Artikel ini menjelaskan apa itu hipotesis Planck, siapa yang menciptakannya, dan betapa pentingnya hipotesis itu bagi perkembangan ilmu pengetahuan modern. Pentingnya gagasan kuantisasi untuk seluruh dunia mikro juga ditampilkan.
Smartphone dan fisika kuantum
Dunia modern di sekitar kita sangat berbeda dalam teknologi dari segala sesuatu yang akrab seratus tahun yang lalu. Semua ini menjadi mungkin hanya karena, pada awal abad kedua puluh, para ilmuwan mengatasi penghalang dan akhirnya memahami bahwa materi dalam skala terkecil tidak berkelanjutan. Dan era ini dibuka dengan asumsinya oleh orang yang luar biasa - Max Planck.
biografi Planck
Salah satu konstanta fisik, persamaan kuantum, komunitas ilmiah di Jerman, asteroid, kawah di Bulan, teleskop ruang angkasa dinamai menurut namanya. Gambarnya diembos pada koin dan dicetak pada perangko dan uang kertas. Orang macam apa Max Planck itu? Ia lahir di pertengahan abad kesembilan belas dalam keluarga bangsawan Jerman yang sederhana. Di antara leluhurnya ada banyak pengacara dan pelayan gereja yang baik. M. Planck menerima pendidikan yang baik, tetapi sesama fisikawan dengan bercanda menyebutnya "otodidak". Ilmuwan memperoleh pengetahuan dasarnya daribuku.
Hipotesis Planck lahir dari asumsi yang dia buat secara teoritis. Dalam karir ilmiahnya, ia menganut prinsip "sains datang pertama". Selama Perang Dunia Pertama, Planck berusaha mempertahankan hubungan dengan rekan-rekan asing dari negara-negara yang menentang Jerman. Kedatangan Nazi menemukannya di posisi direktur komunitas ilmiah besar - dan ilmuwan itu berusaha melindungi karyawannya, membantu mereka yang melarikan diri dari rezim untuk pergi ke luar negeri. Jadi hipotesis Planck bukanlah satu-satunya hal yang membuatnya dihormati. Namun, dia tidak pernah secara terbuka berbicara menentang Hitler, tampaknya menyadari bahwa dia tidak hanya akan membahayakan dirinya sendiri, tetapi dia tidak akan dapat membantu mereka yang membutuhkannya. Sayangnya, banyak fisikawan tidak menerima posisi M. Planck ini dan berhenti berkorespondensi dengannya. Dia memiliki lima anak, dan hanya yang bungsu yang selamat dari ayahnya. Putra tertua diambil oleh Yang Pertama, yang tengah - oleh Perang Dunia Kedua. Kedua putri tidak selamat saat melahirkan. Pada saat yang sama, orang-orang sezaman mencatat bahwa hanya di rumah Planck adalah dirinya sendiri.
Sumber kuanta
Dari sekolah, ilmuwan tertarik pada hukum kedua termodinamika. Dikatakan: setiap proses berjalan hanya dengan peningkatan kekacauan dan hilangnya energi atau massa. Dia adalah orang pertama yang merumuskannya dengan cara ini, dalam hal entropi, yang hanya dapat meningkat dalam sistem termodinamika. Kemudian, pekerjaan inilah yang mengarah pada perumusan dugaan Planck yang terkenal. Dia juga salah satu dari mereka yang memperkenalkan tradisi memisahkan matematika dan fisika, secara praktis menciptakan bagian teoretis dari yang terakhir. Sebelum diasemua ilmu alam dicampur, dan eksperimen dilakukan oleh individu di laboratorium yang hampir tidak berbeda dengan alkimia.
Hipotesis kuantitas
Menjelajahi entropi gelombang elektromagnetik dalam hal osilator dan mengandalkan data eksperimen yang diperoleh dua hari sebelumnya, pada 19 Oktober 1900, Planck mempresentasikan kepada ilmuwan lain sebuah formula yang kemudian dinamai menurut namanya. Ini menghubungkan energi, panjang gelombang dan suhu radiasi (dalam kasus terbatas untuk benda yang benar-benar hitam). Sepanjang malam berikutnya, rekan-rekannya, di bawah arahan Rubens, membuat eksperimen untuk mengkonfirmasi teori ini. Dan dia benar! Namun, untuk secara teoritis mendukung hipotesis yang muncul dari rumus ini dan pada saat yang sama menghindari kesulitan matematika seperti ketidakterbatasan, Planck harus mengakui bahwa energi tidak dipancarkan dalam aliran kontinu, seperti yang diperkirakan sebelumnya, tetapi dalam bagian yang terpisah (E=hν). Pendekatan ini menghancurkan semua ide yang ada tentang tubuh yang kokoh. Hipotesis kuantum Planck merevolusi fisika.
Konsekuensi kuantisasi
Pada awalnya, ilmuwan tidak menyadari pentingnya penemuannya. Untuk sementara, rumus yang diperolehnya hanya digunakan sebagai cara yang mudah untuk mengurangi jumlah operasi matematika untuk perhitungan. Pada saat yang sama, baik Planck maupun ilmuwan lain menggunakan persamaan kontinu Maxwell. Satu-satunya hal yang memalukan adalah konstanta h, yang tidak dapat diberikan makna fisik. Nanti sajaAlbert Einstein dan Paul Ehrenfest, memahami fenomena baru radioaktivitas dan mencoba menemukan pembenaran matematis untuk spektrum optik, menyadari pentingnya hipotesis Planck. Mereka mengatakan bahwa laporan, di mana rumus kuantisasi energi pertama kali disajikan, membuka era fisika baru. Einstein mungkin adalah orang pertama yang mengenali awalnya. Jadi ini adalah jasanya juga.
Apa yang dikuantisasi
Semua pernyataan yang dapat diambil oleh setiap partikel elementer adalah diskrit. Sebuah elektron dalam perangkap hanya dapat berada pada tingkat tertentu. Eksitasi atom, serta proses sebaliknya - emisi, juga terjadi dalam lompatan. Setiap interaksi elektromagnetik adalah pertukaran kuanta energi yang sesuai. Kemanusiaan mengekang energi atom hanya berkat pemahaman tentang perbedaan tingkat energi. Kami berharap pembaca sekarang tidak memiliki pertanyaan, apa hipotesis Planck, dan apa pengaruhnya terhadap dunia modern, dan karena itu pada setiap orang.
