Альберт Эйнштейн, Макс Планк и квантовая механика

0
Шушпанов Аркадий Николаевич3/14/2021

Эйнштейн неслучайно принялся за квантовую теорию там, где Планк ее бросил.

Как и Планк, Эйнштейн начал свою карьеру в тех же застойных водах — в термодинамике, и трудился над вопросами, связанными с ролью атомов. Но в отличие от Планка Эйнштейн был для современной физики человеком посторонним. И в отношении атома у Эйнштейна с Планком были диаметрально противоположные цели: Планк своей диссертацией стремился выпихнуть понятие атома из физики, а Эйнштейн говорил, что задача его первых статей, написанных между 1901 и 1904 годами, — «найти факты, гарантирующие как можно точнее существование атомов определенных конечных размеров», и в 1905 году в своем революционном исследовании обусловленности броуновского движения случайными перемещениями атомов он этой цели наконец достиг.

Но хотя Эйнштейн и помог физикам окончательно принять понятие атома, в своей работе, посвященной квантовой теории Планка, Эйнштейн ввел новую «атомоподобную» теорию света, которую физикам оказалось еще труднее усвоить. Изучив исследования абсолютно черного тела, проделанные Планком, Эйнштейн пришел к своей собственной теории. Не удовлетворившись рассуждениями Планка, он разработал собственные математические приемы понимания этого явления. И хотя пришел он к тому же заключению — что излучение абсолютно черного тела можно объяснить лишь в понятиях кванта, — в его объяснении содержалось важнейшее, пусть и чисто техническое с виду, отличие: Планк допустил, что дискретный характер энергии излучения происходит от особенностей осцилляции атомов и молекул абсолютно черного тела, происходящей при излучении, а Эйнштейн счел дискретную природу неотъемлемым свойством самого излучения.

Эйнштейн рассматривал излучение абсолютно черного тела как доказательство радикально нового закона природы: вся электромагнитная энергия передается конечными «пакетами», а излучение состоит из частиц, подобных атомам света. Именно благодаря этому прозрению Эйнштейн первым осознал, что квантовый принцип — революционен, что он — фундаментальная сторона нашего мира, а не просто удобный частный математический прием, примененный для объяснения излучения абсолютно черного тела. Он назвал частицы излучения световыми квантами, а в 1926 году его световые кванты получат свое современное имя — фотоны.

Л. Млодинов. Прямоходящие мыслители. Путь человека от обитания на деревьях до постижения мироустройства. / Пер. с англ. Ш. Мартыновой. — М.: Livebook, 2016. — С. 388-389.
Следующая статья
Естественные науки
Микромир под прицелом: нобелевские методы исследования, когда объект изучения не виден
Исследователю нередко приходится изучать то, что не видно его глазу. Это могут быть отдельные молекулы (ДНК или любой белок), внутриклеточные структуры (ядро или органеллы) или микроорганизмы вроде бактерий или вирусов. В этой статье представлены Нобелевские открытия по физиологии и медицине, которые позволили исследователям преодолеть этот барьер и увидеть то, что раньше было скрыто. Представьте, что вы пытаетесь изучить нечто, чего не видите. Это может быть крошечная молекула, сложная внутриклеточная структура или даже целый микроорганизм. Как доказать ...
Естественные науки
Микромир под прицелом: нобелевские методы исследования, когда объект изучения не виден
Гуманитарные науки
Как рождаются научные революции по Томасу Куну
Гуманитарные науки
Если факты не доказаны, а лишь принимаются за истинные
IT
Норберт Винер о том, какие науки являются наиболее перспективными
Гуманитарные науки
Механизмы развития нормальной науки по Томасу Куну
Гуманитарные науки
Правила для суждения о причинах и следствиях по Дэвиду Юму
Теория Творчества
В чем заключается цель познания и как определить знающего человека: перечитываем Аристотеля
Теория Творчества
Как стимулировать развитие науки? Письмо нобелевского лауреата Петра Капицы – Иосифу Сталину
Теория Творчества
Культура как фактор развития науки
Теория Творчества
Как спрогнозировать научное открытие: перечитываем Томаса Куна
Гуманитарные науки
Джон Стюарт Милль: «Метод сходств требует множественность причин»
Livrezon-технологии
Чем know that отличается от know how – фрагмент из книги «Как написать умную книгу?»
Теория Творчества
Тайны творческих союзов: от каждого – по способностям, коллективу – согласно совместимости
Теория Творчества
Природа как прообраз для технических инструментов
Гуманитарные науки
Фрэнсис Бэкон о том, почему логика может быть вредна
Гуманитарные науки
Фрэнсис Бэкон о том, чем мнение отличается от знания