheden bremsede kun atomets energi takket være forståelsen af energiniveauernes diskrethed. Vi håber, at læserne nu ikke vil have et spørgsmål, hvad er Plancks hypotese, og hvad er dens indflydelse på den moderne verden og derfor på hver enkelt af menneskerne.
