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南方有乔木
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最量子”的常数:普朗克常数
一般来说,由于对自己研究的领域有深刻了解,科学家是相当自信的群体。优秀的物理学家往往不会在自己的工作中使用自己不相信的内容,但普朗克似乎是个例外。
在19世纪的最后几年,他致力于解决黑体辐射问题。在维恩的工作[3]基础之上,普朗克提出了自己的公式,但遇到了一些问题:这个公式描述的系统熵具有多个解。为了解决这一问题,他求助于当时备受争议的统计力学理论。
学物理前vs学物理后
(附下图)
尽管他本人并不相信能量不是连续的,但这一操作取得了极好的效果。在他1901年划时代的论文中,普朗克心情复杂地写到:“将[N个振子的振动能量解释为不是连续的、无限可分的量,而是由有限等分的整数个离散量组成的。让我们称每个这样的部分为能量元ε。”这个操作第一次给出了能量量子ε=hν的表达式,也标志着物理学进入了一个新的时代。
基于普朗克的工作,宇宙向人们展示了它不为人知的量子面孔。物理学家对于量子世界的深入探索,引发了近一个多世纪以来的技术革命。此外,量子理论还向人们展示了一幅违反我们既有认知的、关于现实世界的图景。清晰可预测的经典世界被充满概率和不确定性的量子物理所取代。原本诸如“平行宇宙”这一曾被认为只存在于科幻小说的事物,在经过量子理论的“包装”之后,摇身一变成为量子力学的多世界诠释,以“是”或“可能是”的方式给我们提供了自然万物的一种解释方式。
在黑体辐射的计算过程中,普朗克在表达式中引入了一个辅助变量h,从而导出了黑体辐射的表达式
(附图)
在同一篇文章中,普朗克还首次给出了这个辅助变量h(后来被称为普朗克常数)以及另一个常数k(就是著名的玻尔兹曼常数)的值
(附下图)
这一结果与现代的结果相当接近。
一般来说,由于对自己研究的领域有深刻了解,科学家是相当自信的群体。优秀的物理学家往往不会在自己的工作中使用自己不相信的内容,但普朗克似乎是个例外。
在19世纪的最后几年,他致力于解决黑体辐射问题。在维恩的工作[3]基础之上,普朗克提出了自己的公式,但遇到了一些问题:这个公式描述的系统熵具有多个解。为了解决这一问题,他求助于当时备受争议的统计力学理论。
学物理前vs学物理后
(附下图)
尽管他本人并不相信能量不是连续的,但这一操作取得了极好的效果。在他1901年划时代的论文中,普朗克心情复杂地写到:“将[N个振子的振动能量解释为不是连续的、无限可分的量,而是由有限等分的整数个离散量组成的。让我们称每个这样的部分为能量元ε。”这个操作第一次给出了能量量子ε=hν的表达式,也标志着物理学进入了一个新的时代。
基于普朗克的工作,宇宙向人们展示了它不为人知的量子面孔。物理学家对于量子世界的深入探索,引发了近一个多世纪以来的技术革命。此外,量子理论还向人们展示了一幅违反我们既有认知的、关于现实世界的图景。清晰可预测的经典世界被充满概率和不确定性的量子物理所取代。原本诸如“平行宇宙”这一曾被认为只存在于科幻小说的事物,在经过量子理论的“包装”之后,摇身一变成为量子力学的多世界诠释,以“是”或“可能是”的方式给我们提供了自然万物的一种解释方式。
在黑体辐射的计算过程中,普朗克在表达式中引入了一个辅助变量h,从而导出了黑体辐射的表达式
(附图)
在同一篇文章中,普朗克还首次给出了这个辅助变量h(后来被称为普朗克常数)以及另一个常数k(就是著名的玻尔兹曼常数)的值
(附下图)
这一结果与现代的结果相当接近。
2024-09-01
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🧊 青玉科普 (GJSP)
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