Найти тему
Homo Scientificus: наука

Постоянная Планка, с которой зародился таинственный мир квантовой физики

Дорогой читатель, представляю вашему вниманию всего несколько абзацев, из которых вы абсолютно точно поймёте, что такое постоянна Планка и сможете блеснуть своими знаниями на каком-нибудь светском вечере, тем самым поразив наповал всех окружающих.

Существует две теории, описывающие нашу Вселенну - классическая и квантовая физики. Они противорячат друг другу, но обе являются истинными. Первый конфлик между ними возник из-за описания энергии. Классическая физика считает, что энергию можно разделить на бесконечное число маленьких частей. Квантовая физика считает, что энергия разделена на небольшие фиксированные порции - кванты. Квант - неделимая единица энергии.

Квантовая физика обязана своим существованием Максу Планку, который вообще-то получал гуманитарное образование, но, к счастью, имел прекрасного учителя по математике, который однажды увлёк его объяснениями физики.

Однажды учитель Планка привёл пример Закона сохранения энергии: энергия каменщика, который поднимает на крышу кирпич никуда не пропадает. Она сохраняется до тех пор, пока кирпич не отделится от крыши и не упадёт на голову какому-нибудь несчастному.

Итак, жил-был Макс Планк, которому не давало покоя исследование теплового излучения. Физика тех времён не могла сказать, что это за явление, поэтому Планку пришлось придумывать своё объяснение.

Суть теплового излучения:
Обычный кусок металла, например, металлическая монета, не излучают никакого света. Однако если нагревать его некоторое время, он начнёт светиться. Если и после этого продолжать нагревать, металл начнёт краснеть. А если и на этом этапе не остановиться и продолжить нагревание, металл станет белым.

Именно эта зависимость света от температуры и волновала Планка. После продолжительных размышлений он понял, что единственное объяснение взаимосвязи света и температуры возможно только если энергия, которая исходит от нагревающегося объекта, состоит из маленьких неделимых порций. Такие порции Планк называл квантами.

Коэффициент, который связывает величину энергии кванта и его частоту - это постоянная Планка. Она обозначается буквой h. Эта переменная имеет постоянное значение 6,626 070 15⋅10−34 Дж·с.

Идея о неделимых частицах энергии противоречила классической физике. Ну в общем-то и сейчас мы имеем два описания мира: классическая физика и квантовая. Они противоречат друг другу, но при этом обе отражают действительность.

Планка не устраивало, что он своим квантом, неделимым элементом энергии, ставит по сомнение классическую физику, в которой энергия непрерывна и разделима на бесконечное число мелких частей. Планк потратил годы, чтобы совместить две теории. Однако ничего не вышло, в чём его коллеги видели большую трагедию. Сам же Планк совсем не разочаровался, сказав, что потратил эти годы продуктивнее, чем всю свою предыдущую жизнь, ведь он понял какую серьёзную роль играет в нашем мире квант. За своё открытие в 1918 году Планк получил Нобелевскую премию, а мы можем пользоваться микроволновками, смартфонами, индукционными плитами и много чем ещё.

Будьте осторожны!
Будьте осторожны!

Подписывайтесь, ставьте лайки, если вам понравилась статья, ведь тогда я смогу объяснить ещё какую-нибудь магию просто и понятно. Ну и конечно же задавайте вопросы в комментариях, если они у вас есть :)