НОВОСТИ КОМПАНИЙ

Все новости

ЛЕНТА НОВОСТЕЙ

Все новости

Опросы

Вы изменяли в браке?




Реклама

Двадцатый век. Рождение квантовой физики

14 декабря 1900 года впервые прозвучало слово «квант». Это было традиционное заседание Немецкого физического общества в Берлине. Новое слово произнес университетский профессор Макс Планк. Похоже, он ни в малейшей степени не сознавал, что открывает в естествознании новую эру. Позднее Нильс Бор сказал – «Перед нами – безумная теория. Вопрос в том, достаточно ли она безумна,чтобы быть правильной». 

Двадцатый век. Рождение квантовой физики
Вс 04 августа 2019, 10:39

Фото: nbrkomi.ru


Макс Планк, произнесший слово «квант», проявил осторожность: это только рабочая гипотеза. Однако прошло не так много времени, и в 1905 году Эйнштейн с завидной смелостью заявил: квант — это реальность! Но становление квантовой механики не было спокойно триумфальным. С самого рождения квант оказался капризным младенцем. Введенный Планком в расчет в качестве кванта энергии, он появился в окончательной формуле в виде кванта действия – величины, являющейся произведением энергии на время. Причина этой трансформации оставалась неясной. Постепенно Планк, а вслед за ним и другие ученые примирились с дискретностью энергии, но дискретность механического действия долго оставалась непостижимой.

Шли первые годы нашего столетия. Безвестный, с трудом получивший место эксперта патентного ведомства начинающий физик Альберт Эйнштейн упорно размышлял над тайнами фотоэффекта. Столетов и Герц, русский и немецкий физики, подробно изучили к этому времени, как свет выбивает электроны из поверхности твердых тел. Были установлены все подробности этого явления, названного фотоэффектом. Но никто не мог понять, почему энергия вылетающих электронов не зависит от яркости падающих лучей, а определяется только их цветом. Никто не мог объяснить и существования красной границы фотоэффекта – того удивительного факта, что для каждого вещества в спектре солнечного света существует своя индивидуальная граница. Лучи, лежащие в красную сторону от границы, никогда не вызывают фотоэффекта, а лежащие в фиолетовую сторону от нее – легко выбивают электроны из поверхности вещества.

Загадку решил Эйнштейн. Он пришел к выводу, что квантовая теория Планка, созданная только для объяснения механизма обмена тепловой энергией между электромагнитным полем и веществом, должна быть существенно расширена. Он установил, что энергия электромагнитного поля, в том числе и световых волн, всегда существует в виде определенных порций – квантов (фотонов).Так Эйнштейн извлек квант из его колыбели и продемонстрировал людям его поразительные возможности. Представление о кванте света (фотоне) как об объективной реальности, существующей в пространстве между источником и приемником, а не о формальной величине, появляющейся только при описании процесса обмена энергией, сразу позволило ему создать стройную теорию фотоэффекта. Это подвело фундамент и под зыбкую в то время формулу Планка. Сам Эйнштейн не придавал трагического значения этому противоречию. Наоборот, он считал его естественным, отражающим сложный, многогранный характер природы света. Он считал, что в этом проявляется реальная двойственная сущность света и что это лежит в природе вещей. А постоянная Планка играет существенную роль в объединении волновой и квантовой картины. Она иллюстрирует собой союз волн и частиц.

В 1905 году двадцатилетний студент Копенгагенского университета Нильс Бор еще учился на втором курсе. Эрвин Шредингер слушал в университете Вены лекции на первом курсе. Луи де Бройль посещал гимназию в Париже. Вернер Гейзенберг в Мюнхене играл со сверстниками в крестики-нолики, а Льва Ландау еще не было на свете. У квантовой физики все было впереди. Охватывая шаг за шагом весь видимый мир, квантовая физика ветвилась и ветвится на множество, хоть и связанных, но раздельных дисциплин. От квантовой теории полей (ровесницы самой квантовой механики) до квантовой теории процессов сознания (новейшего увлечения отважных теоретиков). И у каждой ветви раскидистого древа — своя история роста. Вот мощная ветвь квантового познания микромира: изучение элементарных частиц.

Год 1932-й, условно признанный замыкающим эпоху бури и натиска, был назван физиками «годом чудес». Он удостоился этой чести, прежде всего потому, что к трем уже известным элементарным частицам — электрону, протону, фотону — в том году прибавились сразу две новые: Джеймсу Чэдвику открылся предсказанный Резерфордом нейтрон — первая атомная частица без электрического заряда, а Карлу Андерсону открылся предсказанный Дираком позитрон — первая античастица, во всем копирующая электрон, но заряженная положительно. Пять частиц — весь улов трех с половиной десятилетий. А еще через три десятилетия с лишним «Физический словарь» смог сообщить: «К 1965 г. общее число элементарных частиц заметно превысило 100»! В научной публицистике появился образ рога изобилия, из которого посыпались «первоосновы материи». Так стали говорить об этом сами физики, с изумлением оглядывая свое нарастающее богатство: никогда прежде они на него не рассчитывали... Сначала — два, затем — четыре, а потом и шесть сортов нейтрино. Два мю-мезона. Три пи-мезона. Четыре К-мезона. Семья нуклонов и целые выводки частиц тяжелее ядерных — дельта - резонансов, Лямбда-гипероны, сигма-гипероны, кси-гипероны. А там и сообщества еще более тяжелых частиц — ипсилон и пси. Разные массы. Разные времена жизни. Разные наборы квантовых характеристик—таких, как издавна знакомый спин и неведомые раньше: странные, очарованные и  прелестные. Разные роли в основных физических взаимодействиях. А потом еще нежданные - негаданные кварки с дробными электрическими зарядами. И вот в 1978 году энциклопедический том уже оповещает, что число элементарных частиц перевалило за 350!

Открытие каждой новой частицы — это научный подвиг, сперва — теоретический, потом— экспериментальный. (Хотя заведомо ясно, что не каждая из них — истинно элементарна, а часто лишь представляется элементарной до поры до времени.) Вспоминается одно из таких открытий. Оно было сделано весной 1960 года нашими физиками в Дубне. Они показали существование антисигма-минус-гиперона, предсказанного в 50-х годах. Он, этот гиперон, как и все его собратья, нестабилен: время его жизни — от рождения до распада — десятимиллиардные доли секунды (10-10). Однако, пронизывая камеру-детектор с околосветовой скоростью, он успевает оставить за собою заметный след. И физики умудряются этот след сфотографировать вместе со следами тех частиц, в которые он превращается, распадаясь. А в камере происходят одновременно десятки других микрособытий. Они тоже регистрируются фотопленкой, маскируя искомый редчайший след. Компьютеры тогда еще не помогали физикам в таких исканиях. Дубенским экспериментаторам пришлось самим обследовать 40 000 кадров научной киносъемки, пока на одном из них они не обнаружили желанного гостя и не убедились после кропотливых обсчетов, что их действительно посетил антисигма-минус-гиперон. А когда через три года американские физики искали предсказанный теоретиками Гелл-Манном и Нееманом омега-минус-гиперон, им пришлось изучить следы на 100 000 кинокадрах! В 20-х годах у Резерфорда в Кавендишской лаборатории работало три десятка сотрудников. Тогда же Бор начинал работу в своем копенгагенском институте со штатом в семь человек. У Эйнштейна только в конце 20-х годов появилась секретарша... А участников всего, что свершила квантовая физика потом, и всего, что создает она сегодня, уже не сотни, а легион.

Глубины природы, очевидно, бездонны. Придет время, возможно, оно уже близко, когда и квантовая механика, как в недавнем прошлом классическая, дойдет до границ своей применимости. Для этого нужно, чтобы исследование микромира углубилось до прежде неведомого уровня физической реальности и проникло в него. Кажется, физики уже слышат, что «снизу стучат»... Во всяком случае, они прислушиваются...

Валериан Чупин

Источник информации: Чайковские.Новости


Комментарии (7)

Однако!
А нейтрон получается нейтрален?
Вы уверены, что позитрон позитивен?

Добавить комментарийВсе комментарии

ЛЕНТА НОВОСТЕЙ

Популярные новости

Праздничные гуляния на площади ждут тебя!

Праздничные гуляния на площади ждут тебя!

В новогодние каникулы в течение трех дней на площади Карла Маркса ждут больших и маленьких на праздничные мероприятия. 

Ср 01 января 2020, 14:03
Комментариев: 0

Рецепт от «Оскара»: Как подарить детям радость

Рецепт от «Оскара»: Как подарить детям радость

Предприятие общественного питания «Оскар» имеет свои давние традиции, опыт, и знает, как устроить вкусный праздник для детей. В преддверии Нового 2020 года воспитанники и педагоги коррекционной школы с. Фоки получили от кулинаров очередной сюрприз. 

Пн 30 декабря 2019, 12:09
Комментариев: 0

В Прикамье в массовом ДТП пострадали девять человек

В Прикамье в массовом ДТП пострадали девять человек

На объездной дороге Краснокамска произошло ДТП с участием фуры, легковой машины, газели и автобуса со спортсменами, которые ехали из Чайковского со сборов на базе отдыха «Раздолье». Об этом сообщает «Пермь 24/7».

Пт 10 января 2020, 16:12
Комментариев: 8

Дачный воришка предстанет перед судом

Дачный воришка предстанет перед судом

Сотрудниками Чайковской полиции окончено предварительное расследование уголовного дела в отношении неработающего, ранее судимого 46-летнего местного жителя. Ему предъявлено обвинение в совершении шести краж с незаконным проникновением в жилище. Общая сумма ущерба составила порядка 14 тысяч рублей.

Чт 02 января 2020, 11:08
Комментариев: 3

Обзор видео-роликов с YouTube: «Горки, елки, новый год» и «Русская пробежка»

Обзор видео-роликов с YouTube: «Горки, елки, новый год» и «Русская пробежка»

Портал вновь публикует «порцию» видеороликов, так или иначе связанных с городом Чайковский, появившихся на YouTube за прошедшую неделю, с 27-го декабря 2019 года по 3 января 2020 года.

Cб 04 января 2020, 10:17
Комментариев: 10

Кто просит депутата ГД Журову поднять пенсионный возраст до 70 лет?

Кто просит депутата ГД Журову поднять пенсионный возраст до 70 лет?

В России есть люди, готовые работать до 70 лет. Депутат Госдумы и олимпийская чемпионка Светлана Журова призналась, что ее просят еще поднять пенсионный возраст. Об этом пишет «КП».

Чт 09 января 2020, 13:23
Комментариев: 35

Спешка привела к аварии

Спешка привела к аварии
На прошлой неделе в Чайковском округе произошло ДТП, в котором пострадали двое: 26-летний водитель и его 19-летний пассажир. Оба госпитализированы.
Вт 24 декабря 2019, 11:57
Комментариев: 0

В «Чайковские по чесноку» Андрей Новоселов признался, за что уважает Сталина

В «Чайковские по чесноку» Андрей Новоселов признался, за что уважает Сталина

Известный в Чайковском активист, общественный деятель Андрей Новоселов рассказал в студии «По чесноку» почему он не может общаться с сыном, за что уважает Сталина и какие претензии к нему имеет суд.

Пн 30 декабря 2019, 12:26
Комментариев: 23

ЛЕНТА НОВОСТЕЙ

Андрей Лузин в «Чайковские по чесноку» раскрыл сумму «призовых» чемпиона мира по карате

Действующий чемпион мира по карате Киокусинкай Андрей Лузин в гостях «Чайковские по чесноку» рассказал, где хранится его Кубок, какую сумму призовых он получил за победу и за что ему дали прозвище «Краб».

Чт 16 января 2020, 11:00
Комментариев: 3

История Сайгатки: Детский сад

Город Чайковский вырос на месте села Сайгатка, известного с 1646 г. «Народ умирает, когда становится населением. А населением он становится, когда забывает свою историю», - говорил Ф. Абрамов. Чтобы помнили и знали историю малой Родины логотип чайковские.рф совместно с краеведом Олегом Кустовым запускает цикл статей о селе Сайгатка и его жителях.

Вс 19 января 2020, 09:24
Комментариев: 7

Полиция разыскивает мужчину, оказавшего помощь женщине

В начале января мужчина стал свидетелем того, как женщина упала и получила ушибы. Сейчас его разыскивает полиция.

Пт 17 января 2020, 10:54
Комментариев: 5

Что ели древние славяне?

Древние славяне, как и многие народы того времени, верили, что множество болезней появляется от употребления мертвечины. 

Пт 12 августа 2016, 11:14
Комментариев: 5

Чайковские.НОВОСТИ оперативно сообщают последние новости в г. Чайковский и другие важные события в Чайковском муниципальном районе и городе.

 18+ 

Пользовательское соглашениеСоглашение о конфиденциальности информации

Сетевое издание "Чайковские.рф" (Chaikovskie.ru). Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-56572 от 26.12.2013 г. Учредитель и издатель Общество с ограниченной ответственностью "Мегаарт".
Адрес редакции: 617760, Россия, Пермский край, город Чайковский, ул. Ленина, д. 45 оф. 54. Телефон редакции: +7 (34241) 22 345.
Адрес учредителя: 617760, Россия, Пермский край, город Чайковский, ул. Ленина, д. 45 оф. 54. Телефон: +7 (34241) 22 400.

" style=""

Распространяется бесплатно. Редакция не несет ответственности за достоверность информации, содержащейся в рекламных объявлениях и сообщениях пользователей сайта. Редакция не предоставляет справочной информации. Материалы обозначенные символом PR распространяются на платной основе.

©2013 Чайковские.рф
Перепечатка материалов допускается с разрешения редакции с обязательным указанием прямой ссылки на сайт chaikovskie.ru