فرضیه پلانک: آغاز جهان کوانتومی

فهرست مطالب:

فرضیه پلانک: آغاز جهان کوانتومی
فرضیه پلانک: آغاز جهان کوانتومی
Anonim

این مقاله توضیح می دهد که فرضیه پلانک چیست، چه کسی آن را ایجاد کرده است و چقدر برای توسعه علم مدرن اهمیت یافته است. اهمیت ایده کوانتیزاسیون برای کل جهان خرد نیز نشان داده شده است.

گوشی هوشمند و فیزیک کوانتومی

دنیای مدرن پیرامون ما از نظر فناوری با هر چیزی که صد سال پیش آشنا بود بسیار متفاوت است. همه اینها تنها به این دلیل امکان پذیر شد که در سپیده دم قرن بیستم، دانشمندان بر این سد غلبه کردند و سرانجام فهمیدند که ماده در کوچکترین مقیاس پیوسته نیست. و این دوران با فرض او توسط یک شخص شگفت انگیز - ماکس پلانک - افتتاح شد.

بیوگرافی پلانک

فرضیه پلانک
فرضیه پلانک

یکی از ثابت های فیزیکی، یک معادله کوانتومی، یک جامعه علمی در آلمان، یک سیارک، یک دهانه در ماه، یک تلسکوپ فضایی به نام او هستند. تصویر او بر روی سکه ها نقش بسته و بر روی تمبر و اسکناس چاپ شده بود. ماکس پلانک چه جور آدمی بود؟ او در اواسط قرن نوزدهم در یک خانواده اصیل آلمانی متواضع به دنیا آمد. در میان اجداد او وکلای خوب و خادمین کلیسا بودند. M. Planck تحصیلات خوبی دریافت کرد، اما فیزیکدانان همکار به شوخی او را "خودآموخته" نامیدند. دانشمند دانش اولیه خود را ازکتاب.

فرضیه پلانک بر اساس فرضیه ای که او به صورت نظری مطرح کرده بود، زاده شد. او در کار علمی خود به اصل «علم مقدم است» پایبند بود. در طول جنگ جهانی اول، پلانک سعی کرد روابط خود را با همکاران خارجی کشورهای مخالف آلمان حفظ کند. ورود نازی ها او را در موقعیت مدیر یک جامعه علمی بزرگ یافت - و دانشمند به دنبال محافظت از کارمندان خود بود و به کسانی که از رژیم فرار کردند کمک کرد تا به خارج از کشور بروند. بنابراین فرضیه پلانک تنها چیزی نبود که به خاطر آن مورد احترام بود. با این حال، او هرگز آشکارا علیه هیتلر صحبت نکرد، و ظاهراً متوجه شد که نه تنها به خود آسیب می رساند، بلکه نمی تواند به کسانی که به آن نیاز دارند کمک کند. متأسفانه بسیاری از فیزیکدانان این موضع M. Planck را نپذیرفتند و مکاتبه با او را متوقف کردند. او پنج فرزند داشت و تنها کوچکترین آنها از پدرش جان سالم به در برد. پسر بزرگ توسط اول، وسط - توسط جنگ جهانی دوم گرفته شد. هر دو دختر از زایمان جان سالم به در نبردند. در همان زمان، معاصران خاطرنشان کردند که تنها در خانه پلانک خودش بود.

منابع کوانتات

ماکس پلانک
ماکس پلانک

از مدرسه، دانشمند به قانون دوم ترمودینامیک علاقه مند بود. می گوید: هر فرآیندی فقط با افزایش هرج و مرج و از دست دادن انرژی یا جرم پیش می رود. او اولین کسی بود که آن را از نظر آنتروپی که فقط در یک سیستم ترمودینامیکی می تواند افزایش یابد، به این شکل فرموله کرد. بعدها، همین کار بود که منجر به تدوین حدس معروف پلانک شد. او همچنین یکی از کسانی بود که سنت جداسازی ریاضیات و فیزیک را معرفی کرد و عملاً بخش نظری دومی را ایجاد کرد. قبل از اوهمه علوم طبیعی مخلوط شدند و آزمایش‌ها توسط افراد در آزمایشگاه‌هایی انجام شد که تقریباً هیچ تفاوتی با آزمایشگاه‌های کیمیاگری نداشتند.

فرضیه کمی

فرضیه کوانتومی پلانک
فرضیه کوانتومی پلانک

پلانک با کاوش در آنتروپی امواج الکترومغناطیسی بر حسب نوسانگرها و تکیه بر داده های تجربی دو روز قبل، در 19 اکتبر 1900، فرمولی را به دانشمندان دیگر ارائه کرد که بعداً به نام او نامگذاری شد. این انرژی، طول موج و دمای تشعشع (در مورد محدود برای یک جسم کاملا سیاه) را به هم مرتبط کرد. در طول شب بعد، همکارانش به سرپرستی روبنس آزمایشاتی را برای تأیید این نظریه ترتیب دادند. و حق با او بود! با این حال، برای اثبات نظری فرضیه ناشی از این فرمول و در عین حال اجتناب از مشکلات ریاضی مانند بی‌نهایت‌ها، پلانک باید بپذیرد که انرژی در یک جریان پیوسته، همانطور که قبلاً تصور می‌شد منتشر نمی‌شود، بلکه در بخش‌های جداگانه منتشر می‌شود (E.=hν). این رویکرد تمام ایده های موجود در مورد یک جسم جامد را از بین برد. فرضیه کوانتومی پلانک فیزیک را متحول کرد.

پیامدهای کوانتیزاسیون

فرضیه پلانک چیست
فرضیه پلانک چیست

در ابتدا، دانشمند به اهمیت کشف خود پی نبرد. برای مدتی، فرمولی که او به دست آورد، تنها به عنوان روشی مناسب برای کاهش تعداد عملیات ریاضی برای محاسبه مورد استفاده قرار گرفت. در همان زمان، هم پلانک و هم سایر دانشمندان از معادلات پیوسته ماکسول استفاده کردند. تنها چیز شرم آور ثابت h بود که نمی شد معنای فیزیکی به آن داد. فقط بعداآلبرت انیشتین و پل ارنفست، با درک پدیده های جدید رادیواکتیویته و تلاش برای یافتن یک توجیه ریاضی برای طیف های نوری، به اهمیت فرضیه پلانک پی بردند. آنها می گویند که گزارشی که در آن برای اولین بار فرمول کمی سازی انرژی ارائه شد، عصر فیزیک جدید را باز کرد. اینشتین احتمالاً اولین کسی بود که شروع آن را تشخیص داد. پس این هم شایستگی اوست.

چه کوانتیزه شده است

همه حالت هایی که هر ذره بنیادی می تواند بگیرد گسسته هستند. یک الکترون در یک تله فقط می تواند در سطوح خاصی باشد. برانگیختگی یک اتم، و همچنین فرآیند مخالف - انتشار، در پرش ها نیز رخ می دهد. هر برهمکنش الکترومغناطیسی تبادل کوانتوم انرژی مربوطه است. بشریت انرژی اتم را فقط به لطف درک گسستگی سطوح انرژی مهار کرد. امیدواریم اکنون خوانندگان این سوال را نداشته باشند که فرضیه پلانک چیست و چه تاثیری بر دنیای مدرن و در نتیجه بر هر یک از مردم دارد.

توصیه شده: