Описывая атом законами классической физики, Бор просто "запретил" электрону, движущемуся по стационарной орбите, излучать электромагнитные волны. При этом условие квантования момента импульса электрона не имеет общего физического обоснования, и фактически, угадано (в дальнейшем будет показано даже, что угадано не совсем верно) для атома водорода. Попытки Бора обобщить теорию и сформулировать постулаты квантования для более сложных атомов не увенчались успехом. Поэтому, были другие попытки и вот ещё одна интересная.
В 1916 году Зоммерфельд в процессе разработки расширенной версии атомной модели Бора, вводит постоянную тонкой структуры. Она описывает квантование орбитального углового момента и предполагает, что электроны в атоме могут двигаться ещё и по эллиптическим, а не только по круговым орбитам.
Постоянная тонкой структуры, обозначаемая α, оказалась ключевым элементом в теории, так как она определяет величину так называемого тонкого разделения энергетических уровней в атомах, что было результатом учета релятивистских эффектов. Эта константа также показывает силу электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами.
Со временем постоянная тонкой структуры стала фундаментальной в квантовой электродинамике и других областях физики, играя центральную роль в понимании силы электромагнитного взаимодействия на микроскопическом уровне.
Для атома же - она смогла раскрыть строение атомов после водорода. Вклад Зоммерфельда в изучение и введение постоянной тонкой структуры оказался значительным и продолжает оставаться важной частью физики атома и квантовой механики.
Вот только предложено четыре способа определения этой константы и ни один из них не признан физиками как абсолютно объективный. При этом все результаты схожие и даже, можно сказать, одинаковые. В итоге имеем интересную картину - постоянная тонкой структуры присутствует во всей физике и глобальных расчётах. Но никто не понимает толком, как её правильно высчитать. Про эту величину высказывался и Паули, и Фейнман. Все обозначили её как что-то неясное. На фоне этого возникает другой вопрос - а как вообще обстоят дела с физическими постоянными и можно ли считать физику при этом объективной?
Я предполагаю, что да. Другое дело, что при этом нужно признать связанность результата и процесса "пальцем в небо". На этот счёт была шутка, когда Эддингтон разделил что-то на что-то и получил магическое число 137. Группа физиков решила этот результат высмеять и разместила в рецензируемом журнале аналогичную статью, где буквально-таки от фонаря доказывала правильность получения очередной физической величины. Дело зашло настолько далеко, что Эддингтон отозвал материал про постоянную тонкой структуры и троллей тоже "упросили" отказаться от научности их работы.
Таких примеров невероятно много и это, мягко говоря, странно. Как-нибудь я расскажу про знаменитую постоянную Планка и планковские величины. Там ведь тоже логика строилась на математическом лайфхаке. Планк задал коэффициент, который использовал как способ решения и в последствии очень удивлялся, что всё переросло во вполне себе согласованную систему.
--
💥 Слушайте мои подкасты по теме!
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!