Механика атомов

Новая теория для механики атомных явлений была названа квантовой механикой. Первый шаг к ее открытию сделал немецкий физик Вернер Гейзенберг. Немного позже была разработана кван­товая электродинамика для описания электромагнитных явлений в мире атомов. Эти новые теории связаны со старой, так называе­мой классической физикой таким образом, что если двигаться от масштаба атомов к обычным размерам, то в пределе получаются результаты классической физики. В этом смысле квантовая физика предлагает более глубокий взгляд на реальность, чем классическая физика.

Механика атомов

Вернер Гейзенберг работал в Геттингенском универ­ситете в группе, которой руководил Макс Борн (18821970), заня­тый изучением странного поведения электронов в атоме. В июне 1925 года в воздухе витал оптимизм: все ждали прорыва. Но имен­но тогда у Гейзенберга случился сильный приступ сенной лихорад­ки, вынудивший его уехать из Геттингена. Он отправился путеше­ствовать по суровому острову Гельголанд в Северном море, где его сенная лихорадка прошла. Там 23летний Гейзенберг продолжал думать о работе. Наконец все сошлось, и родилось точное математи­ческое описание поведения электрона. Позже Гейзенберг рассказал, что както под утро, в три часа…

«Я уже не сомневался в логике и стройности той части квантовой механики, которой касались мои вычисления. Вначале я был очень встревожен: я чувствовал, что смотрю сквозь поверхности атомных явлений в их странную и прекрасную суть, и у меня кружилась го­лова оттого, что я могу исследовать эти математические структуры, природа которых великодушно раскрылась предо мной».

Механика атомов

Борн обратил внимание, что таблицы Гейзенберга были матри­цами — основными величинами раздела математики, называемого матричной алгеброй. Вместе со своим коллегой Паскуалем Иорда­ном Борн начал переводить теорию Гейзенберга на язык матриц. Сам Гейзенберг, бывший в то время в Копенгагене, принял участие в завершении этой теории. Примерно тогда же Поль Дирак в Кем­бридже создал такую же теорию, но в иной математической фор­ме, а через год Эрвин Шрёдингер разработал еще один вариант (о нем мы расскажем ниже). Для квантовой физики это была бурная эпоха!

    Похожие статьи из категории: Странности микромира
  • Модель Бора и спектроскопические законы Кирхгофа

    Модель атома Бора прекрасно объясняет эксперимен­тальные законы спектроскопии, открытые Кирхгофом. В тонком слое горячего газа атомы сталкиваются друг с дру­гом, забрасывая электроны на высокие орбиты. Вскоре они спрыгивают на орбиты […]

  • Атом Бора

    Датский физик Нильс Бор применил новую квантовую концеп­цию к атому. Бор родился в Копенгагене, в богатой семье. В юности он был известным футболистом: вместе с братом играл в лучших национальных […]

  • Единство волн и частиц

    Проникнув в тайны строения вещества, мы вновь можем вер­нуться к свету. Как нам уже известно, в XIX веке волновая теория восторжествовала над более ранней теорией Ньютона о частицах света — […]

  • Здравый смысл и реальность

    Квантовая физика оказалась очень точной в объяснении свойств материи, и в этом смысле она «правильная». Однако концептуальные основы квантовой теории все еще обсуждаются и изучаются. Явления микромира настолько отличаются от […]

  • Структура атомов

    Развитие квантовой теории позволило понять структуру атома: почему атомы каждого элемента обладают характерными химиче­скими свойствами, как атомы объединяются в химические соедине­ния и многое другое. Вычисления в квантовой механике основаны на […]

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *