googleb1fd7cd7ef71feda.html

Κυριακή 17 Δεκεμβρίου 2023

14 Δεκεμβρίου 1900: Ο Γερμανός φυσικός Μαξ Πλανκ δημοσιεύει την πρωτοποριακή μελέτη του για την «ακτινοβολία μέλανος σώματος» και γεννιέται η Κβαντική Θεωρία της Σύγχρονης Φυσικής.

 




Mathesis - Μαθήματα Φυσικής
Katerina Aroni ·
Ο Μαξ Πλανκ (Max Karl Ernst Ludwig Planck) ήταν Γερμανός φυσικός και κάτοχος Βραβείου Νόμπελ Φυσικής. Γεννήθηκε στις 23 Απριλίου 1858 στο Κίελο της Γερμανίας και πέθανε στις 4 Οκτωβρίου 1947 στο Γκέτινγκεν.
Είναι ο άνθρωπος που εισήγαγε για πρώτη φορά –το 1900– την έννοια του φωτεινού κβάντου και μέσω αυτής την περίφημη σταθερά του Πλανκ επί της οποίας στηρίζεται όλο το κβαντικό οικοδόμημα. Θεωρείται ως ο πατέρας της Κβαντικής Θεωρίας.

Η μεγάλη του αγάπη στη φυσική ήταν η κλασική θερμοδυναμική ενώ δεν έκρυβε την απέχθειά του προς τη στατιστική μηχανική και την κινητική θεωρία των αερίων που βασιζόταν στην
ατομική δομή της ύλης. Ξεκίνησε να ασχολείται με τη θερμική
ακτινοβολία των σωμάτων το 1894, όταν οι ηλεκτρικές εταιρείες άρχισαν να ενδιαφέρονται ενεργά για λαμπτήρες μέγιστης
απόδοσης σε φως για δεδομένη ισχύ.

O Πλανκ έστρεψε την προσοχή του στο πρόβλημα της ακτινοβολίας μέλανος σώματος.

Στην προσπάθειά του να συμφιλιώσει τη θεωρία με το πείραμα, ο Πλανκ ανακάλυψε τον περίφημο Νόμο του Πλανκ για την ακτινοβολία μέλανος σώματος, που θα συγκλόνιζε την επιστήμη της Φυσικής από τα θεμέλιά της.

Πρότεινε τον εμπειρικό τύπο που φέρει το όνομά του το 1899, ενώ λίγο μετά –Οκτώβριος του 1900– ήρθε η ανακοίνωση για την υπόθεση του φωτεινού κβάντου. Ότι δηλαδή η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία –άρα και το φως– δεν έχει τον συνεχή χαρακτήρα που προέβλεπε η κλασική φυσική, αλλά αποτελείται από μικροσκοπικά αδιαίρετα «πακέτα» ενέργειας, ή κβάντα. Αυτά που αποκαλούμε σήμερα φωτόνια.
Η ποσότητα της ενέργειας που περιέχει το καθένα είναι υποχρεωτικώς ακέραιο πολλαπλάσιο μιας στοιχειώδους ποσότητας. Στην περίπτωση αυτή, η στοιχειώδης ποσότητα είναι ανάλογη της συχνότητας της ακτινοβολίας, E = hν, όπου h μία σταθερά που σήμερα ονομάζεται «σταθερά του Πλανκ» και είναι η θεμελιώδης σταθερά της Κβαντομηχανικής.
Μια υπόθεση, την οποία ο ίδιος ο Πλανκ χαρακτήρισε ως μια «πράξη απελπισίας» αντίθετη με όλες τις μέχρι τότε απόψεις και πεποιθήσεις του για τη φυσική. Γι’ αυτό και αφιέρωσε ένα μεγάλο μέρος από τη μετέπειτα ζωή του για να εξηγήσει το «καταραμένο κβάντο» με καθαρά κλασικούς όρους. Εν τούτοις το κβάντο θα παραμείνει στη φυσική ως μία από τις θεμελιωδέστερες ανακαλύψεις όλων των εποχών.

Ο νόμος πρωτοπαρουσιάσθηκε σε μία συνάντηση της Γερμανικής Φυσικής Εταιρείας, στις 19 Οκτωβρίου 1900, και δημοσιεύθηκε το 1901.

Μία πλήρης θεωρητική θεμελίωση του νόμου ήταν έτοιμη στις 14 Δεκεμβρίου 1900, και απαιτούσε ιδέες από τη Στατιστική Μηχανική.

Αρχικώς, ο Πλανκ θεωρούσε την κβάντωση, στην οποία είχε υποχρεωθεί, ως «μία καθαρώς τυπική παραδοχή... στην πραγματικότητα δεν τη σκεφτόμουν και πολύ».
Η παραδοχή όμως αυτή, ασύμβατη με τη μέχρι τότε Φυσική (που από τότε αποκαλούμε Κλασική Φυσική), απετέλεσε τη γέννηση της Κβαντικής Φυσικής και το μεγαλύτερο διανοητικό επίτευγμα του Πλανκ (πάντως ο Μπόλτσμαν είχε μιλήσει ήδη από το 1877 σε μία θεωρητική δημοσίευση για την πιθανότητα οι ενεργειακές καταστάσεις ενός φυσικού συστήματος να είναι διακριτές).

Προς αναγνώριση αυτού, ο Πλανκ τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1918.


https://www.cup.gr/.../ENDIAFEROUSES-ZWES-FREE-BOOK.pdf
https://el.wikipedia.org/.../%CE%9C%CE%B1%CE%BE_%CE%A0%CE...
https://howthingswork.org/physics-qm-black-body-radiation/
https://www.thoughtco.com/max-planck-formulates-quantum...

Δεν υπάρχουν σχόλια: