Aquest article explica quina és la hipòtesi de Planck, qui la va crear i quina importància ha esdevingut per al desenvolupament de la ciència moderna. També es mostra la importància de la idea de quantificació per a tot el micromón.
Telèfon intel·ligent i física quàntica
El món modern que ens envolta és molt diferent en tecnologia de tot el que era familiar fa cent anys. Tot això només va ser possible perquè, a l'alba del segle XX, els científics van superar la barrera i finalment van entendre que la matèria a la més petita escala no és contínua. I aquesta era es va obrir amb la seva suposició per una persona meravellosa: Max Planck.
Biografia de Planck
Una de les constants físiques, una equació quàntica, una comunitat científica a Alemanya, un asteroide, un cràter a la Lluna, un telescopi espacial porten el seu nom. La seva imatge estava gravada en monedes i impresa en segells i bitllets. Quina mena de persona era Max Planck? Va néixer a mitjans del segle XIX en una família noble alemanya de recursos modestos. Entre els seus avantpassats hi havia molts bons advocats i ministres de l'església. M. Planck va rebre una bona educació, però els seus companys físics l'anomenaven en broma "autodidacta". El científic va obtenir els seus coneixements bàsicsllibres.
La hipòtesi de Planck va néixer d'una suposició que va fer teòricament. En la seva carrera científica, es va adherir al principi de "la ciència és el primer". Durant la Primera Guerra Mundial, Planck va intentar mantenir vincles amb col·legues estrangers dels països que s'oposaven a Alemanya. L'arribada dels nazis el va trobar en el càrrec de director d'una gran comunitat científica -i el científic va intentar protegir els seus empleats, va ajudar els que fugien del règim a marxar a l'estranger. Així que la hipòtesi de Planck no era l'única cosa per la qual se'l respectava. No obstant això, mai va parlar obertament contra Hitler, aparentment adonant-se que no només es faria mal a si mateix, sinó que no podria ajudar a aquells que ho necessitin. Malauradament, molts físics no van acceptar aquesta posició de M. Planck i van deixar de correspondre amb ell. Va tenir cinc fills, i només el més petit va sobreviure al seu pare. El fill gran va ser pres pel Primer, el mitjà - per la Segona Guerra Mundial. Les dues filles no van sobreviure al part. Al mateix temps, els contemporanis van assenyalar que només a casa Planck era ell mateix.
Fonts de quanta
Des de l'escola, el científic estava interessat en la segona llei de la termodinàmica. Diu: qualsevol procés només va amb un augment del caos i una pèrdua d'energia o massa. Va ser el primer a formular-ho d'aquesta manera, en termes d'entropia, que només pot augmentar en un sistema termodinàmic. Més tard, va ser aquest treball el que va portar a la formulació de la famosa conjectura de Planck. També va ser un dels que va introduir la tradició de separar les matemàtiques i la física, creant pràcticament un apartat teòric d'aquesta última. Davant elltotes les ciències naturals es van barrejar i els experiments van ser realitzats per individus en laboratoris que gairebé no eren diferents dels alquímics.
Hipòtesi quantitat
Explorant l'entropia de les ones electromagnètiques en termes d'oscil·ladors i basant-se en dades experimentals obtingudes dos dies abans, el 19 d'octubre de 1900, Planck va presentar a altres científics una fórmula que més tard portaria el seu nom. Va vincular energia, longitud d'ona i temperatura de radiació (en el cas límit per a un cos completament negre). Al llarg de la nit següent, els seus col·legues, sota la direcció de Rubens, van muntar experiments per confirmar aquesta teoria. I tenia raó! No obstant això, per tal de fonamentar teòricament la hipòtesi que sorgeix d'aquesta fórmula i alhora evitar dificultats matemàtiques com els infinits, Planck va haver d'admetre que l'energia no s'emet en un corrent continu, com es pensava anteriorment, sinó en porcions separades (E=hν). Aquest enfocament va destruir totes les idees existents sobre un cos sòlid. La hipòtesi quàntica de Planck va revolucionar la física.
Conseqüències de la quantització
Al principi, el científic no es va adonar de la importància del seu descobriment. Durant un temps, la fórmula que va derivar només es va utilitzar com una manera convenient de reduir el nombre d'operacions matemàtiques per al càlcul. Al mateix temps, tant Planck com altres científics van utilitzar les equacions contínues de Maxwell. L'única cosa vergonyosa era la constant h, a la qual no se li podia donar un significat físic. Només més tardAlbert Einstein i Paul Ehrenfest, entenent nous fenòmens de radioactivitat i intentant trobar una justificació matemàtica per als espectres òptics, es van adonar de la importància de quina era la hipòtesi de Planck. Diuen que l'informe, en què es va presentar per primera vegada la fórmula de quantificació d'energia, va obrir l'era de la nova física. Einstein va ser probablement el primer a reconèixer el seu inici. Així que aquest també és el seu mèrit.
Què es quantifica
Tots els estats que pugui prendre qualsevol partícula elemental són discrets. Un electró en una trampa només pot estar a certs nivells. L'excitació d'un àtom, així com el procés contrari - l'emissió, també es produeix en s alts. Qualsevol interacció electromagnètica és un intercanvi de quants de l'energia corresponent. La humanitat va frenar l'energia de l'àtom només gràcies a la comprensió de la discreció dels nivells d'energia. Esperem que ara els lectors no tinguin cap pregunta sobre quina és la hipòtesi de Planck i quina és la seva influència en el món modern i, per tant, en cadascuna de les persones.
