Plancks hypotese: begynnelsen på kvanteverdenen

Innholdsfortegnelse:

Plancks hypotese: begynnelsen på kvanteverdenen
Plancks hypotese: begynnelsen på kvanteverdenen
Anonim

Denne artikkelen forklarer hva Plancks hypotese er, hvem som har skapt den, og hvor viktig den har blitt for utviklingen av moderne vitenskap. Betydningen av ideen om kvantisering for hele mikroverdenen vises også.

Smarttelefon og kvantefysikk

Den moderne verden rundt oss er veldig forskjellig i teknologi fra alt som var kjent for hundre år siden. Alt dette ble mulig bare fordi, ved begynnelsen av det tjuende århundre, forskerne overvant barrieren og til slutt forsto at materie i den minste skala ikke er kontinuerlig. Og denne epoken ble åpnet med hans antagelse av en fantastisk person - Max Planck.

Plancks biografi

planck hypotese
planck hypotese

En av de fysiske konstantene, en kvanteligning, et vitenskapelig samfunn i Tyskland, en asteroide, et krater på Månen, et romteleskop er oppk alt etter ham. Bildet hans ble preget på mynter og trykt på frimerker og sedler. Hva slags person var Max Planck? Han ble født på midten av det nittende århundre i en tysk adelsfamilie med beskjedne midler. Blant hans forfedre var mange gode advokater og prester i kirken. M. Planck fikk en god utdannelse, men andre fysikere k alte ham spøkefullt "selvlært". Forskeren fikk sin grunnleggende kunnskap frabøker.

Plancks hypotese ble født ut fra en antagelse han gjorde teoretisk. I sin vitenskapelige karriere holdt han seg til prinsippet om "vitenskap kommer først". Under første verdenskrig forsøkte Planck å opprettholde bånd med utenlandske kolleger fra landene som motsatte seg Tyskland. Nazistenes ankomst fant ham i stillingen som direktør for et stort vitenskapelig fellesskap - og forskeren forsøkte å beskytte sine ansatte, hjalp de som flyktet fra regimet til å reise til utlandet. Så Plancks hypotese var ikke det eneste han ble respektert for. Imidlertid t alte han aldri åpent mot Hitler, og innså tilsynelatende at han ikke bare ville skade seg selv, men han ville ikke være i stand til å hjelpe de som trengte det. Dessverre aksepterte mange fysikere ikke denne stillingen til M. Planck og sluttet å korrespondere med ham. Han hadde fem barn, og bare den yngste overlevde faren. Den eldste sønnen ble tatt av den første, den mellomste - av andre verdenskrig. Begge døtrene overlevde ikke fødselen. Samtidig bemerket samtidige at bare hjemme var Planck seg selv.

Quantakilder

maks planke
maks planke

Fra skolen var forskeren interessert i termodynamikkens andre lov. Den sier: enhver prosess går bare med en økning i kaos og tap av energi eller masse. Han var den første som formulerte det på denne måten, når det gjelder entropi, som bare kan øke i et termodynamisk system. Senere var det dette arbeidet som førte til formuleringen av Plancks berømte formodning. Han var også en av dem som introduserte tradisjonen med å skille matematikk og fysikk, og praktisk t alt skapte en teoretisk del av sistnevnte. Før hamall naturvitenskap ble blandet, og eksperimenter ble utført av individer i laboratorier som nesten ikke var forskjellige fra alkymistiske.

Quant hypothesis

Plancks kvantehypotese
Plancks kvantehypotese

Undersøke entropien til elektromagnetiske bølger i form av oscillatorer og stole på eksperimentelle data innhentet to dager før, 19. oktober 1900, presenterte Planck for andre forskere en formel som senere skulle bli oppk alt etter ham. Den koblet sammen energi, bølgelengde og strålingstemperatur (i det begrensende tilfellet for en helt svart kropp). Hele neste natt satte kollegene hans, under ledelse av Rubens, opp eksperimenter for å bekrefte denne teorien. Og hun hadde rett! Men for å teoretisk underbygge hypotesen som stammer fra denne formelen og samtidig unngå matematiske vanskeligheter som uendeligheter, måtte Planck innrømme at energi ikke sendes ut i en kontinuerlig strøm, som tidligere antatt, men i separate porsjoner (E=hν). Denne tilnærmingen ødela alle eksisterende ideer om en solid kropp. Plancks kvantehypotese revolusjonerte fysikken.

Konsekvenser av kvantisering

hva er planck-hypotesen
hva er planck-hypotesen

Først innså ikke forskeren viktigheten av oppdagelsen hans. For en stund ble formelen han utledet bare brukt som en praktisk måte å redusere antall matematiske operasjoner for beregning. Samtidig brukte både Planck og andre forskere Maxwells kontinuerlige ligninger. Det eneste pinlige var den konstante h, som ikke kunne gis en fysisk betydning. Bare senereAlbert Einstein og Paul Ehrenfest, som forsto nye fenomener med radioaktivitet og prøvde å finne en matematisk begrunnelse for optiske spektre, innså viktigheten av hva Plancks hypotese var. De sier at rapporten, der energikvantiseringsformelen først ble presentert, åpnet æraen for ny fysikk. Einstein var sannsynligvis den første som gjenkjente begynnelsen. Så dette er hans fortjeneste også.

Hva er kvantisert

Alle tilstander som alle elementærpartikler kan ta er diskrete. Et elektron i en felle kan bare være på visse nivåer. Eksitasjonen av et atom, så vel som den motsatte prosessen - utslipp, skjer også i hopp. Enhver elektromagnetisk interaksjon er en utveksling av kvanter av den tilsvarende energien. Menneskeheten dempet energien til atomet bare takket være forståelsen av diskretiteten til energinivåene. Vi håper at nå lesere ikke vil ha et spørsmål, hva er Plancks hypotese, og hva er dens innflytelse på den moderne verden, og derfor på hver enkelt av menneskene.

Anbefalt: