«Старая» квантовая теория первой четверти XX в

В ходе создания и осмысления современной квантовой меха­ники в 1925—1927 гг. возникло несколько конкурирующих парадигм (и соответствующих им сообществ), которые физики, а за ними и философы назвали «интерпретациями». Спор между ни­ми и сформулированные в ходе этого спора «парадоксы», обсуж­дающиеся до сего дня [Клышко, 1988, 1994; ВеМЯ, 1970, 1971; ВаИепПпе, 1970, 1987; Б1арр, 1972; Менский, 2000], и составляют ядро «философских проблем квантовой механики».

Этому спору предшествовала так называемая «старая» кван­товая теория периода 1900—1925 гг., которая представляла собой совокупность теорий различных явлений, полученных путем введения в соответствующие формулы постоянной Планка. Это было особым искусством. Сами эти явления были выбраны из накопленных физикой в конце XIX в. «аномалий». Наибольшее значение имели три проблемы: спектра теплового излучения черного тела, фотоэффекта, спектра и строения атома. Решение лервой из них привело к появлению в 1900 г. постоянной Планка как раз и ознаменовавшей рождение «старой» квантовой тео­рии. Создание Эйнштейном в 1905 г. теории фотоэффекта ввело в физику модель волны-частицы (фотона), подхваченную позже Де Бройлем и ставшую затем базовой для новой квантовой меха­ники. Проблема спектра и строения атома водорода стала основ­ным полигоном, на котором отрабатывались элементы как старой (в виде теории атома Бора (1913), так и новой квантовой механики.

Парадокс теплового излучения абсолютно черного тела был четко сформулирован Лоренцем на IV Международном матема­тическом конгрессе в Риме в апреле 1908 г. в докладе «Распреде­ление энергии между весомой материей и эфиром». «В докладе подчеркивалось, что при использовании статистической механи­ки, верной для любых систем, подчиняющихся уравнениям дви­жения Гамильтона, получается формула Рэлея—Джинса… Полу­ченная для длинных волн (или низких частот v. — АЛ.) [эта] фор­мула всеобща… А поскольку эта формула противоречит фактам (согласно этому закону с ростом частоты V энергия излучения должна неограниченно расти (этот эффект получил название «ультрафиолетовой катастрофы», что не подтверждается опытом, который на высоких частотах описывается формулой Вина. — АЛ.), существует некоторое противоречие» [Франкфорт, 1975, с. 60]. Тем самым Лоренц констатировал, что эта проблема в принципе не может быть решена в рамках существовавших в то время разделов физики (т. е. речь идет об «аномалии», вызываю­щей «кризис» в смысле Куна). Решение, предложенное в 1900 г. немецким физиком Максом Планком, Лоренц рассматривал лишь как один из возможных путей преодоления этого парадокса. Тем не менее именно от формулы Планка и появившейся в ней постоянной Планка h квантовая механика отсчитывает свою ис­торию. К ней стали относить все теории, использовавшие h.

Страницы: 1 2 3

Август 20, 2010 | |

COMMENTS

 

Comments are closed.