Квантовая теория

Традиционная волновая теория света базировалась на убеждении, что в отличие от дискретного (раздельного) существования отдельных явлений в мире вещной материи, феномен излучения характеризуется континуальностью (непрерывностью). Энергия излучения, казалось, вполне резонно связывалась с его интенсивностью. С этих позиций, однако, не удавалось непротиворечиво объяснить ряд значимых физических явлений.

Именно для разрешения некоторых частных проблем, возникающих в процессе теоретического толкования результатов экспериментальных исследований излучающих объектов, немецкий физик-теоретик М. Планк в 1900 году предложил своим коллегам довольно необычную интерпретационную модель. Она замечательно согласовывалась с данными опытов, позволяла изящно и просто объяснить многие наблюдаемые эффекты, однако содержательная интерпретация ее аксиоматики приводила в замешательство даже самого автора новой теории. Вопреки привычным наглядным представлениям здесь предполагалось, что светящиеся объекты испускают энергию не равномерным, непрерывным потоком, а отдельными, фиксированными порциями – квантами. Энергетические параметры квантов – этих довольно экзотических «фрагментов электромагнитного поля» – жестко увязывались с частотой колебаний и длиной волны посредством новой математической константы, впоследствии поименованной «постоянной Планка».

Не только заняться исследованием особенностей квантовых состояний, но и просто признать возможность фрагментации континуальной волновой среды ученым классической выучки было очень непросто. Буйные игры математического разума стирали границы между фантазией и реальностью. Родившаяся «на кончике пера» в последний год 19-го столетия теория квантов постепенно и не сразу открывала научному сообществу свой могучий эвристический потенциал[17]. В 1905 году с ее помощью А. Эйнштейн разъяснил, почему в явлениях фотоэффекта интенсивность «выбивания» электронов из атомов легких металлов под действием света зависит не от мощности источника излучения, а от частоты колебаний испускаемой электромагнитной волны. В 10-е годы Н. Бор использовал квантовые представления для объяснения существования так называемых «разрешенных орбит», по которым электроны вращаются вокруг атомного ядра. И только в 20-е годы усилиями физиков-теоретиков нового поколения (Н. Бор, В. Гейзенберг, П. Дирак, Э. Шредингер и др.) была создана более или менее целостная модель квантовой механики, которой было суждено большое будущее.

Дата добавления: 2015-08-10