L'ipotesi di Planck: l'inizio del mondo quantico

Questo articolo descrive l' ipotesi di Planck, chi è il suo creatore e quanto sia importante per lo sviluppo della scienza moderna. Viene anche mostrato il valore dell'idea di quantizzazione per l'intero micro-mondo.

Smartphone e Fisica Quantistica

Il mondo moderno intorno a noi è molto diverso dalla tecnologia da tutto quello che era familiare cento anni fa. Tutto questo è diventato possibile solo perché all'alba del ventesimo secolo gli scienziati hanno superato la barriera e realizzati: infine, la sostanza sulla scala più piccola non è continua. E ha aperto questa era con la sua assunzione di un uomo meraviglioso – Max Planck.

Biografia di Planck

Il suo nome è: una delle costanti fisiche, l'equazione quantistica, la comunità scientifica in Germania, un asteroide, un cratere sulla luna, un telescopio spaziale. La sua immagine è stata stampata su monete e stampata su francobolli e bollette. Che tipo di persona era Max Planck? È nato a metà del XIX secolo in una nobile famiglia tedesca. Tra i suoi antenati erano molti bravi avvocati e ministri della chiesa. L'educazione M. Plank ha ricevuto una buona, ma altri fisici lo hanno scherzato chiamato "autodidatta". Lo scienziato ha ricevuto conoscenze di base dai libri.

L'ipotesi di Planck è nata dall'assunto, che ha derivato teoricamente. Nella sua carriera scientifica, ha aderito al principio che "la scienza è più importante". Nella prima guerra mondiale, Planck ha cercato di rimanere in contatto con le controparti straniere dei paesi – avversari della Germania. L'arrivo dei nazisti lo ha trovato come direttore di una grande comunità scientifica – e lo scienziato ha cercato di proteggere i suoi dipendenti, ha aiutato ad andare all'estero a coloro che sono fuggiti dal regime. Così l'ipotesi di Planck non era l'unica, per la quale è stato rispettato. Tuttavia, non ha mai parlato apertamente contro Hitler, ovviamente rendendosi conto che non solo avrebbe nuocere a se stesso, ma non avrebbe potuto aiutare chi ne aveva bisogno. Purtroppo, molti fisici non hanno accettato questa posizione di M. Planck e hanno fermato la corrispondenza con lui. Aveva cinque figli, e solo il più giovane sopravvisse a suo padre. Il figlio maggiore è stato preso dalla Prima, Medio-Seconda Guerra Mondiale. Entrambe le figlie non sopravvivono al parto. Allo stesso tempo, i contemporanei hanno osservato che solo a casa Plank era lui stesso.

Fonti di quanti

Dalla scuola lo scienziato era interessato alla seconda legge della termodinamica. Dice: qualsiasi processo va solo con il caos crescente e la perdita di energia o di massa. Era il primo a formularlo in questo modo – in termini di entropia, che può crescere solo in un sistema termodinamico. Più tardi, è stato questo lavoro che ha portato alla formulazione della famosa ipotesi di Planck. E 'stato anche uno di coloro che hanno introdotto la tradizione di separare la matematica e la fisica, creando praticamente una sezione teorica di quest'ultima. Prima di lui, tutte le scienze naturali sono state mescolate, e gli esperimenti sono stati condotti da singoli in laboratori quasi identici a quelli alchemici.

L'ipotesi di quanta

Indagando sull'entropia delle onde elettromagnetiche nei termini degli oscillatori e sulla base dei dati sperimentali ottenuti due giorni prima, il 19 ottobre 1900 Planck presentò ad altri scienziati una formula che sarebbe successivamente chiamata il suo nome. Ha collegato l'energia, la lunghezza d'onda e la temperatura delle radiazioni (nel caso estremo per un corpo assolutamente nero). La notte successiva, i suoi colleghi, guidati da Rubens, sperimentarono di confermare questa teoria. E aveva ragione! Tuttavia, per giustificare teoricamente l'ipotesi derivante da questa formula e nello stesso tempo evitare complicazioni matematiche del tipo di infiniti, Planck doveva ammettere che l'energia non si irradiava da un flusso continuo, come si pensava prima, ma in parti separate (E = hν). Questo approccio ha distrutto tutte le idee esistenti sul solido. L'ipotesi quantica di Planck rivoluzionò la fisica.

Conseguenze della quantizzazione

In un primo momento, lo scienziato non era a conoscenza dell'importanza della scoperta che aveva fatto. Per un tempo, la formula che ha derivato è stata utilizzata solo come un modo conveniente per ridurre il numero di operazioni matematiche per il calcolo. In questo caso, sia Planck che altri scienziati hanno usato le equazioni continue di Maxwell. Confuso solo dalla costante h, che non riusciva a dare un significato fisico. Più tardi, solo Albert Einstein e Paul Ehrenfest, capire nuovi fenomeni di radioattività e cercare di trovare una base matematica per gli spettri ottici, hanno capito l'importanza di ciò che l'ipotesi di Planck è. Si dice che la relazione, che prima ha suonato la formula per quantizzare l'energia, ha aperto l'era della nuova fisica. Probabilmente, Einstein è stato il primo a realizzare il suo inizio. Quindi questo è anche il suo merito.

Quanto è quantizzato

Tutti gli stati che possono assumere particelle elementari sono discrete. L'elettrone nella trappola può essere solo a certi livelli. L'eccitazione di un atomo, come l'emissione di processo opposta, avviene anche nei salti. Qualsiasi interazione elettromagnetica è lo scambio di quanti dell'energia corrispondente. L'energia dell'atomo è stata frenata solo capendo la discretezza dei livelli energetici. Speriamo che ora i lettori non avranno una domanda su cosa sia l'ipotesi di Planck e quale sia il suo impatto sul mondo moderno e quindi su ciascuna delle persone.