Каждый ученый внёс тот или иной вклад в развитие и становление науки. Как всегда говорил мой научный руководитель - "отрицательный результат - это тоже результат". Ну а Томас Эдисон однажды отметил, что "я не провалил 1000 экспериментов подряд, а нашёл 1000 способов сделать это неправильно".
В формировании современных научных взглядов, которые преимущественно опираются на квантовую теорию, участвовало множество ученых. Но имена только некоторых из них вошли в историю.
Кто же в итоге оказался прав относительно квантовой физики и новой модели мира? Ответить на этот вопрос точно нельзя, поскольку наука развивается и то, что совсем недавно было правильным, уже сегодня может оказаться неправильным. Уровень познания квантовых систем пока далёк от уровня понимания тех же законов Ньютона. Но выделить некоторые уже подтвержденные идеи, которые стали базой для дальнейшего роста, вполне можно.
Наверное наиболее известные имена - это Макс Планк, Вернер Гейзенберг, Нильс Бор и Альберт Эйнштейн. Эти ученые внесли значительный вклад в развитие квантовой физики, и у каждого из них были свои уникальные теории о природе квантовых явлений и новой картине мира.
Планк и квантование
Макс Планк считается основоположником квантовой теории, предложившим идею квантования энергии в 1900 году. Он был первым, кто предположил, что энергия не непрерывна, а поступает в виде дискретных единиц или квантов. Позже эта идея была развита и другими физиками, в том числе Эйнштейном, который использовал ее для объяснения фотоэлектрического эффекта. Идея квантовая энергии позволила решить проблему излучения чёрного тела. Внутри чёрного тела она должна была бы быть бесконечной. Пытаясь теоретически объяснить процесс взаимодействия между недавно открытыми электромагнитными волнами, Планк понял, что наблюдаемая картина может появиться только при излучении энергии порциями. Только такой подход позволил бы наблюдать тот спектр, который получался. Что же...Планк оказался прав, а ещё и квантовую физику инициировал.
Гейзенберг и невозможность точного измерения
Вернер Гейзенберг известен своей разработкой принципа неопределенности (которая так и называется), согласно которому положение и импульс частицы не могут быть точно измерены одновременно. Этот принцип бросил вызов классической идее детерминизма и стал ключевым событием в развитии квантовой механики. Теперь пропала всякая определенность. Ведь если у стандартных физических тел можно одновременно измерить все нужные показатели, то для квантовых частиц начнёт проявлять себя эффект наблюдателя. Между тем, этот принцип прекрасно ложился на новую квантовую теорию и вполне себе объяснял множество интересных явлений. Несмотря на то, что принцип неопределенности лёг в основу квантовой теории, в последнее время всё чаще появляются предположения о его несостоятельности. Один из таких взглядов я описал в этой заметке.
Бор и падение электрона на ядро
Рассуждения привели к тому, что стандартная планетарная модель атома Резерфорда не должна была работать. Ведь электрон упадёт на ядро, когда растеряет всю свою энергию. Но Нильс Бор известен своей работой о структуре атомов и разработкой модели Бора, в которой предполагалось, что электроны вращаются вокруг ядра атома на дискретных энергетических уровнях. Эта модель помогла объяснить спектральные линии, наблюдаемые в атомных спектрах, и явилась значительным шагом вперед в понимании квантовой механики. Именно модель Бора позволила сделать уверенный шаг к пониманию устройства атома, а заодно синхронизировала представления классической физики с новой физикой. Похоже, что Бор оказался прав.
Эйнштейн и новая физика
Альберт Эйнштейн известен своим вкладом в развитие квантовой механики, включая объяснение фотоэлектрического эффекта и развитие общей теории относительности. Однако Эйнштейн также критически относился к некоторым аспектам квантовой механики, заявив, что «Бог не играет в кости со вселенной» в отношении вероятностной природы квантовых явлений. Он отрицал принцип суперпозиции и тем более критиковал идею о квантовой запутанности, где скорость света может оказаться превышенной. К слову, современные представления о запутанности подсказывают, что похоже в этом Эйнштейн ошибался.
В общем-то, имя Эйнштейна очень сложно приписывать к какому-то определенному физическому явлению или открытию. Этот человек сформировал принципиально новый подход к восприятию действительности. Эйнштейн оказался прав практически во всех своих предположениях и современные эксперименты подтверждают это. Доказана и относительность времени, и теория гравитации, которая подтверждается обнаруженными гравитационными волнами. Про поиск гравитационных волн есть отдельный материал.
Кот, которого помнят лучше, чем смысл эксперимента
Эрвин Шрёдингер всегда упоминается, если речь заходит о квантовой физике. Но помнят его не благодаря его волновому уравнению, которое описывает все возможные вероятностные состояния частицы. Ученый вошёл в историю благодаря своему коту. Мысленный эксперимент был направлен на то, чтобы высмеять взгляды современной физики. Эта позиция разделялась и Эйнштейном. Однако, получилось так, что кота запомнили лучше, чем самого Шрёдингера, а обыватели знают лишь то, что есть какой-то кот, который и жив, и мёртв сразу. По злой иронии именно коллапс волновой функции мы рассматриваем как нормальное состояние любой материальной частицы. В этом Шрёдингер оказался прав.
Говорить о том, что квантовая физика достигла достаточной точки развития для того, чтобы составить целостную картину мира, сегодня не приходится. Скорее всего произойдет ещё множество открытий, некоторые из которых могут перечеркнуть труды ученых, о которых мы сейчас вспомнили.
Если вам понравилась идея статьи, то давайте соберём 500 лайков и я подготовлю материал про квантовые теории, которые оказались ошибочными и у про ученых, которые их развивали.
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram моего проекта и читайте интересные эксклюзивные заметки!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!