플랑크의 상수는 개념적으로 큰 도약 이었습니까? [복제]
예를 들어, 수소보다 가벼운 원소가 없거나 다른 전하를 띤 전자 (플랑크 상수 이전에 전자가 발견되었다고 생각합니다)가 없었지만 전하가 하나 뿐이고 그것은 가장 작은 전하였습니다. 그렇다면 에너지 자체가 아주 작은 패킷으로 들어 온다고 상상하는 것은 놀라운 일입니까, 아니면 이미 이론화 된 무언가를 확인하는 것일까 요?
답변
주어진 주파수의 빛 에너지를 광자로 양자화하는 것은 고전 물리학에서 정말 엄청난 도약이었습니다.
첫째, 원자와 전자를 포함한 소립자에 대한 아이디어가 양자 역학과 거의 같은시기에 개발되고있다. 따라서 질문의 전제는 옳지 않습니다. 전자는 1897 년 JJ Thompson에 의해 발견되었고 1913 년 Millikan에 의해 전하가 발견되었으며 Planck의 흑체 복사에 관한 논문은 1900 년에 출판되었습니다.
그러나 우리가 단위 전하를 가진 전자의 존재를 당연시하더라도 에너지의 양자화는 또 다른 중요한 개념적 도약입니다. Maxwell의 고전적인 전자기 이론은 포인트 전하를 매우 쉽게 통합 할 수 있습니다.$^\star$, 왜 전하가 전자 전하의 단위로 들어와야하는지 설명하지 않더라도 단위 전하가 있다는 논리적 인 문제는 없습니다.
그러나 Maxwell의 방정식은 전자기파의 에너지가 파동의 진폭에 비례하고 진폭이 연속적인 양이라는 매우 확고한 예측을합니다. 번식 할 방법이 없습니다$E=\hbar \omega$고전 전자기학 내에서; 가속 전하는 전자기파를 생성하기 때문에 주어진 주파수에서 진동하는 전하는 진동의 진폭을 증가시켜 더 크거나 작은 파동을 생성 할 수 있습니다. 고전 물리학에서 입자는 모든 진폭으로 진동 할 수 있습니다. 따라서 흑체 복사를 설명하는 데 필요한 추가적이고 극단적 인 것이 있습니다 (고전 물리학의 관점에서 볼 때).
$^\star$ 나는 무시할 자력에 관한 모듈로 문제.
초기 현대 철학과 과학에는 빛 에 대한 입자 이론이 있었고 뉴턴의 권위도 그 뒤에있었습니다. 19 일 말 c. 전자기 현상은 빛이 파동이라는 것을 보여 주었지만 플랑크의 작업은 대안 적 관점을 입증하는 것처럼 보였다. 실제로 상수는 수학적 트릭으로 도입되었습니다. 적분은 무한대로 발산하는 반면 해당 합계는 유한합니다. 플랑크는 격분하여 그것에 의지했고 나중에 이것을 발명 한 것을 후회한다고 말했습니다. 그러나이 견해는 훨씬 더 많은 것을 설명합니다. 한 번에 일어날 수 없었고 일어나지 않았던 일 : 도약은 없었고 점진적인 실현 일뿐입니다.
Jammer M., * The Concept Development of Quantum Mechanics. * NY, 2nd ed. 1989. (규모 문제도 있습니다. 양자 이론이 계속 유지 될 것이라는 것을 인정하는 데 한 세대가 더 걸렸지 만 멀리서 보면 혁명입니다.)