pagbabago mula 11/19/2011 - (idinagdag ang animation)

Kinakailangang alalahanin na sa modelo ng "Logical Physics" ni Rod Johnson ay nakikita natin ang mga sumusunod:

Walang mga "solid particle", mayroon lamang mga pagpapangkat ng enerhiya.
bawat dimensyon ng quantum ay maaaring ipaliwanag sa geometriko bilang isang anyo ng nakabalangkas, intersecting na mga larangan ng enerhiya.
ang mga atomo ay mga counter-rotating na mga anyo ng enerhiya sa anyo ng Platonic Solids, katulad ng counter-rotating octahedron at tetrahedron. Bukod dito, ang bawat vibration/pulsating form ay tumutugma sa isang tiyak na basic density ng eter.
sa buong Uniberso, ang lahat ng antas ng density o dimensyon ay nakaayos mula sa dalawang pangunahing antas ng eter, na patuloy na nakikipag-ugnayan sa isa't isa.

Ayon sa modelo ni Johnson, mayroong isang , na patuloy na sumasalubong sa ating realidad sa bawat atom, sa pinakamaliit na antas. Ang bawat atom ay may isang geometry sa ating realidad at isang kabaligtaran, kabaligtaran na geometry sa isang parallel na katotohanan. Ang dalawang geometries ay umiikot sa magkasalungat na direksyon sa loob ng bawat isa. Dadalhin ka ng bawat yugto ng prosesong ito.

Gayunpaman, dahil hindi pa nakikita ng mga tradisyunal na siyentipiko ang Platonic Solids na nakapugad sa isa't isa, na nagbabahagi ng isang karaniwang axis at may kakayahang umikot sa magkasalungat na direksyon, nawala ang larawan ng quantum reality.

Alam na ng karamihan sa mga tao na ang thermal radiation at liwanag ay nilikha ng isang bagay na napakasimple—ang paggalaw ng mga pagsabog ng electromagnetic energy na kilala bilang "photon."

Gayunpaman, hanggang 1900, pinaniniwalaan na ang liwanag at init ay hindi gumagalaw sa anyo ng mga discrete units ng "photon," ngunit sa halip ay maayos, tuluy-tuloy, at hindi mapaghihiwalay. Ang physicist na si Max Planck ang unang nakatuklas na sa pinakamaliit na antas, gumagalaw ang liwanag at init sa "pulsations" o "packet" ng enerhiya na may sukat na 10 -32 cm (kumpara sa laki na ito, ang atomic nucleus ay magiging kasing laki ng isang planeta! )

Kapansin-pansin, mas mabilis ang oscillation, mas malaki ang mga packet, at, nang naaayon, mas mabagal ang oscillation, mas maliit ang mga packet.

Natuklasan ni Planck na ang ugnayan sa pagitan ng bilis ng oscillation at ang laki ng packet ay palaging nananatiling pare-pareho, kahit paano mo sukatin ang mga ito. Ang patuloy na kaugnayan sa pagitan ng swing speed at packet size ay kilala bilang Wein's Distribution Law.

Natuklasan ni Planck ang isang solong numero na nagpapahayag ng ratio na ito. Ito ay kilala na ngayon bilang "Planck's Constant".

Isang artikulo ni Caroline Hartman (Disyembre 2001 na isyu ng journal Science and Technology of the 21st Century) ay eksklusibong nakatuon sa mga pagtuklas ng Max Planck. Inihayag niya na ang palaisipan na nilikha ng kanyang mga natuklasan ay nananatiling hindi nalutas:

"Ngayon, upang makakuha ng mas malalim na pananaw sa istruktura ng atom, tungkulin nating ipagpatuloy ang pananaliksik ng mga siyentipiko tulad nina Curie, Lise Meitner at Otto Hahn.
Ngunit ang mga pangunahing tanong: Ano ang nagiging sanhi ng paggalaw ng mga electron, kung ito ay sumusunod sa ilang mga geometric na batas, at kung bakit ang ilang mga elemento ay mas matatag kaysa sa iba, ay wala pang mga sagot at naghihintay ng mga bagong advanced na hypotheses at ideya.

Sa talang ito makikita na natin ang sagot sa tanong ni Hartman. Tulad ng sinabi namin, ang mga natuklasan ni Planck ay ginawa bilang isang resulta ng pag-aaral ng thermal radiation. Ang panimulang talata sa artikulo ni Caroline Hartman ay isang perpektong paglalarawan ng kanyang mga nagawa:

"Isang daang taon na ang nakalilipas, noong Disyembre 14, 1900, inihayag ng physicist na si Max Planck (1858-1947) ang pagtuklas ng isang bagong formula ng radiation na maaaring maglarawan sa lahat ng mga pattern na naobserbahan kapag pinainit ang bagay, kapag nagsimula itong maglabas ng init ng iba't ibang kulay.
Bukod dito, ang bagong formula ay batay sa isang mahalagang palagay - ang enerhiya ng radiation ay hindi pare-pareho, ang radiation ay nangyayari lamang sa mga packet ng isang tiyak na laki.
Ang kahirapan ay kung paano gawing pisikal na nauunawaan ang pagpapalagay sa likod ng "pormula". Ano ang ibig sabihin ng "mga packet ng enerhiya" na hindi kahit na pare-pareho, ngunit nagbabago sa proporsyon sa dalas ng oscillation (Wein's Law of Distribution)?"

Maya-maya ay nagpatuloy si Hartman:

"Alam ni Planck na sa tuwing makakatagpo ka ng isang tila hindi malulutas na problema sa Kalikasan, dapat mayroong mas kumplikadong mga pattern na pinagbabatayan nito; sa ibang salita, dapat mayroong ibang "geometry ng Uniberso" kaysa sa naunang naisip.
Halimbawa, palaging iginiit ni Planck na ang pagiging maaasahan ng mga equation ni Maxwell ay dapat na muling isaalang-alang dahil ang physics ay umabot sa isang yugto ng pag-unlad kung saan ang tinatawag na "mga batas ng pisika" ay hindi na pangkalahatan."

Ang kernel ng gawa ni Planck ay maaaring ipahayag sa isang simpleng equation na naglalarawan kung paano naglalabas ng enerhiya ang radiative matter sa "packet" o mga pagsabog.

Ang equation na ito E = hv, Saan E ay ang huling nasusukat na enerhiya, v– dalas ng vibration ng radiation na naglalabas ng enerhiya, at h– kilala bilang “Planck’s Constant”, na kumokontrol sa “daloy” sa pagitan v At E.

Ang pare-pareho ni Planck ay 6,626 . Isa itong abstract na expression dahil nagpapahayag ito ng purong relasyon sa pagitan ng dalawang dami at hindi kailangang italaga sa anumang partikular na kategorya ng pagsukat maliban doon.

Hindi nadiskubre ni Planck ang pare-parehong ito sa pamamagitan ng himala, ngunit sa halip ay maingat niyang hinubad ito sa pamamagitan ng pag-aaral ng maraming iba't ibang uri ng thermal radiation.

Ito ang unang pangunahing misteryo na nilinaw ni Johnson sa kanyang pananaliksik. Naaalala niya na ang (parihaba) Cartesian coordinate system ay ginagamit upang sukatin ang pare-pareho ng Planck.

Ang sistemang ito ay ipinangalan sa lumikha nito na si Rene Descartes at nangangahulugan na ang mga cube ay ginagamit upang sukatin ang tatlong-dimensional na espasyo.

Ito ay naging pangkaraniwan na ang karamihan sa mga siyentipiko ay hindi man lang itinuturing na kakaiba - ang haba, lapad at taas lamang nito.

Ang mga eksperimento tulad ng Planck's ay gumagamit ng isang maliit na cube upang sukatin ang enerhiya na gumagalaw sa isang partikular na rehiyon ng espasyo. Sa sistema ng pagsukat ng Planck, para sa kapakanan ng pagiging simple, ang kubo na ito ay natural na itinalaga ng dami ng "yunit".

Gayunpaman, nang isinulat ni Planck ang kanyang constant, ayaw niyang makitungo sa isang decimal na numero, kaya inilipat niya ang volume ng cube sa 10. Ginawa nitong pantay ang pare-pareho 6,626 sa halip na 0,6626 .

Ang talagang mahalaga ay ang kaugnayan sa pagitan ng isang bagay sa loob ng kubo (6.626) at ng kubo mismo (10).

Hindi mahalaga kung itatalaga mo ang kubo ng dami ng isa, sampu, o anumang iba pang numero, dahil palaging nananatiling pare-pareho ang ratio. Gaya ng nasabi na namin, inalis ni Planck ang palagiang katangian ng relasyong ito sa pamamagitan lamang ng maselang mga eksperimento sa loob ng maraming taon.

Tandaan na depende sa laki ng bag na iyong ilalabas, kakailanganin mong sukatin ito gamit ang ibang laki ng cube.

Gayunpaman, anuman ang nasa loob ng cube ay palaging magkakaroon ng 6.626 cube volume units kung ang cube mismo ay may volume na 10 units, anuman ang mga sukat na kasangkot.

Sa ngayon dapat itong pansinin - ang magnitude 6,626 masyadong malapit sa 6,666 , na eksakto 2/3 ng 10. Samakatuwid, dapat itanong ng isa: “Bakit sila napakahalaga? 2/3 ?”

Batay sa mga simpleng masusukat na geometric na prinsipyo na ipinaliwanag ni Fuller at ng iba pa, alam natin na kung ang isang tetrahedron ay ganap na inilagay sa loob ng isang globo, ito ay pupunuin ang eksaktong 1/3 ng kabuuang volume ng globo. Iyon ay 3.333 mula sa 10.

Sa totoo lang ang isang photon ay binubuo ng dalawang tetrahedra na pinagsama-sama, na kung ano ang nakikita natin sa figure.

Ang kabuuang volume (enerhiya) na gumagalaw sa kubo ay magiging eksaktong 2/3 (6.666) ng kabuuang dami ng kubo, kung saan itinalaga ni Planck ang bilang na 10.

Si Buckminster Fuller ang unang nakatuklas na ang isang photon ay binubuo ng dalawang tetrahedra. Inihayag niya ito sa mundo noong 1969 sa Pagpaplano ng Planeta, pagkatapos ay tuluyan na itong nakalimutan.

Ang isang maliit na pagkakaiba ng 0.040 sa pagitan ng "net" 6.666 o 2/3 ratio at ang pare-pareho ng Planck na 6.626 ay nilikha tiyak na kapasidad ng vacuum, na sumisipsip ng ilang enerhiya.

Ang tiyak na kapasidad ng isang vacuum ay maaaring kalkulahin nang tumpak gamit ang tinatawag na Coulomb equation.

Sa mas simpleng mga termino, ang aetheric na enerhiya ng "pisikal na vacuum" ay sumisipsip ng isang maliit na halaga ng anumang enerhiya na dumadaan dito.

Samakatuwid, sa sandaling isaalang-alang natin ang Coulomb equation, ang mga numero ay gumagana nang perpekto. Bukod dito, kung susukatin natin ang espasyo gamit ang mga coordinate ng tetrahedral sa halip na mga kubiko, hindi na kailangan ang equation ng Planck na E = hv. Sa kasong ito, ang enerhiya ay susukatin nang pantay-pantay sa magkabilang panig ng equation, iyon ay, ang E (enerhiya) ay magiging katumbas ng v (dalas), at hindi na kailangan ng "constant" sa pagitan nila.

Ang "ripples" ng enerhiya na ipinakita ng pare-pareho ni Planck ay kilala ng mga quantum physicist bilang "photon." Karaniwan nating iniisip ang mga "photon" bilang mga carrier ng liwanag, ngunit ito ay isa lamang sa kanilang mga function.

Ang mas mahalaga ay iyon Kapag ang mga atom ay sumisipsip o naglalabas ng enerhiya, ito ay inililipat sa anyo ng mga "photon."

Ang mga mananaliksik tulad ng Milo Wolf ay nagpapaalala sa atin na ang tanging alam nating sigurado tungkol sa terminong "photon" ay na ito ay impulse na dumadaan sa eter/energy field ng zero point.

Ngayon ay makikita natin na ang impormasyong ito ay naglalaman ng isang geometric na bahagi, na nagmumungkahi na ang mga atomo ay dapat ding magkaroon ng parehong geometry.

Ang isa pang natuklasang anomalya na nagpapakita ng pagkakaroon ng geometry sa antas ng quantum ay ang Bell's Unevenness Theorem.

Sa kasong ito, dalawang photon ang pinakawalan sa magkasalungat na direksyon. Ang bawat photon ay ibinubuga mula sa isang hiwalay na nasasabik na istraktura ng atom. Ang parehong mga atomic na istruktura ay binubuo ng magkatulad na mga atomo, at parehong nabubulok sa parehong bilis.

Nagbibigay-daan ito sa dalawang "pinares" na mga photon na may parehong masiglang katangian na ilabas nang sabay-sabay sa magkasalungat na direksyon. Ang parehong mga photon pagkatapos ay dumaan sa polarizing filter tulad ng mga salamin, na dapat theoretically baguhin ang direksyon ng paglalakbay.

Kung ang isang salamin ay nakaposisyon sa isang anggulo na 45 o at ang isa sa isang anggulo ng 30 o, natural na asahan na ang mga angular na pag-ikot ng mga photon ay magiging iba.

Gayunpaman, nang isinagawa ang eksperimentong ito, sa kabila ng pagkakaiba sa mga anggulo ng mga salamin, ang mga photon ay sabay-sabay na gumawa ng parehong angular na pag-ikot!

Nakakagulat ang antas ng katumpakan ng eksperimento, gaya ng inilarawan sa aklat ni Milo Wolf:

"Sa pinakahuling eksperimento ni Elaine Aspect, upang ganap na maalis ang anumang posibilidad ng mga lokal na impluwensya mula sa isang detektor patungo sa isa pa, ginamit nina Dalibard at Roger ang mga acoustic-optical switch sa dalas na 50 MHz, na naglilipat ng mga hanay ng mga polarizer sa panahon ng paglipad ng mga photon .. .

Ang theorem ni Bell at ang mga resulta ng eksperimento ay nagpapahiwatig na ang mga bahagi ng Uniberso ay konektado sa isa't isa sa ilang panloob na antas (iyon ay, hindi halata sa amin), at ang mga koneksyon na ito ay pangunahing (pangunahing teorya ng quantum).

Paano natin sila maiintindihan? At kahit na ang problema ay nasuri nang napakalalim (Wheeler at Zurek, 1983; d'Espagnat, 1983; Herbert, 1985; Stap, 1982; Bohm at Healy, 1984; Pagels, 1982; at iba pa), ang isang solusyon ay hindi natagpuan .

Ang mga may-akda ay may posibilidad na sumang-ayon sa sumusunod na paglalarawan ng mga hindi lokal na koneksyon:
1. Pinag-uugnay nila ang mga pangyayari sa magkakahiwalay na lugar na walang alam na mga patlang o bagay.
2. Hindi sila humihina sa distansya; ito man ay isang milyong kilometro o isang sentimetro.
3. Lumilitaw na naglalakbay sila nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag.”

Walang alinlangan, sa loob ng balangkas ng agham, ito ay isang napaka-puzzling phenomenon.

Ang teorama ni Bell ay nagsasaad na ang masiglang ipinares na mga "photon" ay aktwal na pinagsasama-sama ng isang geometric na puwersa, katulad ng tetrahedron, na patuloy na lumalawak (lumalaki) habang naghihiwalay ang mga photon.

Habang lumalawak ang geometry sa pagitan ng mga ito, ang mga photon ay magpapatuloy na mapanatili ang parehong posisyon ng angular phase na nauugnay sa bawat isa.

Ang susunod na punto ng pag-aaral ay ang electromagnetic wave mismo.

Tulad ng alam ng karamihan, ang electromagnetic wave ay may dalawang bahagi—isang electrostatic wave at magnetic wave—na gumagalaw nang magkasama. Kapansin-pansin, ang dalawang alon ay laging patayo sa isa't isa.

Upang mailarawan kung ano ang nangyayari, hiniling ni Johnson na kumuha ng dalawang lapis na magkapareho ang haba at itakda ang mga ito nang patayo sa isa't isa; at ang distansya sa pagitan ng mga ito ay dapat na katumbas ng haba ng lapis:

Ngayon ay maaari na nating ikonekta ang bawat dulo ng tuktok na lapis sa bawat dulo ng ilalim na lapis. Sa paggawa nito, nakakakuha tayo ng apat na panig na bagay na binubuo ng equilateral triangles sa pagitan ng dalawang lapis, iyon ay, isang tetrahedron.

Ang parehong proseso ay maaaring gawin sa isang electromagnetic wave sa pamamagitan ng pagkuha ng kabuuang taas ng electrostatic o magnetic wave (na may parehong taas o amplitude) bilang pangunahing haba, tulad ng mga lapis sa larawan.

Sa figure sa ibaba makikita mo na kung ikinonekta natin ang mga linya gamit ang parehong proseso, talagang kinokopya ng electromagnetic wave ang "nakatagong" (potensyal) na tetrahedron:

Mahalagang banggitin dito na ang lihim na ito ay paulit-ulit na natuklasan ng iba't ibang mga palaisip ay nakalimutan na lamang ng agham.

Ipinakita ng gawa ni Tom Bearden na tiyak na alam ito ni James Clerk Maxwell nang isulat niya ang kanyang kumplikadong "quaternion" equation.

Ang nakatagong tetrahedron ay sinusunod din ni Walter Russell, at kalaunan ni Buckminster Fuller. Habang ginagawa ang kanyang mga pagtuklas, hindi alam ni Johnson ang mga nakaraang tagumpay.

Ang susunod na punto na dapat isaalang-alang ay paikutin*. Sa loob ng maraming taon, alam ng mga physicist na ang mga energetic na particle ay "umiikot" kapag sila ay gumagalaw.
* spin (spin, - rotation), ang aktwal na sandali ng momentum ng isang microparticle, na may quantum nature at hindi nauugnay sa paggalaw ng particle sa kabuuan; sinusukat sa mga yunit ng pare-pareho ng Planck at maaaring isang integer (0, 1, 2,...) o kalahating integer (1/2, 3/2,...)

Halimbawa, tila, habang gumagalaw sa isang atom, ang "mga electron" ay patuloy na gumagawa ng matalim na pagliko ng 180 o o "kalahating pag-ikot".

Madalas na napapansin na ang "quarks" ay sumasailalim sa "1/3" o "2/3" na pag-ikot habang sila ay gumagalaw, na nagpapahintulot kay Gell-Mann na ayusin ang kanilang mga galaw sa mga tetrahedron o iba pang geometries.

Wala sa mga kinatawan ng tradisyonal na agham ang nagbigay ng sapat na paliwanag kung bakit ito nangyayari.

Ipinapakita ng modelo ni Johnson na ang 180 o "spin" ng mga ulap ng elektron ay nilikha sa pamamagitan ng paggalaw ng octahedron.

Mahalagang matanto na ang 180 o galaw ay talagang nagreresulta mula sa dalawang 90 o pag-ikot ng bawat octahedron.

Upang manatili sa parehong posisyon sa matrix ng geometry na nakapaligid dito, ang octahedron ay dapat "ibalik", iyon ay, 180 o.

Ang tetrahedron, upang manatili sa parehong posisyon, ay dapat magsagawa ng alinman sa 120 o (1/3 spin) o 240 o (2/3 spin) ng pag-ikot. Ang parehong proseso ay nagpapaliwanag ng misteryo ng spiral na paggalaw ng mga torsion wave. Nasaan ka man sa Uniberso, kahit na "nasa isang vacuum," ang eter ay palaging pumipintig sa mga geometric na hugis na ito, na bumubuo ng isang matrix.

Samakatuwid, ang anumang panandaliang salpok na gumagalaw sa eter ay dadaan sa mga gilid ng geometric na "likidong kristal" sa eter.

Samakatuwid, ang spiral motion ng isang torsion wave ay nilikha ng simpleng geometry na dapat dumaan sa wave habang ito ay naglalakbay.

MAAYOS NA STRUCTURE CONSTANT

Ang fine structure constant ay mas mahirap ilarawan sa isip kaysa sa mga nakaraang constants.

Isinama namin ang seksyong ito para sa mga gustong makita kung hanggang saan napupunta ang modelong "matrix". Ang fine structure constant ay isa pang aspeto ng quantum physics na hindi pa naririnig ng ilang mga pangunahing siyentipiko, marahil dahil ito ay ganap na hindi maipaliwanag sa mga may posibilidad na maniwala sa mga modelong nakabatay sa particle.

Isipin na ang electron cloud ay parang isang nababaluktot na bola ng goma, at sa tuwing ang "photon" ng enerhiya ay hinihigop o ilalabas (kilala bilang pagpapares), ang ulap ay umuunat at bumabaluktot na parang nanginginig.

Ang electron cloud ay palaging "hit" sa isang nakapirming, tumpak na proporsyon sa laki ng photon.

Nangangahulugan ito na ang mas malalaking photon ay magkakaroon ng mas malalaking "epekto" sa electron cloud, habang ang mas maliliit na photon ay magkakaroon ng mas maliit na "impacts" sa electron cloud. Ang ratio na ito ay nananatiling pare-pareho anuman ang mga yunit ng pagsukat.

Tulad ng constant ng Planck, ang fine-structure constant ay isa pang "abstract" na numero. Nangangahulugan ito na makakakuha tayo ng parehong proporsyon, kahit sa anong mga yunit natin ito sukatin.

Ang pare-parehong ito ay patuloy na pinag-aralan sa pamamagitan ng spectroscopic analysis, at sa kanyang libro Kakaibang teorya ng liwanag at bagay Ipinaliwanag ng physicist na si Richard P. Feynman ang misteryong ito. (Dapat tandaan na ang salitang "pagpapares" ay nangangahulugang ang pagsasama o paghihiwalay ng isang photon at isang electron.)

"Mayroong napakalalim at magandang tanong na may kaugnayan sa naobserbahang pare-parehong pare-pareho e, - ang amplitude ng isang tunay na elektron upang maglabas o sumipsip ng isang tunay na photon. Ang simpleng numerong ito na tinutukoy ng eksperimento ay malapit sa 0,08542455 .
Mas gusto ng mga physicist na tandaan ang numerong ito bilang kabaligtaran ng parisukat nito - tungkol 137,03597 na ang huling dalawang decimal na lugar ay hindi tiyak.
Ito ay nananatiling isang misteryo ngayon, kahit na ito ay natuklasan higit sa 50 taon na ang nakalilipas.
Gusto mong agad na malaman kung saan nanggaling ang numero ng isinangkot: may kaugnayan ba ito sa π o marahil sa batayan ng natural logarithms?
Walang nakakaalam nito, isa ito sa pinakadakilang misteryo ng physics - isang magic number na dumating sa atin at hindi naiintindihan ng mga tao.
Alam namin kung anong uri ng sayaw ang dapat gawin upang sukatin ang numerong ito nang napakatumpak, ngunit hindi namin alam kung anong uri ng sayaw ang dapat isagawa sa computer para makuha ang numerong ito nang hindi inilihim."

Sa modelo ni Johnson, ang problemang hindi nagbabagong istraktura ay may napakasimpleng solusyong pang-akademiko.

Tulad ng sinabi namin, ang photon ay gumagalaw kasama ang dalawang tetrahedron na konektado, at ang electrostatic na puwersa sa loob ng atom ay sinusuportahan ng octahedron.

Nakukuha namin ang fine-structure constant sa pamamagitan lamang ng paghahambing ng mga volume ng isang tetrahedron at isang octahedron sa panahon ng kanilang banggaan. Lahat ng ginagawa namin ay hatiin ang volume ng tetrahedron na nakasulat sa globo sa dami ng octahedron na nakasulat sa globo. Nakukuha namin ang pinong istraktura na pare-pareho bilang pagkakaiba sa pagitan nila. Upang ipakita kung paano ito ginagawa ay nangangailangan ng karagdagang paliwanag.

Dahil ang isang tetrahedron ay ganap na tatsulok, gaano man ito paikutin, ang tatlong vertices ng alinman sa mga mukha nito ay hahatiin ang bilog sa tatlong pantay na bahagi ng 120 o bawat isa.

Samakatuwid, upang maibalanse ang tetrahedron sa geometry ng matrix na nakapalibot dito, kailangan mo lamang itong paikutin ng 120 o upang ito ay mapunta sa parehong posisyon tulad ng dati.

Ito ay madaling makita kung makikita mo ang isang kotse na may tatsulok na gulong at gusto mo itong gumalaw upang ang mga gulong ay magmukhang dati. Upang gawin ito, ang bawat tatsulok na gulong ay dapat lumiko nang eksakto sa 120 o.

Sa kaso ng isang octahedron, upang maibalik ang ekwilibriyo palagi itong kailangang "baligtad" o 180 o.

Kung nagustuhan mo ang pagkakatulad ng kotse, kung gayon ang mga gulong ay dapat na hugis tulad ng isang klasikong brilyante.

Upang gawin ang hitsura ng brilyante tulad ng ginawa sa simula, kailangan mong baligtarin ito, iyon ay, 180 o.

Ang sumusunod na quote mula kay Johnson ay nagpapaliwanag ng fine structure constant batay sa impormasyong ito:

"(Kung) isaalang-alang mo ang static electric field bilang isang octahedron at ang dynamic na magnetic field bilang isang tetrahedron, kung gayon ang geometric ratio (sa pagitan ng mga ito) ay 180:120.

Kung ituturing mo ang mga ito bilang mga sphere na may mga volume na ipinahayag sa radians, hatiin lang ang mga volume sa isa't isa at makakakuha ka ng fine-grained constant."

Ang terminong "volume sa radians" ay nangangahulugan na kinakalkula mo ang volume ng isang bagay sa mga tuntunin ng radius nito, na kalahati ng lapad ng bagay.

Kawili-wili: pagkatapos ipakita ni Johnson na ang fine structure constant ay maaaring ituring bilang ang relasyon sa pagitan ng isang octahedron at isang tetrahedron, bilang enerhiya na lumilipat mula sa isa patungo sa isa, natuklasan ni Jerry Iuliano na maaari itong isipin bilang ang "natirang" enerhiya na lumitaw. kapag pinipiga natin ang sphere sa isang cube o pinalawak ang cube sa isang sphere!

Ang ganitong mga pagbabago ng pagpapalawak at pag-ikli sa pagitan ng dalawang bagay ay kilala bilang "tessellation," at ang mga kalkulasyon ni Iuliano ay hindi mahirap gawin, kaya lang walang nakaisip na gawin ito noon.

Sa mga kalkulasyon ni Iuliano, ang dami ng dalawang bagay ay hindi nagbabago; Parehong may volume ang cube at ang globo 8π·π 2 .

Kung ihahambing natin ang mga ito sa isa't isa, ang pagkakaiba lamang ay ang dami ng surface area. Ang karagdagang lugar sa ibabaw sa pagitan ng kubo at ng globo ay katumbas ng fine-structure constant.

Itanong mo: "Paano ang isang fine-structure constant ay parehong ang kaugnayan sa pagitan ng isang octahedron at isang tetrahedron at ang relasyon sa pagitan ng isang cube at isang globo?"

Ito ay isa pang aspeto ng magic ng "symmetry" sa trabaho, kung saan nakikita natin na ang iba't ibang mga geometric na hugis ay maaaring magkaroon ng parehong mga katangian dahil lahat sila ay pugad sa loob ng isa't isa na may perpektong magkatugma na mga relasyon.

Ang mga pananaw ng parehong Johnson at Iuliano ay nagpapakita na tayo ay nakikitungo sa gawain ng geometrically structured na enerhiya sa atom.

Mahalaga ring tandaan na ang mga natuklasan ni Iuliano ay nagpapakita ng klasikal na geometry ng "pag-squaring ng bilog."

Ang posisyon na ito ay matagal nang naging sentral na elemento sa mga esoteric na tradisyon ng "sagradong geometry," dahil pinaniniwalaan itong nagpapakita ng balanse sa pagitan ng pisikal na mundo, na kinakatawan ng parisukat o kubo, at ng espirituwal na mundo, na kinakatawan ng bilog o globo.

At ngayon makikita natin na ito ay isa pang halimbawa ng "nakatagong kaalaman" na naka-encrypt sa isang metapora upang sa paglipas ng panahon ang mga tao ay muling magkaroon ng tunay na pag-unawa sa sikretong agham sa likod ng metapora.

Alam nila na hangga't hindi natin natutuklasan ang maayos na istraktura, hindi natin mauunawaan kung ano ang ating inoobserbahan. Iyon ang dahilan kung bakit ang sinaunang kaalaman na ito ay napanatili - upang ipakita sa amin ang susi.

At ang susi ay iyon ang sagradong geometry ay palaging naroroon sa quantum reality; ito ay nanatiling hindi maipaliwanag hanggang ngayon, dahil ang kumbensyonal na agham ay patuloy na nakagapos sa mga makalumang modelo ng "particle".

Sa modelong ito, hindi na kailangang limitahan ang mga atomo sa isang tiyak na sukat; nagagawa nilang palawakin at panatilihin ang parehong mga katangian.

Kapag naunawaan na natin kung ano ang nangyayari sa quantum realm, makakagawa tayo ng mga materyales na napakalakas at napakagaan, dahil alam na natin ngayon ang mga eksaktong geometric na kaayusan na pumipilit sa mga atom na magbuklod nang mas mahusay.

Sinasabi na ang mga piraso ng wreckage sa Roswell ay hindi kapani-paniwalang magaan ngunit napakalakas na hindi ito maaaring putulin, masunog o masira. Ito ang mga uri ng materyal na magagawa natin kapag naunawaan na natin ang bagong quantum physics.

Naaalala namin iyon mga quasicrystal Nag-iimbak sila ng init nang napakahusay at kadalasan ay hindi nagsasagawa ng kuryente, kahit na ang mga metal sa kanilang komposisyon ay natural na mahusay na mga conductor.

Gayundin, hindi pinapayagan ng microclusters ang mga magnetic field na tumagos sa mga cluster mismo.

Ang pisika ni Johnson ay nagsasaad na ang gayong geometrically perpektong istraktura ay perpektong konektado, kaya walang thermal o electromagnetic na enerhiya ang maaaring dumaan dito. Ang panloob na geometry ay sobrang siksik at tumpak na literal na walang "silid" para sa kasalukuyang paglipat sa pagitan ng mga molekula.

Ang artikulong ito, batay sa konsepto ng photon, ay nagpapakita ng pisikal na kakanyahan ng "pangunahing pare-pareho" ng pare-pareho ng Planck. Ang mga argumento ay ibinigay upang ipakita na ang pare-pareho ng Planck ay isang tipikal na parameter ng photon na isang function ng wavelength nito.

Panimula. Ang pagtatapos ng ika-19 at simula ng ika-20 siglo ay minarkahan ng isang krisis sa teoretikal na pisika, na sanhi ng kawalan ng kakayahan na gamitin ang mga pamamaraan ng klasikal na pisika upang patunayan ang ilang mga problema, isa sa mga ito ay ang "ultraviolet catastrophe." Ang kakanyahan ng problemang ito ay kapag itinatag ang batas ng pamamahagi ng enerhiya sa spectrum ng radiation ng isang ganap na itim na katawan gamit ang mga pamamaraan ng klasikal na pisika, ang spectral energy density ng radiation ay dapat tumaas nang walang katiyakan habang ang haba ng daluyong ng radiation ay umikli. Sa katunayan, ang problemang ito ay nagpakita, kung hindi ang panloob na hindi pagkakapare-pareho ng klasikal na pisika, kung gayon, sa anumang kaso, isang labis na matalim na pagkakaiba sa elementarya na mga obserbasyon at eksperimento.

Ang mga pag-aaral ng mga katangian ng radiation ng itim na katawan, na naganap sa halos apatnapung taon (1860-1900), ay nagtapos sa hypothesis ni Max Planck na ang enerhiya ng anumang sistema E kapag naglalabas o sumisipsip ng electromagnetic radiation frequency ν (\displaystyle ~\nu ) maaari lamang magbago sa pamamagitan ng isang halaga na isang multiple ng quantum energy:

E γ = hν (\displaystyle ~E=h\nu ) . (1)(\displaystyle ~h)

Salik ng proporsyonalidad h sa pagpapahayag (1) pumasok sa agham sa ilalim ng pangalang "Patuloy ng Planck", nagiging pangunahing pare-pareho kabuuan teorya .

Ang problema sa itim na katawan ay binago noong 1905, nang sina Rayleigh at Jeans sa isang banda, at Einstein sa kabilang banda, ay nakapag-iisa na pinatunayan na ang klasikal na electrodynamics ay hindi maaaring bigyang-katwiran ang naobserbahang spectrum ng radiation. Ito ay humantong sa tinatawag na "ultraviolet catastrophe", kaya itinalaga ng Ehrenfest noong 1911. Ang mga pagsisikap ng mga theorists (kasama ang trabaho ni Einstein sa photoelectric effect) ay humantong sa pagkilala na ang postulate ni Planck tungkol sa quantization ng mga antas ng enerhiya ay hindi isang simpleng mathematical formalism, ngunit isang mahalagang elemento ng pag-unawa tungkol sa pisikal na realidad.

Ang karagdagang pag-unlad ng mga ideyang quantum ni Planck - ang pagpapatunay ng photoelectric effect gamit ang hypothesis ng light quanta (A. Einstein, 1905), ang postulate sa atomic theory ni Bohr ng quantization ng angular momentum ng isang electron sa isang atom (N. Bohr , 1913), ang pagtuklas ng ugnayan ng de Broglie sa pagitan ng masa ng isang particle at ng mga haba ng alon nito (L. De Broglie, 1921), at pagkatapos ay ang paglikha ng quantum mechanics (1925 - 26) at ang pagtatatag ng mga pangunahing ugnayan ng kawalan ng katiyakan sa pagitan momentum at coordinate at sa pagitan ng enerhiya at oras (W. Heisenberg, 1927) na humantong sa pagtatatag ng pangunahing katayuan ng Planck's pare-pareho sa physics.

Ang modernong quantum physics ay sumusunod din sa puntong ito ng pananaw: "Sa hinaharap ay magiging malinaw sa atin na ang formula E / ν = h ay nagpapahayag ng pangunahing prinsipyo ng quantum physics, lalo na ang unibersal na ugnayan sa pagitan ng enerhiya at dalas: E = hν. Ang koneksyon na ito ay ganap na dayuhan sa klasikal na pisika, at ang mystical constant h ay isang pagpapakita ng mga lihim ng kalikasan na hindi naiintindihan sa oras na iyon.

Kasabay nito, nagkaroon ng alternatibong pananaw sa pare-pareho ni Planck: "Ang mga textbook sa quantum mechanics ay nagsasabi na ang klasikal na pisika ay pisika kung saan h katumbas ng zero. Ngunit sa katunayan ay pare-pareho ni Planck h - ito ay hindi hihigit sa isang dami na aktwal na tumutukoy sa isang konsepto na kilala sa klasikal na pisika ng gyroscope. Interpretasyon sa mga dalubhasa sa pag-aaral ng pisika na h Ang ≠ 0 ay isang puro quantum phenomenon, na walang analogue sa classical physics, at isa sa mga pangunahing elemento na naglalayong palakasin ang paniniwala sa pangangailangan ng quantum mechanics."

Kaya, ang mga pananaw ng mga teoretikal na pisiko sa pare-pareho ni Planck ay nahati. Sa isang banda, nariyan ang pagiging eksklusibo at mistipikasyon nito, at sa kabilang banda, isang pagtatangka na magbigay ng pisikal na interpretasyon na hindi lalampas sa balangkas ng klasikal na pisika. Ang sitwasyong ito ay nagpapatuloy sa pisika sa kasalukuyang panahon, at magpapatuloy hanggang sa maitatag ang pisikal na kakanyahan ng pare-parehong ito.

Ang pisikal na kakanyahan ng pare-pareho ni Planck. Nagawa ni Planck na kalkulahin ang halaga h mula sa pang-eksperimentong data sa radiation ng itim na katawan: ang resulta nito ay 6.55 10 −34 J s, na may katumpakan na 1.2% ng kasalukuyang tinatanggap na halaga, gayunpaman, upang bigyang-katwiran ang pisikal na kakanyahan ng pare-pareho. h di niya kayang. Ang pagsisiwalat ng mga pisikal na esensya ng anumang phenomena ay hindi katangian ng quantum mechanics: "Ang dahilan para sa sitwasyon ng krisis sa mga partikular na lugar ng agham ay ang pangkalahatang kawalan ng kakayahan ng modernong teoretikal na pisika na maunawaan ang pisikal na kakanyahan ng mga phenomena, upang ipakita ang panloob na mekanismo ng mga phenomena. , ang istraktura ng mga materyal na pormasyon at mga larangan ng pakikipag-ugnayan, upang maunawaan ang sanhi-at-epekto na mga ugnayan sa pagitan ng mga elemento, phenomena." Samakatuwid, bukod sa mitolohiya, wala siyang maisip tungkol sa bagay na ito. Sa pangkalahatan, ang mga pananaw na ito ay makikita sa akda: “Patuloy na Planck h bilang isang pisikal na katotohanan ay nangangahulugan ng pagkakaroon ng pinakamaliit, hindi mababawasan at hindi makontrata na may hangganang dami ng pagkilos sa kalikasan. Bilang isang non-zero commutator para sa anumang pares ng dynamic at kinematic na mga dami na bumubuo sa dimensyon ng pagkilos sa pamamagitan ng kanilang produkto, ang pare-pareho ng Planck ay nagbibigay ng pag-aari ng non-commutativity para sa mga dami na ito, na siya namang ang pangunahin at hindi mababawasan na pinagmumulan ng hindi maaaring hindi malamang na paglalarawan ng pisikal na katotohanan sa anumang mga puwang ng dinamika at kinematics. Samakatuwid ang pagiging pangkalahatan at pagiging pangkalahatan ng quantum physics."

Sa kaibahan sa mga pananaw ng mga sumusunod sa quantum physics sa likas na katangian ng pare-pareho ni Planck, ang kanilang mga kalaban ay mas pragmatic. Ang pisikal na kahulugan ng kanilang mga ideya ay nabawasan sa "pagkalkula sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng klasikal na mekanika ng magnitude ng pangunahing angular momentum ng elektron. P e (angular momentum na nauugnay sa pag-ikot ng electron sa paligid ng sarili nitong axis) at pagkuha ng mathematical expression para sa pare-pareho ng Planck na " h "sa pamamagitan ng mga kilalang pangunahing constants." Ano ang pisikal na kakanyahan batay sa: " Ang pare-pareho ni Planck « h » katumbas ng laki klasiko pangunahing angular momentum ng electron (na nauugnay sa pag-ikot ng electron sa paligid ng sarili nitong axis), na pinarami ng 4 p. ”

Ang kamalian ng mga pananaw na ito ay nakasalalay sa hindi pagkakaunawaan ng likas na katangian ng elementarya na mga particle at ang pinagmulan ng paglitaw ng pare-pareho ng Planck. Ang isang elektron ay isang elemento ng istruktura ng isang atom ng isang sangkap, na may sariling layunin sa pagganap - ang pagbuo ng mga pisikal at kemikal na katangian ng mga atomo ng sangkap. Samakatuwid, hindi ito maaaring kumilos bilang isang carrier ng electromagnetic radiation, ibig sabihin, ang hypothesis ni Planck tungkol sa paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng isang quantum ay hindi naaangkop sa electron.

Upang patunayan ang pisikal na kakanyahan ng pare-pareho ng Planck, isaalang-alang natin ang problemang ito mula sa isang makasaysayang aspeto. Mula sa itaas ay sumusunod na ang solusyon sa problema ng "ultraviolet catastrophe" ay ang hypothesis ni Planck na ang radiation ng isang ganap na itim na katawan ay nangyayari sa mga bahagi, ibig sabihin, sa quanta ng enerhiya. Maraming mga physicist noong panahong iyon ang unang nag-akala na ang quantization ng enerhiya ay resulta ng ilang hindi kilalang pag-aari ng bagay na sumisipsip at naglalabas ng mga electromagnetic wave. Gayunpaman, noong 1905, binuo ni Einstein ang ideya ni Planck, na nagmumungkahi na ang quantization ng enerhiya ay isang pag-aari ng electromagnetic radiation mismo. Batay sa hypothesis ng light quanta, ipinaliwanag niya ang isang bilang ng mga pattern ng photoelectric effect, luminescence, at photochemical reactions.

Ang bisa ng hypothesis ni Einstein ay pinatunayan ng eksperimento sa pamamagitan ng pag-aaral ng photoelectric effect ni R. Millikan (1914 -1916) at pag-aaral ng scattering ng X-ray ng mga electron ni A. Compton (1922 - 1923). Kaya, naging posible na isaalang-alang ang isang light quantum bilang elementary particle, na napapailalim sa parehong kinematic laws bilang mga particle ng matter.

Noong 1926, iminungkahi ni Lewis ang terminong "photon" para sa particle na ito, na pinagtibay ng siyentipikong komunidad. Ayon sa modernong konsepto, ang photon ay isang elementary particle, isang quantum ng electromagnetic radiation. Photon rest mass m ang g ay zero (pang-eksperimentong limitasyon m g<5 . 10 -60 г), и поэтому его скорость равна скорости света . Электрический заряд фотона также равен нулю .

Kung ang isang photon ay isang quantum (carrier) ng electromagnetic radiation, kung gayon ang electric charge nito ay hindi maaaring katumbas ng zero. Ang hindi pagkakapare-pareho ng representasyong ito ng photon ay naging isa sa mga dahilan para sa hindi pagkakaunawaan ng pisikal na kakanyahan ng pare-pareho ng Planck.

Ang hindi malulutas na katwiran para sa pisikal na kakanyahan ng pare-pareho ng Planck sa loob ng balangkas ng mga umiiral na pisikal na teorya ay maaaring madaig ng konseptong etherodynamic na binuo ni V.A Atsyukovsky.

Sa mga eter-dynamic na modelo, ang mga elementary particle ay itinuturing bilang saradong mga pormasyon ng puyo ng tubig(mga singsing), sa mga dingding kung saan ang eter ay makabuluhang siksik, at ang mga elementarya na particle, mga atomo at mga molekula ay mga istruktura na nagsasama-sama ng gayong mga vortex. Ang pagkakaroon ng singsing at turnilyo na paggalaw ay tumutugma sa pagkakaroon ng isang mekanikal na sandali (spin) sa mga particle, na nakadirekta sa kahabaan ng axis ng libreng paggalaw nito.

Ayon sa konseptong ito, ang isang photon ay structurally isang closed toroidal vortex na may pabilog na paggalaw ng torus (tulad ng isang gulong) at isang turnilyo na paggalaw sa loob nito. Ang pinagmulan ng pagbuo ng photon ay isang proton-electron na pares ng mga atomo ng isang substance. Bilang resulta ng paggulo, dahil sa simetrya ng istraktura nito, ang bawat pares ng proton-electron ay bumubuo ng dalawang photon. Ang pang-eksperimentong kumpirmasyon nito ay ang proseso ng paglipol ng isang elektron at isang positron.

Ang photon ay ang tanging elementary particle na nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong uri ng paggalaw: rotational motion sa paligid ng sarili nitong axis of rotation, rectilinear motion sa isang partikular na direksyon at rotational motion na may partikular na radius. R may kaugnayan sa axis ng linear motion. Ang huling paggalaw ay binibigyang-kahulugan bilang paggalaw sa isang cycloid. Ang cycloid ay isang pana-panahong pag-andar sa kahabaan ng x-axis, na may tuldok 2π R (\displaystyle 2\pi r)/…. Para sa isang photon, ang panahon ng cycloid ay binibigyang kahulugan bilang haba ng daluyong λ , na siyang argumento ng lahat ng iba pang mga parameter ng photon.

Sa kabilang banda, ang wavelength ay isa rin sa mga parameter ng electromagnetic radiation: isang kaguluhan (pagbabago sa estado) ng electromagnetic field na nagpapalaganap sa kalawakan. Kung saan ang wavelength ay ang distansya sa pagitan ng dalawang puntos na pinakamalapit sa isa't isa sa espasyo, kung saan ang mga oscillations ay nangyayari sa parehong yugto.

Ito ay nagpapahiwatig ng isang makabuluhang pagkakaiba sa mga konsepto ng wavelength para sa isang photon at electromagnetic radiation sa pangkalahatan.

Para sa isang photon, ang wavelength at frequency ay nauugnay sa kaugnayan

ν = u γ / λ, (2)

saan ikaw γ – bilis ng rectilinear photon motion.

Ang Photon ay isang konsepto na nauugnay sa isang pamilya (set) ng elementarya na mga particle, na pinagsama ng mga karaniwang palatandaan ng pagkakaroon. Ang bawat photon ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong tiyak na hanay ng mga katangian, isa sa mga ito ay wavelength. Kasabay nito, isinasaalang-alang ang pagkakaugnay ng mga katangiang ito sa isa't isa, sa pagsasagawa ito ay naging maginhawa upang kumatawan sa mga katangian (parameter) ng isang photon bilang isang function ng isang variable. Ang wavelength ng photon ay tinukoy bilang independiyenteng variable.

Kilalang halaga ikaw λ = 299,792,458 ± 1.2/, tinukoy bilang bilis ng liwanag. Ang halagang ito ay nakuha ni K. Evenson at ng kanyang mga katrabaho noong 1972 gamit ang cesium frequency standard ng CH 4 laser, at ang wavelength nito gamit ang krypton frequency standard (approx. 3.39 μm). Kaya, ang bilis ng liwanag ay pormal na tinukoy bilang ang linear na bilis ng mga photon ng wavelength λ = 3,39 10 -6 m. Sa teoryang (\displaystyle 2\pi r)/… napagtibay na ang bilis ng paggalaw ng (rectilinear) na mga photon ay variable at nonlinear, i.e. u λ = f( λ). Ang pang-eksperimentong kumpirmasyon nito ay ang gawaing nauugnay sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga pamantayan ng dalas ng laser (\displaystyle 2\pi r)/…. Mula sa mga resulta ng mga pag-aaral na ito ay sumusunod na ang lahat ng mga photon para sa kung saan λ < 3,39 10 -6 m gumagalaw nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag. Ang naglilimita sa bilis ng mga photon (gamma range) ay ang pangalawang bilis ng tunog ng eter 3 10 8 m/s (\displaystyle 2\pi r)/….

Ang mga pag-aaral na ito ay nagpapahintulot sa amin na gumuhit ng isa pang makabuluhang konklusyon na ang pagbabago sa bilis ng mga photon sa rehiyon ng kanilang pag-iral ay hindi lalampas sa ≈ 0.1%. Ang ganitong medyo maliit na pagbabago sa bilis ng mga photon sa rehiyon ng kanilang pag-iral ay nagpapahintulot sa amin na magsalita ng bilis ng mga photon bilang isang quasi-constant na halaga.

Ang photon ay isang elementary particle na ang mga integral na katangian ay mass at electric charge. Pinatunayan ng mga eksperimento ni Ehrenhaft na ang electric charge ng isang photon (subelectron) ay may tuluy-tuloy na spectrum, at mula sa mga eksperimento ni Millikan ay sinusunod nito na para sa isang photon sa X-ray range, na may wavelength na humigit-kumulang 10 -9 m, ang halaga ng electric ang singil ay 0.80108831 C (\displaystyle 2\pi r )/….

Ayon sa unang materialized na kahulugan ng pisikal na kakanyahan ng electric charge: " ang elementary electric charge ay proporsyonal sa masa na ibinahagi sa cross section ng elementary vortex"Ang kabaligtaran na pahayag ay sumusunod na ang masa na ibinahagi sa cross section ng puyo ng tubig ay proporsyonal sa singil ng kuryente. Batay sa pisikal na kakanyahan ng singil ng kuryente, sumusunod na ang masa ng photon ay mayroon ding tuloy-tuloy na spectrum. Batay sa pagkakatulad ng istruktura ng mga elementarya na particle ng proton, electron at photon, ang halaga ng masa at radius ng proton (ayon sa pagkakabanggit, m p = 1.672621637(83) 10 -27 kg, rp = 0.8751 10 -15 m (\displaystyle 2\pi r)/…), at ipinapalagay din ang pagkakapantay-pantay ng ether density sa mga particle na ito, ang photon mass ay tinatantya sa 10 -40 kg, at ang circular orbit radius nito ay 0.179◦10 −16 m, Ang radius ng photon body (ang panlabas na radius ng torus) ay dapat na nasa hanay na 0.01 - 0.001 ng radius ng circular orbit, ibig sabihin, sa pagkakasunud-sunod ng 10 -19 - 10 -20 m.

Batay sa mga konsepto ng multiplicity ng photon at ang pag-asa ng mga parameter ng photon sa haba ng daluyong, pati na rin mula sa nakumpirma na eksperimentong mga katotohanan ng pagpapatuloy ng spectrum ng electric charge at masa, maaari nating ipagpalagay na e λ , m λ = f ( λ ) , na quasi-constant.

Batay sa itaas, masasabi natin na ang expression (1) na nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng enerhiya ng anumang sistema kapag naglalabas o sumisipsip ng electromagnetic radiation na may dalas. ν (\displaystyle ~\nu ) ay walang iba kundi ang kaugnayan sa pagitan ng enerhiya ng mga photon na ibinubuga o hinihigop ng isang katawan at ang dalas (haba ng daluyong) ng mga photon na ito. At ang pare-pareho ng Planck ay ang coupling coefficient. Ang representasyong ito ng relasyon sa pagitan ng enerhiya ng photon at dalas nito ay nag-aalis mula sa pare-pareho ng Planck ang kahalagahan ng pagiging pangkalahatan at pangunahing kalikasan nito. Sa kontekstong ito, ang pare-pareho ng Planck ay nagiging isa sa mga parameter ng photon, depende sa wavelength ng photon.

Upang lubos at sapat na patunayan ang pahayag na ito, isaalang-alang natin ang aspeto ng enerhiya ng photon. Mula sa pang-eksperimentong data, alam na ang isang photon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang spectrum ng enerhiya na may nonlinear na dependence: para sa mga photon sa infrared range. E λ = 0.62 eV para sa λ = 2 10 -6 m, x-ray E λ = 124 eV para sa λ = 10 -8 m, saklaw ng gamma E λ = 124000 eV para sa λ = 10 -11 m. Mula sa likas na katangian ng paggalaw ng photon, sumusunod na ang kabuuang enerhiya ng photon ay binubuo ng kinetic energy ng pag-ikot sa paligid ng sarili nitong axis, ang kinetic energy ng pag-ikot sa isang circular path (cycloid) at ang enerhiya ng rectilinear motion:

E λ = E 0 λ + E 1 λ+E 2 λ, (3)

kung saan ang E 0 λ = m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ ay ang kinetic energy ng pag-ikot sa paligid ng sarili nitong axis,

Ang E 1 λ = m λ u λ 2 ay ang enerhiya ng rectilinear motion, E 2 λ = m λ R 2 λ ω 2 λ ay ang kinetic energy ng pag-ikot sa isang pabilog na landas, kung saan ang r γ λ ay ang radius ng photon body , R γ λ ay ang radius ng circular path , ω γ λ – natural na dalas ng pag-ikot ng photon sa paligid ng axis, ω λ = ν ay ang pabilog na dalas ng pag-ikot ng photon, ang m λ ay ang masa ng photon.

Kinetic energy ng photon motion sa isang circular orbit

E 2 λ = m λ r 2 λ ω 2 λ = m λ r 2 λ (2π u λ / λ) 2 = m λ u λ 2 ◦ (2π r λ / λ) 2 = E 1 λ ◦ (2π r λ / λ) 2 = E 1 λ ◦ / λ) 2 .

E 2 λ = E 1 λ ◦ (2π r λ / λ) 2 . (4)

Ang expression (4) ay nagpapakita na ang kinetic energy ng pag-ikot sa isang pabilog na landas ay bahagi ng enerhiya ng rectilinear motion, depende sa radius ng circular path at ang wavelength ng photon

(2π r λ / λ) 2 . (5)

Tantyahin natin ang halagang ito. Para sa mga infrared photon

(2π r λ / λ) 2 = (2π 10 -19 m /2 10 -6 m) 2 = π 10 -13.

Para sa gamma-ray photon

(2π r λ / λ) 2 = (2π 10 -19 m /2 10 -11 m) 2 = π 10 -8.

Kaya, sa buong rehiyon ng pagkakaroon ng isang photon, ang kinetic energy ng pag-ikot nito sa isang pabilog na landas ay makabuluhang mas mababa kaysa sa enerhiya ng rectilinear motion at maaaring mapabayaan.

Tantyahin natin ang enerhiya ng rectilinear motion.

E 1 λ = m λ u λ 2 = 10 -40 kg (3 10 8 m/s) 2 =0.9 10 -23 kg m 2 /s 2 = 5.61 10 -5 eV.

Ang enerhiya ng rectilinear motion ng isang photon sa balanse ng enerhiya (3) ay makabuluhang mas mababa kaysa sa kabuuang enerhiya ng photon, halimbawa, sa infrared na rehiyon (5.61 10 -5 eV< 0,62 эВ), что указывает на то, что полная энергия фотона фактически определяется собственной кинетической энергией вращения вокруг оси фотона.

Kaya, dahil sa liit ng mga energies ng rectilinear motion at motion sa isang circular path, masasabi natin na Ang spectrum ng enerhiya ng isang photon ay binubuo ng spectrum ng sarili nitong kinetic energies ng pag-ikot sa paligid ng photon axis.

Samakatuwid, ang expression (1) ay maaaring katawanin bilang

E 0 λ = hν ,

ibig sabihin.(\displaystyle ~E=h\nu )

m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ = h ν . (6)

h = m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ / ν = m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ / ω λ . (7)

Ang pagpapahayag (7) ay maaaring katawanin tulad ng sumusunod

h = m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ / ω λ = (m λ r 2 γ λ) ω 2 γ λ / ω λ = k λ (λ) ω 2 γ λ / ω λ .

h = k λ (λ) ω 2 γ λ / ω λ . (8)

Kung saan ang k λ (λ) = m λ r 2 γ λ ay ilang quasi-constant.

Tantyahin natin ang mga halaga ng natural na mga frequency ng pag-ikot ng photon sa paligid ng axis: halimbawa,

Para sa λ = 2 10 -6 m (infrared range)

ω 2 γ i = E 0i / m i r 2 γ i = 0.62 · 1.602 · 10 −19 J / (10 -40 kg 10 -38 m 2) = 0.99 1059 s -2,

ω γ i = 3.14 10 29 r/s.

Para sa λ = 10 -11 m (gamma band)

ω γ i = 1.4 10 32 r/s.

Tantyahin natin ang ratio ω 2 γ λ / ω λ para sa mga photon sa infrared at gamma range. Pagkatapos palitan ang data sa itaas ay nakukuha namin:

Para sa λ = 2 10 -6 m (infrared range) - ω 2 γ λ / ω λ = 6.607 10 44,

Para sa λ = 10 -11 m (gamma range) - ω 2 γ λ / ω λ = 6.653 10 44.

Iyon ay, ang expression (8) ay nagpapakita na ang ratio ng parisukat ng dalas ng sariling pag-ikot ng photon sa pag-ikot sa isang pabilog na landas ay isang quasi-constant na halaga para sa buong rehiyon ng pagkakaroon ng mga photon. Sa kasong ito, ang halaga ng dalas ng sariling pag-ikot ng photon sa rehiyon ng pagkakaroon ng photon ay nagbabago ng tatlong order ng magnitude. Mula sa kung saan sumusunod na ang pare-pareho ng Planck ay quasi-constant.

Ibahin natin ang ekspresyon (6) tulad ng sumusunod

m λ r 2 γ λ ω γ λ ω γ λ = h ω λ .

M =h ω λ / ω γ λ , (9)

kung saan ang M = m λ r 2 γ λ ω γ λ ay ang sariling gyroscopic moment ng photon.

Mula sa expression (9) ay sumusunod sa pisikal na kakanyahan ng pare-pareho ng Planck: Ang pare-pareho ng Planck ay isang koepisyent ng proporsyonalidad na nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng sariling gyroscopic moment ng photon at ang ratio ng mga rotational frequency (kasama ang isang pabilog na landas at ang sarili nito), na may katangian ng isang quasi-constant sa buong rehiyon ng pagkakaroon ng photon.

Ibahin natin ang ekspresyon (7) tulad ng sumusunod

h = m λ r 2 γ λ ω 2 γ λ / ω λ = m λ r 2 γ λ m λ r 2 γ λ R 2 λ ω 2 γ λ / (m λ r 2 γ λ R 2 λ)ω

= (m λ r 2 γ λ ω γ λ) 2 R 2 λ / (m λ R 2 λ ω λ r 2 γ λ) =M 2 γ λ R 2 λ / M λ r 2 γ λ ,

h = (M 2 γ λ / M λ) (R 2 λ / r 2 γ λ),

h ( r 2 γ λ /R 2 λ), = (M 2 γ λ / M λ) (10)

Ipinapakita rin ng expression (10) na ang ratio ng square ng sariling gyroscopic moment ng photon sa gyroscopic moment of motion sa isang circular path (cycloid) ay isang quasi-constant na value sa buong rehiyon ng pagkakaroon ng photon at tinutukoy ng ang pagpapahayag h ( r 2 γ λ /R 2 λ).

Tinutukoy ng pare-pareho ni Planck ang hangganan sa pagitan ng macroworld, kung saan nalalapat ang mga batas ng mekanika ni Newton, at ang microworld, kung saan nalalapat ang mga batas ng quantum mechanics.

Si Max Planck, isa sa mga tagapagtatag ng quantum mechanics, ay dumating sa mga ideya ng quantization ng enerhiya habang sinusubukang ipaliwanag sa teorya ang proseso ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga natuklasang electromagnetic waves ( cm. Maxwell's equation) at mga atomo at sa gayon ay malulutas ang problema ng radiation ng itim na katawan. Napagtanto niya na upang ipaliwanag ang naobserbahang spectrum ng paglabas ng mga atom, kailangang balewalain na ang mga atomo ay naglalabas at sumisipsip ng enerhiya sa mga bahagi (na tinawag ng siyentipiko dami) at sa ilang mga wave frequency lamang. Ang enerhiya na inilipat ng isang quantum ay katumbas ng:

saan v ay ang dalas ng radiation, at h — elementarya dami ng aksyon, kumakatawan sa isang bagong unibersal na pare-pareho, na sa lalong madaling panahon natanggap ang pangalan Ang pare-pareho ni Planck. Si Planck ang unang nagkalkula ng halaga nito batay sa pang-eksperimentong data h = 6.548 × 10 -34 J s (sa sistema ng SI); ayon sa modernong datos h = 6.626 × 10 -34 J s. Alinsunod dito, ang anumang atom ay maaaring maglabas ng malawak na spectrum ng magkakaugnay na discrete frequency, na nakasalalay sa mga orbit ng mga electron sa atom. Si Niels Bohr ay malapit nang lumikha ng isang magkakaugnay, kahit na pinasimple, na modelo ng Bohr atom, na naaayon sa pamamahagi ng Planck.

Ang pagkakaroon ng nai-publish ang kanyang mga resulta sa pagtatapos ng 1900, si Planck mismo - at ito ay malinaw mula sa kanyang mga publikasyon - sa una ay hindi naniniwala na ang quanta ay isang pisikal na katotohanan, at hindi isang maginhawang modelo ng matematika. Gayunpaman, nang makalipas ang limang taon, inilathala ni Albert Einstein ang isang papel na nagpapaliwanag sa epekto ng photoelectric batay sa dami ng enerhiya radiation, sa mga pang-agham na bilog ang formula ni Planck ay hindi na itinuturing bilang isang teoretikal na laro, ngunit bilang isang paglalarawan ng isang tunay na pisikal na kababalaghan sa antas ng subatomic, na nagpapatunay sa quantum na kalikasan ng enerhiya.

Lumilitaw ang pare-pareho ng Planck sa lahat ng equation at formula ng quantum mechanics. Sa partikular, tinutukoy nito ang sukat kung saan ang prinsipyo ng kawalan ng katiyakan ng Heisenberg ay naipatupad. Sa halos pagsasalita, ipinapakita sa amin ng pare-pareho ng Planck ang mas mababang limitasyon ng mga spatial na dami kung saan hindi maaaring balewalain ang mga quantum effect. Para sa mga butil ng buhangin, sabihin nating, ang kawalan ng katiyakan sa produkto ng kanilang linear na laki at bilis ay napakaliit na maaari itong mapabayaan. Sa madaling salita, ang pare-pareho ni Planck ay gumuhit ng hangganan sa pagitan ng macrocosm, kung saan nalalapat ang mga batas ng mekanika ni Newton, at ang microcosm, kung saan ang mga batas ng quantum mechanics ay magkakabisa. Dahil nakuha lamang para sa isang teoretikal na paglalarawan ng isang pisikal na kababalaghan, ang pare-pareho ni Planck ay naging isa sa mga pangunahing constant ng teoretikal na pisika, na tinutukoy ng mismong kalikasan ng uniberso.

Tingnan din:

Max Karl Ernst Ludwig Plank, 1858-1947

German physicist. Ipinanganak sa Kiel sa pamilya ng isang propesor ng batas. Bilang isang birtuoso na pianista, si Planck sa kanyang kabataan ay pinilit na gumawa ng isang mahirap na pagpili sa pagitan ng agham at musika (sinasabi nila na bago ang Unang Digmaang Pandaigdig, sa kanyang bakanteng oras, ang pianista na si Max Planck ay madalas na bumuo ng isang napaka-propesyonal na klasikal na duet kasama ang violinist na si Albert Einstein. - Tandaan tagasalin) Ipinagtanggol ni Planck ang kanyang disertasyon ng doktor sa ikalawang batas ng thermodynamics noong 1889 sa Unibersidad ng Munich - at sa parehong taon ay naging guro siya, at mula 1892 - isang propesor sa Unibersidad ng Berlin, kung saan siya nagtrabaho hanggang sa kanyang pagreretiro noong 1928 . Si Planck ay nararapat na ituring na isa sa mga ama ng quantum mechanics. Ngayon, isang buong network ng mga institusyong pananaliksik sa Aleman ang nagtataglay ng kanyang pangalan.

pare-parehong bar, ano ang katumbas ng pare-parehong bar
Ang pare-pareho ni Planck(quantum of action) ay ang pangunahing pare-pareho ng quantum theory, isang koepisyent na nag-uugnay sa halaga ng enerhiya ng isang quantum ng electromagnetic radiation sa dalas nito, pati na rin sa pangkalahatan ang halaga ng energy quantum ng anumang linear oscillatory physical system na may dalas nito. . Iniuugnay ang enerhiya at impulse sa dalas at spatial na dalas, mga pagkilos sa yugto. Ay isang quantum ng angular momentum. Ito ay unang binanggit ni Planck sa kanyang trabaho sa thermal radiation, at samakatuwid ay ipinangalan sa kanya. Ang karaniwang pagtatalaga ay Latin. J s erg s. eV c.

Ang halaga na kadalasang ginagamit ay:

J s, erg s, eV s,

tinatawag na pinababang (minsan ay narasyonal o binawasan) Planck constant o Dirac constant. Ang paggamit ng notasyong ito ay nagpapasimple sa maraming formula ng quantum mechanics, dahil ang mga formula na ito ay kinabibilangan ng tradisyonal na Planck constant sa anyo na hinati sa isang constant.

Sa 24th General Conference on Weights and Measures noong Oktubre 17-21, 2011, isang resolusyon ang pinagtibay, kung saan, sa partikular, iminungkahi na sa hinaharap na rebisyon ng International System of Units (SI) ang mga yunit ng SI ng Ang pagsukat ay dapat na muling tukuyin upang ang pare-pareho ng Planck ay magiging eksaktong 6.62606X 10−34 J s, kung saan ang X ay kumakatawan sa isa o higit pang makabuluhang mga numero na matutukoy batay sa pinakamahusay na rekomendasyon ng CODATA. Ang parehong resolusyon ay iminungkahi upang matukoy sa parehong paraan ang Avogadro constant, ang elementary charge at ang Boltzmann constant bilang eksaktong mga halaga.

• 1 Pisikal na kahulugan
• 2 Kasaysayan ng pagtuklas
  • 2.1 Ang formula ni Planck para sa thermal radiation
  • 2.2 Photoelectric na epekto
  • 2.3 Compton effect
• 3 Mga paraan ng pagsukat
  • 3.1 Paggamit ng mga batas ng photoelectric effect
  • 3.2 Pagsusuri ng X-ray bremsstrahlung spectrum
• 4 Mga Tala
• 5 Panitikan
• 6 Mga link

Pisikal na kahulugan

Sa quantum mechanics, ang impulse ay may pisikal na kahulugan ng wave vector, energy - frequency, at action - wave phase, ngunit ayon sa kaugalian (historikal) mekanikal na dami ay sinusukat sa ibang mga unit (kg m/s, J, J s) kaysa sa katumbas na mga wave (m −1, s−1, mga unit ng phase na walang sukat). Ang pare-pareho ng Planck ay gumaganap ng papel ng isang kadahilanan ng conversion (palaging pareho) na nagkokonekta sa dalawang sistema ng mga yunit na ito - quantum at tradisyonal:

(impulse) (enerhiya) (aksyon)

Kung ang sistema ng mga pisikal na yunit ay nabuo pagkatapos ng pagdating ng quantum mechanics at iniakma upang gawing simple ang mga pangunahing teoretikal na pormula, ang pare-pareho ng Planck ay malamang na ginawang katumbas ng isa, o, sa anumang kaso, sa isang mas bilog na numero. Sa teoretikal na pisika, ang sistema ng mga yunit c ay kadalasang ginagamit upang gawing simple ang mga formula, sa loob nito

.

Ang pare-pareho ng Planck ay mayroon ding isang simpleng papel sa pagsusuri sa paglilimita sa mga lugar ng pagkakalapat ng klasikal at quantum physics: kung ihahambing sa magnitude ng pagkilos o angular momentum na katangian ng sistemang isinasaalang-alang, o ang produkto ng isang katangiang impulse sa pamamagitan ng isang katangiang laki, o isang katangiang enerhiya sa pamamagitan ng isang katangiang oras, ipinapakita nito kung gaano naaangkop ang mga klasikal na mekanika sa pisikal na sistemang ito. Ibig sabihin, kung ang pagkilos ng system, at ang angular na momentum nito, kung gayon sa o ang pag-uugali ng system ay inilalarawan nang may mahusay na katumpakan ng mga klasikal na mekanika. Ang mga pagtatantya na ito ay medyo direktang nauugnay sa mga relasyon sa kawalan ng katiyakan ng Heisenberg.

Kasaysayan ng pagtuklas

Ang formula ni Planck para sa thermal radiation

Pangunahing artikulo: Ang formula ni Planck

Ang formula ng Planck ay isang expression para sa spectral power density ng black body radiation, na nakuha ni Max Planck para sa equilibrium radiation density. Nakuha ang formula ni Planck pagkatapos na maging malinaw na ang formula ng Rayleigh-Jeans ay kasiya-siyang naglalarawan ng radiation sa rehiyon ng mahabang alon. Noong 1900, iminungkahi ni Planck ang isang pormula na may pare-pareho (na kalaunan ay tinawag na Planck's constant), na sumasang-ayon sa pang-eksperimentong data. Kasabay nito, naniniwala si Planck na ang pormula na ito ay isang matagumpay na mathematical trick, ngunit walang pisikal na kahulugan. Iyon ay, hindi ipinapalagay ni Planck na ang electromagnetic radiation ay ibinubuga sa anyo ng mga indibidwal na bahagi ng enerhiya (quanta), ang magnitude nito ay nauugnay sa dalas ng radiation sa pamamagitan ng expression:

Ang proportionality coefficient ay tinawag na mamaya Ang pare-pareho ni Planck, = 1.054·10−34 J·s.

Epekto ng larawan

Pangunahing artikulo: Epekto ng larawan

Ang photoelectric effect ay ang paglabas ng mga electron ng isang substance sa ilalim ng impluwensya ng liwanag (at, sa pangkalahatan, anumang electromagnetic radiation). ang mga condensed substance (solid at liquid) ay gumagawa ng panlabas at panloob na photoelectric effect.

Ang photoelectric effect ay ipinaliwanag noong 1905 ni Albert Einstein (kung saan natanggap niya ang Nobel Prize noong 1921, salamat sa nominasyon ng Swedish physicist na si Oseen) sa batayan ng hypothesis ni Planck tungkol sa quantum nature ng liwanag. Ang gawa ni Einstein ay naglalaman ng isang mahalagang bagong hypothesis - kung iminungkahi ni Planck na ang liwanag ay ibinubuga lamang sa mga quantized na bahagi, kung gayon ay naniniwala na si Einstein na ang liwanag ay umiiral lamang sa anyo ng mga quantized na bahagi. Mula sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, kapag kinakatawan ang liwanag sa anyo ng mga particle (photon), ang formula ni Einstein para sa photoelectric effect ay sumusunod:

kung saan - tinatawag na work function (ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan upang alisin ang isang electron mula sa isang substance), - ang kinetic energy ng emitted electron, - ang dalas ng insidente ng photon na may enerhiya, - Planck's constant. Ang formula na ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng pulang limitasyon ng photoelectric effect, iyon ay, ang pagkakaroon ng pinakamababang frequency sa ibaba kung saan ang enerhiya ng photon ay hindi na sapat upang "itumba" ang isang electron mula sa katawan. Ang kakanyahan ng formula ay ang enerhiya ng isang photon ay ginugol sa pag-ionize ng isang atom ng isang sangkap, iyon ay, sa gawaing kinakailangan upang "punitin" ang isang elektron, at ang natitira ay na-convert sa kinetic energy ng elektron.

Epekto ng Compton

Pangunahing artikulo: Epekto ng Compton

Mga paraan ng pagsukat

Gamit ang mga batas ng photoelectric effect

Ang pamamaraang ito ng pagsukat ng pare-pareho ng Planck ay gumagamit ng batas ni Einstein para sa photoelectric na epekto:

kung saan ang pinakamataas na kinetic energy ng photoelectrons na ibinubuga mula sa cathode,

Ang dalas ng liwanag ng insidente, - ang tinatawag na. function ng electron work.

Ang pagsukat ay isinasagawa tulad nito. Una, ang cathode ng photocell ay irradiated na may monochromatic light sa isang dalas, habang ang isang blocking boltahe ay inilapat sa photocell upang ang kasalukuyang sa pamamagitan ng photocell ay huminto. Sa kasong ito, nagaganap ang sumusunod na relasyon, na direktang sumusunod sa batas ni Einstein:

nasaan ang singil ng elektron.

Pagkatapos ay ang parehong photocell ay irradiated na may monochromatic na ilaw na may dalas at katulad na naka-lock gamit ang boltahe

Ang pagbabawas ng pangalawang termino ng expression sa pamamagitan ng termino mula sa una, nakukuha natin

kung saan sumusunod

Pagsusuri ng X-ray bremsstrahlung spectrum

Ang pamamaraang ito ay itinuturing na pinakatumpak sa mga umiiral na. Sinasamantala nito ang katotohanan na ang frequency spectrum ng bremsstrahlung X-ray ay may tumpak na itaas na limitasyon, na tinatawag na violet na limitasyon. Ang pagkakaroon nito ay sumusunod sa quantum properties ng electromagnetic radiation at ang batas ng konserbasyon ng enerhiya. Talaga,

nasaan ang bilis ng liwanag,

Ang wavelength ng X-ray radiation, - ang singil ng electron, - ang accelerating boltahe sa pagitan ng mga electrodes ng X-ray tube.

Pagkatapos ang pare-pareho ni Planck ay

Mga Tala

1. 1 2 3 4 Mga Pangunahing Pisikal na Constant - Kumpletong Listahan
2. Sa posibleng hinaharap na rebisyon ng International System of Units, ang SI. Resolusyon 1 ng ika-24 na pulong ng CGPM (2011).
3. Kasunduan na itali ang kilo at mga kaibigan sa mga pangunahing kaalaman - physics-math - 25 Oktubre 2011 - New Scientist

Panitikan

• John D. Barrow. Ang mga Constant ng Kalikasan; Mula Alpha hanggang Omega - Ang Mga Numero na Nag-encode ng Pinakamalalim na Lihim ng Uniberso. - Pantheon Books, 2002. - ISBN 0-37-542221-8.
• Steiner R. Kasaysayan at pag-unlad sa tumpak na mga sukat ng Planck constant // Mga Ulat sa Pag-unlad sa Physics. - 2013. - Vol. 76. - P. 016101.

Mga link

• Yu. K. Zemtsov, Kurso ng mga lektura sa atomic physics, dimensional analysis
• Kasaysayan ng pagpipino ng pare-pareho ni Planck
• Ang Sanggunian ng NIST sa Mga Constant, Mga Yunit at Kawalang-katiyakan

pare-parehong bar, ano ang katumbas ng pare-parehong bar

Ang Patuloy na Impormasyon ni Planck Tungkol sa

· Mixed state · Pagsukat · Kawalang-katiyakan · Pauli’s principle · Dualism · Decoherence · Ehrenfest’s theorem · Tunnel effect

Mga eksperimento
Eksperimento ng Davisson-Germer · Eksperimento ng Popper · Eksperimento sa Stern-Gerlach · Batang eksperimento · Pagsubok sa hindi pagkakapantay-pantay ng Bell · Photoelectric effect · Compton effect

Mga pormulasyon
Schrödinger representation · Heisenberg representation · Interaction representation · Matrix quantum mechanics · Path integrals · Feynman diagram

Mga equation
Schrödinger equation · Pauli equation · Klein-Gordon equation · Dirac equation · Schwinger-Tomonaga equation · Von Neumann equation · Bloch equation · Lindblad equation · Heisenberg equation

Mga interpretasyon
Copenhagen · Hidden parameter theory · Maraming-mundo · De Broglie-Bohm theory

Pag-unlad ng teorya
Quantum field theory · Quantum electrodynamics · Glashow-Weinberg-Salam theory · Quantum chromodynamics · Standard Model · Quantum gravity

Mga sikat na siyentipiko
Planck · Einstein · Schrödinger · Heisenberg · Jordan · Bohr · Pauli · Dirac · Fock · Ipinanganak · de Broglie · Landau · Feynman · Bohm · Everett

Tingnan din: Portal: Physics

Pisikal na kahulugan

Sa quantum mechanics, ang impulse ay may pisikal na kahulugan ng wave vector, energy - frequency, at action - wave phase, ngunit ayon sa kaugalian (historikal) mekanikal na dami ay sinusukat sa ibang mga unit (kg m/s, J, J s) kaysa sa katumbas na mga wave (m −1, s −1, mga unit ng phase na walang sukat). Ang pare-pareho ng Planck ay gumaganap ng papel ng isang kadahilanan ng conversion (palaging pareho) na nagkokonekta sa dalawang sistema ng mga yunit na ito - quantum at tradisyonal:

$\backslash mathbf\; p\; =\; \backslash hbar\; \backslash mathbf\; k$(pulso) $(|\backslash mathbf\; p|=\; 2\; \backslash pi\; \backslash hbar\; /\; \backslash lambda)$ $E\; =\; \backslash hbar\backslash omega$(enerhiya) $S\; =\; \backslash hbar\backslash phi$(aksyon)

Kung ang sistema ng mga pisikal na yunit ay nabuo pagkatapos ng pagdating ng quantum mechanics at iniakma upang gawing simple ang mga pangunahing teoretikal na pormula, ang pare-pareho ng Planck ay malamang na ginawang katumbas ng isa, o, sa anumang kaso, sa isang mas bilog na numero. Sa teoretikal na pisika, isang sistema ng mga yunit na may $\backslash hbar\; =\; 1$, sa loob

$\backslash mathbf\; p\; =\; \backslash mathbf\; k$ $(|\backslash mathbf\; p|=\; 2\; \backslash pi\; /\; \backslash lambda)$ $E\; =\; \backslash omega$ $S\; =\; \backslash phi$ $(\backslash hbar\; =\; 1)$.

Ang pare-pareho ng Planck ay mayroon ding isang simpleng papel sa pagsusuri sa paglilimita sa mga lugar ng pagkakalapat ng klasikal at quantum physics: kung ihahambing sa magnitude ng pagkilos o angular momentum na katangian ng sistemang isinasaalang-alang, o ang produkto ng isang katangiang impulse sa pamamagitan ng isang katangiang laki, o isang katangiang enerhiya sa pamamagitan ng isang katangiang oras, ipinapakita nito kung gaano naaangkop ang mga klasikal na mekanika sa pisikal na sistemang ito. Ibig sabihin, kung $S$- ang pagkilos ng sistema, at $M$ ay angular momentum nito, pagkatapos ay sa $\backslash frac(S)(\backslash hbar)\backslash gg1$ o $\backslash frac(M)(\backslash hbar)\backslash gg1$ Ang pag-uugali ng system ay inilarawan nang may mahusay na katumpakan ng mga klasikal na mekanika. Ang mga pagtatantya na ito ay medyo direktang nauugnay sa mga relasyon sa kawalan ng katiyakan ng Heisenberg.

Kasaysayan ng pagtuklas

Ang formula ni Planck para sa thermal radiation

Ang formula ng Planck ay isang expression para sa spectral power density ng isang black body radiation, na nakuha ni Max Planck para sa equilibrium radiation density. $u(\backslash omega,\; T)$. Nakuha ang formula ni Planck pagkatapos na maging malinaw na ang formula ng Rayleigh-Jeans ay kasiya-siyang naglalarawan ng radiation sa rehiyon ng mahabang alon. Noong 1900, iminungkahi ni Planck ang isang pormula na may pare-pareho (na kalaunan ay tinawag na Planck's constant), na sumang-ayon nang mabuti sa data ng pang-eksperimento. Kasabay nito, naniniwala si Planck na ang formula na ito ay isang matagumpay na panlilinlang sa matematika, ngunit walang pisikal na kahulugan. Iyon ay, hindi ipinapalagay ni Planck na ang electromagnetic radiation ay ibinubuga sa anyo ng mga indibidwal na bahagi ng enerhiya (quanta), ang magnitude nito ay nauugnay sa cyclic frequency ng radiation sa pamamagitan ng expression:

$\backslash varepsilon\; =\; \backslash hbar\; \backslash omega.$

Salik ng proporsyonalidad $\backslash hbar$ mamaya pinangalanan Ang pare-pareho ni Planck, $\backslash hbar$= 1.054·10 −34 J·s.

Epekto ng larawan

Ang photoelectric effect ay ang paglabas ng mga electron ng isang substance sa ilalim ng impluwensya ng liwanag (at, sa pangkalahatan, anumang electromagnetic radiation). Sa mga condensed substance (solid at liquid) mayroong panlabas at panloob na photoelectric effect.

Ang parehong photocell ay pagkatapos ay irradiated na may monochromatic na ilaw sa isang dalas $\backslash nu\_2$ at sa parehong paraan ay ikinukulong nila ito nang may tensyon $U\_2:$

$h\backslash nu\_2=A+eU\_2.$

Ang pagbabawas ng pangalawang termino ng expression sa pamamagitan ng termino mula sa una, nakukuha natin

$h(\backslash nu\_1-\backslash nu\_2)=e(U\_1-U\_2),$

kung saan sumusunod

$h=\backslash frac\; (e(U\_1-U\_2))((\backslash nu\_1-\backslash nu\_2)).$

Pagsusuri ng X-ray bremsstrahlung spectrum

Ang pamamaraang ito ay itinuturing na pinakatumpak sa mga umiiral na. Sinasamantala nito ang katotohanan na ang frequency spectrum ng bremsstrahlung X-ray ay may tumpak na itaas na limitasyon, na tinatawag na violet na limitasyon. Ang pagkakaroon nito ay sumusunod sa quantum properties ng electromagnetic radiation at ang batas ng konserbasyon ng enerhiya. Talaga,

$h\backslash frac(c)(\backslash lambda)=eU,$

saan $c$- bilis ng liwanag,

$\backslash lambda$- haba ng daluyong ng x-ray, $e$- singil ng elektron, $U$- pagpapabilis ng boltahe sa pagitan ng mga electrodes ng X-ray tube.

Pagkatapos ang pare-pareho ni Planck ay

$h=\backslash frac((\backslash lambda)(Ue))(c).$

Sumulat ng isang pagsusuri tungkol sa artikulong "Planck's Constant"

Mga Tala

Panitikan

• John D. Barrow. Ang mga Constant ng Kalikasan; Mula Alpha hanggang Omega - Ang Mga Numero na Nag-encode ng Pinakamalalim na Lihim ng Uniberso. - Pantheon Books, 2002. - ISBN 0-37-542221-8.
• Steiner R.// Mga Ulat sa Pag-unlad sa Physics. - 2013. - Vol. 76. - P. 016101.

Mga link

Basic Derivatives Ginamit sa

Sipi na nagpapakilala sa Constant ni Planck

"Ito ang aking tasa," sabi niya. - Ipasok mo lang ang iyong daliri, iinumin ko lahat.
Nang lasing na ang samovar, kinuha ni Rostov ang mga card at inalok na makipaglaro sa mga hari kasama si Marya Genrikhovna. Nagpapalabunutan sila para magpasya kung sino ang magiging partido ni Marya Genrikhovna. Ang mga alituntunin ng laro, ayon sa panukala ni Rostov, ay ang magiging hari ay may karapatang humalik sa kamay ni Marya Genrikhovna, at ang mananatiling scoundrel ay pupunta at maglagay ng bagong samovar para sa doktor kapag siya ay nagising.
- Well, paano kung si Marya Genrikhovna ay naging hari? – tanong ni Ilyin.
- Isa na siyang reyna! At ang kanyang mga utos ay batas.
Nagsisimula pa lang ang laro nang biglang bumangon ang nalilitong ulo ng doktor mula sa likuran ni Marya Genrikhovna. Matagal na siyang hindi nakatulog at nakinig sa sinabi, at, tila, walang nakitang masaya, nakakatawa o nakakatuwa sa lahat ng sinabi at ginawa. Malungkot at malungkot ang mukha niya. Hindi niya binati ang mga opisyal, kumamot sa sarili at humingi ng pahintulot na umalis, dahil naharang ang kanyang daan. Sa sandaling siya ay lumabas, ang lahat ng mga opisyal ay tumawa nang malakas, at si Marya Genrikhovna ay namula sa luha at sa gayon ay naging mas kaakit-akit sa mga mata ng lahat ng mga opisyal. Pagbalik mula sa bakuran, sinabi ng doktor sa kanyang asawa (na tumigil sa pagngiti nang napakasaya at nakatingin sa kanya, natatakot na naghihintay ng hatol) na lumipas na ang ulan at kailangan na niyang magpalipas ng gabi sa tolda, kung hindi, ang lahat ay magulo. ninakaw.
- Oo, magpapadala ako ng messenger... dalawa! - sabi ni Rostov. - Halika, doktor.
- Ako mismo ang manonood ng orasan! - sabi ni Ilyin.
"Hindi, mga ginoo, nakatulog ka nang maayos, ngunit hindi ako nakatulog ng dalawang gabi," sabi ng doktor at malungkot na umupo sa tabi ng kanyang asawa, naghihintay sa pagtatapos ng laro.
Sa pagtingin sa malungkot na mukha ng doktor, na nakatingin sa kanyang asawa, ang mga opisyal ay naging mas masayahin, at marami ang hindi napigilang tumawa, na kung saan ay dali-dali nilang sinubukang humanap ng mga makatwirang dahilan. Nang umalis ang doktor, dinala ang kanyang asawa, at tumira sa tolda kasama niya, ang mga opisyal ay humiga sa tavern, na natatakpan ng mga basang kapote; ngunit hindi sila nakatulog ng mahabang panahon, nag-uusap man, naaalala ang takot ng doktor at ang paglilibang ng doktor, o tumakbo palabas sa balkonahe at iniulat ang nangyayari sa tolda. Ilang beses Rostov, pagtalikod sa kanyang ulo, nais na makatulog; ngunit muli ang sinabi ng isang tao ay nakaaliw sa kanya, nagsimula muli ang isang pag-uusap, at muling narinig ang walang dahilan, masaya, parang bata na pagtawa.

Sa alas-tres ay wala pang natutulog nang lumitaw ang sarhento na may utos na magmartsa patungo sa bayan ng Ostrovne.
Sa parehong satsat at tawanan, ang mga opisyal ay nagmamadaling nagsimulang maghanda; muli nilang inilagay ang samovar sa maruming tubig. Ngunit si Rostov, nang hindi naghihintay ng tsaa, ay pumunta sa iskwadron. madaling araw na; tumigil ang ulan, nagkalat ang mga ulap. Mamasa-masa at malamig, lalo na sa isang basang damit. Paglabas ng tavern, sina Rostov at Ilyin, kapwa sa takip-silim ng madaling araw, ay tumingin sa katad na tolda ng doktor, makintab mula sa ulan, mula sa ilalim ng apron kung saan nakadikit ang mga binti ng doktor at sa gitna kung saan ang takip ng doktor. makikita sa unan at maririnig ang antok na paghinga.
- Talaga, napakabait niya! - Sinabi ni Rostov kay Ilyin, na aalis kasama niya.
- Anong kagandahan ng babaeng ito! – sagot ni Ilyin na may labing anim na taong gulang na kaseryosohan.
Makalipas ang kalahating oras ay tumayo sa kalsada ang nakapila na squadron. Narinig ang utos: “Maupo ka! – tumawid ang mga sundalo at nagsimulang umupo. Si Rostov, na nakasakay pasulong, ay nag-utos: "Marso! - at, na umaabot sa apat na tao, ang mga hussars, na nagpapatunog ng mga sampal ng mga kuko sa basang kalsada, ang mga kalansing ng mga saber at tahimik na pakikipag-usap, ay umalis sa kahabaan ng malaking kalsada na may linya ng mga birch, na sinusundan ang infantry at baterya na naglalakad sa unahan.
Ang mga punit-punit na asul-lilang ulap, na nagiging pula sa pagsikat ng araw, ay mabilis na natangay ng hangin. Ito ay naging mas magaan at mas magaan. Kitang-kita ang kulot na damo na laging tumutubo sa kahabaan ng mga kalsada sa bansa, basa pa rin sa ulan kahapon; Ang mga nakasabit na sanga ng mga birch, na basa rin, ay umindayog sa hangin at bumagsak ang liwanag sa kanilang mga tagiliran. Lalong lumiwanag ang mga mukha ng mga sundalo. Sumakay si Rostov kasama si Ilyin, na hindi nahuhuli sa kanya, sa gilid ng kalsada, sa pagitan ng isang dobleng hilera ng mga puno ng birch.
Sa panahon ng kampanya, kinuha ni Rostov ang kalayaan na sumakay hindi sa isang front-line na kabayo, ngunit sa isang Cossack na kabayo. Parehong isang dalubhasa at isang mangangaso, kamakailan ay nakuha niya ang kanyang sarili ng isang magara Don, isang malaki at mabait na kabayo ng laro, kung saan walang sinuman ang tumalon sa kanya. Ang pagsakay sa kabayong ito ay isang kasiyahan para sa Rostov. Inisip niya ang tungkol sa kabayo, tungkol sa umaga, tungkol sa doktor, at hindi kailanman inisip ang tungkol sa paparating na panganib.
Bago, si Rostov, na pumasok sa negosyo, ay natakot; Ngayon ay hindi niya naramdaman ang kahit katiting na takot. Hindi dahil sa hindi siya natatakot na sanay siyang magpaputok (hindi ka masanay sa panganib), kundi dahil natutunan niyang kontrolin ang kanyang kaluluwa sa harap ng panganib. Siya ay nakasanayan, kapag pumapasok sa negosyo, na isipin ang lahat, maliban sa kung ano ang tila mas kawili-wili kaysa sa anumang bagay - tungkol sa paparating na panganib. Gaano man niya sinubukan o sinisisi ang sarili dahil sa kaduwagan noong unang panahon ng kanyang paglilingkod, hindi niya ito makakamit; ngunit sa paglipas ng mga taon ay naging natural na ito. Siya ngayon ay sumakay sa tabi ni Ilyin sa pagitan ng mga birch, paminsan-minsan ay pinupunit ang mga dahon mula sa mga sanga na dumating sa kamay, kung minsan ay hinihipo ang singit ng kabayo gamit ang kanyang paa, kung minsan, nang hindi lumilingon, ibinibigay ang kanyang natapos na tubo sa hussar na nakasakay sa likod, na may kalmado at carefree look, para siyang nakasakay. Naaawa siyang tingnan ang nabalisa na mukha ni Ilyin, na nagsasalita ng marami at hindi mapakali; alam niya mula sa karanasan ang masakit na kalagayan ng paghihintay sa takot at kamatayan kung saan naroroon ang kornet, at alam niyang walang makakatulong sa kanya maliban sa oras.
Ang araw ay lumitaw lamang sa isang malinaw na guhit mula sa ilalim ng mga ulap nang ang hangin ay humina, na parang hindi ito nangahas na sirain ang magandang umaga ng tag-araw pagkatapos ng bagyo; bumabagsak pa rin ang mga patak, ngunit patayo, at naging tahimik ang lahat. Ang araw ay ganap na lumabas, lumitaw sa abot-tanaw at nawala sa isang makitid at mahabang ulap na nakatayo sa itaas nito. Pagkalipas ng ilang minuto, lumiwanag pa ang araw sa itaas na gilid ng ulap, na nabasag ang mga gilid nito. Nagliwanag at kumikinang ang lahat. At kasabay ng liwanag na ito, na parang sumasagot, narinig ang mga putok ng baril sa unahan.
Bago magkaroon ng panahon si Rostov na mag-isip at matukoy kung gaano kalayo ang mga pag-shot na ito, ang adjutant ng Count Osterman Tolstoy ay tumakbo mula sa Vitebsk na may mga utos na tumakbo sa kalsada.
Ang iskwadron ay nagmaneho sa paligid ng impanterya at baterya, na nagmamadali ring pumunta nang mas mabilis, bumaba sa bundok at, dumaan sa ilang walang laman na nayon na walang mga naninirahan, umakyat muli sa bundok. Nagsimulang magsabon ang mga kabayo, namula ang mga tao.
- Tumigil, maging pantay! – ang utos ng division commander ay narinig sa unahan.
- Kaliwang balikat pasulong, hakbang martsa! - utos nila mula sa harapan.
At ang mga hussar sa linya ng mga tropa ay pumunta sa kaliwang bahagi ng posisyon at tumayo sa likod ng aming mga lancer na nasa unang linya. Sa kanan ay nakatayo ang aming infantry sa isang makapal na hanay - ito ay mga reserba; sa itaas nito sa bundok, ang aming mga baril ay makikita sa malinis, malinaw na hangin, sa umaga, pahilig at maliwanag na liwanag, sa abot-tanaw. Sa unahan, sa likod ng bangin, makikita ang mga hanay ng kaaway at mga kanyon. Sa bangin ay naririnig namin ang aming kadena, na nakikipag-ugnayan na at masayang nagki-click sa kalaban.
Si Rostov, na parang naririnig ang mga tunog ng pinaka masayang musika, ay nakaramdam ng kagalakan sa kanyang kaluluwa mula sa mga tunog na ito, na hindi pa naririnig sa loob ng mahabang panahon. Tap ta ta tap! – biglang, sunod sunod na pumalakpak ang ilang putok. Muli ay tumahimik ang lahat, at muli ay parang pumutok ang mga paputok habang may umaakay sa kanila.
Ang mga hussar ay nakatayo sa isang lugar nang halos isang oras. Nagsimula ang kanyonada. Si Count Osterman at ang kanyang retinue ay sumakay sa likod ng iskwadron, huminto, nakipag-usap sa komandante ng regiment at sumakay sa mga baril sa bundok.
Kasunod ng pag-alis ni Osterman, narinig ng mga lancer ang isang utos:
- Bumuo ng isang haligi, pumila para sa pag-atake! “Ang impanterya sa unahan nila ay dinoble ang kanilang mga platun upang makapasok ang mga kabalyerya. Ang mga lancer ay umalis, ang kanilang pike weather vanes ay umuugoy, at sa isang palakpakan ay bumaba sila patungo sa French cavalry, na lumitaw sa ilalim ng bundok sa kaliwa.
Pagkababa ng mga lancer sa bundok, inutusan ang mga hussar na umakyat sa bundok, upang takpan ang baterya. Habang ang mga hussar ay pumapalit sa mga lancer, ang malayong mga nawawalang bala ay lumipad mula sa kadena, humihiyaw at sumipol.
Ang tunog na ito, na hindi narinig sa loob ng mahabang panahon, ay may mas masaya at kapana-panabik na epekto sa Rostov kaysa sa mga nakaraang tunog ng pagbaril. Siya, na tumuwid, ay tumingin sa pagbubukas ng larangan ng digmaan mula sa bundok, at buong kaluluwa ay lumahok sa paggalaw ng mga lancer. Lumapit ang mga lancer sa mga French dragoon, may nabuhol doon sa usok, at makalipas ang limang minuto ay nagmadaling bumalik ang mga lancer hindi sa lugar kung saan sila nakatayo, kundi sa kaliwa. Sa pagitan ng mga orange lancer sa mga pulang kabayo at sa likod nila, sa isang malaking bunton, ay nakikita ang mga asul na French dragoon na nakasakay sa mga kulay abong kabayo.

Si Rostov, sa kanyang matalas na pangangaso, ay isa sa mga unang nakakita sa mga asul na French dragoon na ito na hinahabol ang aming mga lancer. Papalapit nang papalapit ang mga lancer at ang mga French dragoon na humahabol sa kanila ay gumalaw sa mga bigong pulutong. Nakikita na ng isa kung paano nagbanggaan ang mga taong ito, na tila maliit sa ilalim ng bundok, nag-overtake sa isa't isa at iwinagayway ang kanilang mga armas o saber.
Tiningnan ni Rostov ang nangyayari sa kanyang harapan na para bang siya ay inuusig. Katutubo niyang nadama na kung sasalakayin niya ngayon ang mga French dragoon kasama ang mga hussar, hindi sila lalaban; ngunit kung tumama ka, kailangan mong gawin ito ngayon, sa minutong ito, kung hindi, huli na ang lahat. Tumingin siya sa paligid niya. Ang kapitan, na nakatayo sa tabi niya, ay hindi inalis ang kanyang mga mata sa mga kabalyero sa ibaba sa parehong paraan.
"Andrei Sevastyanich," sabi ni Rostov, "pagdududahan natin sila...
"Ito ay magiging isang napakalaking bagay," sabi ng kapitan, "ngunit sa katunayan...
Si Rostov, nang hindi nakikinig sa kanya, ay itinulak ang kanyang kabayo, tumakbo sa unahan ng iskwadron, at bago pa siya magkaroon ng oras upang utusan ang kilusan, ang buong iskwadron, na nakakaranas ng parehong bagay tulad niya, ay sumunod sa kanya. Si Rostov mismo ay hindi alam kung paano at bakit niya ito ginawa. Ginawa niya ang lahat ng ito, tulad ng ginawa niya sa pangangaso, nang hindi nag-iisip, nang hindi nag-iisip. Nakita niya na ang mga dragoon ay malapit, na sila ay tumatakbo, nabalisa; alam niyang hindi sila makatiis, alam niyang may isang minuto lang na hindi babalik kapag pinalampas niya ito. Ang mga bala ay sumisigaw at sumipol sa paligid niya nang labis na nasasabik, ang kabayo ay nagmamakaawa sa harap na sabik na hindi siya nakatiis. Hinawakan niya ang kanyang kabayo, nagbigay ng utos, at sa parehong sandali, narinig sa likuran niya ang tunog ng pagtapak ng kanyang itinalagang iskwadron, nang buong takbo, nagsimula siyang bumaba patungo sa mga dragoon pababa ng bundok. Sa sandaling sila ay bumaba, ang kanilang palakpakan na lakad nang hindi sinasadya ay naging isang gallop, na naging mas mabilis at mas mabilis habang papalapit sila sa kanilang mga lancer at ang mga French dragoon na tumatakbo sa kanilang likuran. Malapit na ang mga dragon. Ang mga nasa harap, nang makita ang mga hussars, ay nagsimulang tumalikod, ang mga likuran ay tumigil. Sa pakiramdam kung saan siya sumugod sa lobo, si Rostov, na pinakawalan ang kanyang ilalim sa buong bilis, ay tumakbo sa mga bigong hanay ng mga French dragoon. Huminto ang isang lancer, nahulog ang isang paa sa lupa para hindi madurog, nahalo ang isang kabayong walang sakay sa mga hussar. Halos lahat ng mga French dragoon ay tumakbo pabalik. Si Rostov, na pumili ng isa sa kanila sa isang kulay-abo na kabayo, ay sumunod sa kanya. Sa daan ay bumangga siya sa isang palumpong; isang magandang kabayo ang nagdala sa kanya, at, halos hindi makayanan sa saddle, nakita ni Nikolai na sa ilang sandali ay maaabutan niya ang kaaway na pinili niya bilang kanyang target. Ang Pranses na ito ay malamang na isang opisyal - sa paghusga sa kanyang uniporme, siya ay nakayuko at tumatakbo sa kanyang kulay abong kabayo, hinihimok ito gamit ang isang sable. Pagkaraan ng ilang sandali, ang kabayo ni Rostov ay tumama sa likuran ng kabayo ng opisyal gamit ang dibdib nito, halos matumba ito, at sa parehong sandali, si Rostov, nang hindi alam kung bakit, ay itinaas ang kanyang saber at tinamaan ang Pranses.