Ky artikull shpjegon se çfarë është hipoteza e Planck, kush e krijoi atë dhe sa e rëndësishme është bërë për zhvillimin e shkencës moderne. Tregohet gjithashtu rëndësia e idesë së kuantizimit për të gjithë mikrobotën.
Smartphone dhe fizika kuantike
Bota moderne rreth nesh është shumë e ndryshme në teknologji nga gjithçka që ishte e njohur njëqind vjet më parë. E gjithë kjo u bë e mundur vetëm sepse, në agimin e shekullit të njëzetë, shkencëtarët e kapërcyen pengesën dhe më në fund kuptuan se materia në shkallën më të vogël nuk është e vazhdueshme. Dhe kjo epokë u hap me supozimin e tij nga një person i mrekullueshëm - Max Planck.
biografia e Planck
Një nga konstantet fizike, një ekuacion kuantik, një komunitet shkencor në Gjermani, një asteroid, një krater në Hënë, një teleskop hapësinor janë emëruar pas tij. Imazhi i tij ishte i stampuar në monedha dhe i printuar në pulla dhe kartëmonedha. Çfarë lloj personi ishte Max Planck? Ai lindi në mesin e shekullit të nëntëmbëdhjetë në një familje fisnike gjermane me mjete modeste. Midis paraardhësve të tij kishte shumë avokatë dhe ministra të mirë të kishës. M. Planck mori një arsim të mirë, por kolegët fizikantë me shaka e quajtën atë "vetëmësuar". Shkencëtari mori njohuritë e tij themelore ngalibra.
Hipoteza e Planck-ut lindi nga një supozim që ai bëri teorikisht. Në karrierën e tij shkencore, ai iu përmbajt parimit “shkenca është e para”. Gjatë Luftës së Parë Botërore, Planck u përpoq të ruante lidhjet me kolegët e huaj nga vendet që kundërshtonin Gjermaninë. Ardhja e nazistëve e gjeti atë në pozicionin e drejtorit të një komuniteti të madh shkencor - dhe shkencëtari kërkoi të mbronte punonjësit e tij, ndihmoi ata që ikën nga regjimi të shkonin jashtë vendit. Pra, hipoteza e Planck nuk ishte e vetmja gjë për të cilën ai respektohej. Megjithatë, ai kurrë nuk foli hapur kundër Hitlerit, me sa duket duke kuptuar se jo vetëm do të dëmtonte veten, por nuk do të mund të ndihmonte ata që kishin nevojë. Fatkeqësisht, shumë fizikantë nuk e pranuan këtë pozicion të M. Planck dhe pushuan së komunikuari me të. Ai kishte pesë fëmijë dhe vetëm më i vogli i mbijetoi babait të tij. Djali i madh u mor nga i pari, i mesëm - nga Lufta e Dytë Botërore. Të dyja vajzat nuk i mbijetuan lindjes. Në të njëjtën kohë, bashkëkohësit vunë re se vetëm në shtëpi Planck ishte ai vetë.
Burimet e kuanteve
Nga shkolla, shkencëtari ishte i interesuar për ligjin e dytë të termodinamikës. Ai thotë: çdo proces shkon vetëm me një rritje të kaosit dhe një humbje të energjisë ose masës. Ai ishte i pari që e formuloi atë në këtë mënyrë, për sa i përket entropisë, e cila mund të rritet vetëm në një sistem termodinamik. Më vonë, ishte kjo punë që çoi në formulimin e hamendësimit të famshëm të Planck. Ai ishte gjithashtu një nga ata që futi traditën e ndarjes së matematikës nga fizika, duke krijuar praktikisht një seksion teorik të kësaj të fundit. Para tijtë gjitha shkencat natyrore ishin të përziera dhe eksperimentet u kryen nga individë në laboratorë që pothuajse nuk ishin të ndryshëm nga ato alkimike.
Hipoteza sasiore
Duke eksploruar entropinë e valëve elektromagnetike në termat e oshilatorëve dhe duke u mbështetur në të dhënat eksperimentale të marra dy ditë më parë, më 19 tetor 1900, Planck u paraqiti shkencëtarëve të tjerë një formulë që më vonë do të emërohej pas tij. Ai lidhte energjinë, gjatësinë e valës dhe temperaturën e rrezatimit (në rastin kufizues për një trup krejtësisht të zi). Gjatë gjithë natës së ardhshme, kolegët e tij, nën drejtimin e Rubens, organizuan eksperimente për të konfirmuar këtë teori. Dhe ajo kishte të drejtë! Megjithatë, për të vërtetuar teorikisht hipotezën që lind nga kjo formulë dhe në të njëjtën kohë për të shmangur vështirësitë matematikore si pafundësitë, Planck-u duhej të pranonte se energjia nuk emetohet në një rrjedhë të vazhdueshme, siç mendohej më parë, por në pjesë të veçanta (E.=hν). Kjo qasje shkatërroi të gjitha idetë ekzistuese për një trup të fortë. Hipoteza kuantike e Plankut revolucionarizoi fizikën.
Pasojat e kuantizimit
Në fillim, shkencëtari nuk e kuptoi rëndësinë e zbulimit të tij. Për një kohë, formula që ai nxori u përdor vetëm si një mënyrë e përshtatshme për të zvogëluar numrin e operacioneve matematikore për llogaritje. Në të njëjtën kohë, Planck dhe shkencëtarë të tjerë përdorën ekuacionet e vazhdueshme të Maxwell. E vetmja gjë e turpshme ishte konstantja h, së cilës nuk mund t'i jepej një kuptim fizik. Vetëm më vonëAlbert Einstein dhe Paul Ehrenfest, duke kuptuar fenomenet e reja të radioaktivitetit dhe duke u përpjekur të gjenin një justifikim matematikor për spektrat optikë, kuptuan rëndësinë e asaj që ishte hipoteza e Planck. Ata thonë se raporti, në të cilin u prezantua për herë të parë formula e kuantizimit të energjisë, hapi epokën e fizikës së re. Ajnshtajni ishte ndoshta i pari që njohu fillimin e tij. Pra, kjo është edhe meritë e tij.
Çfarë kuantizohet
Të gjitha gjendjet që mund të marrin çdo grimcë elementare janë diskrete. Një elektron në një kurth mund të jetë vetëm në nivele të caktuara. Ngacmimi i një atomi, si dhe procesi i kundërt - emetimi, ndodh gjithashtu në kërcime. Çdo ndërveprim elektromagnetik është një shkëmbim i kuanteve të energjisë përkatëse. Njerëzimi e frenoi energjinë e atomit vetëm falë të kuptuarit të diskretitetit të niveleve të energjisë. Shpresojmë që tani lexuesit të mos kenë një pyetje, cila është hipoteza e Planck dhe cili është ndikimi i saj në botën moderne, dhe për rrjedhojë në secilin prej njerëzve.
