Čuda Prirode koristi kolačiće za pružanje boljeg korisničkog iskustva i funkcionalnosti.

Cookie postavke mogu se kontrolirati i konfigurirati u vašem web pregledniku. Nastavkom pregleda web stranice Čuda Prirode slažete se sa korištenjem kolačića.

Slažem se

>>|||

Krajem 19. stoljeća vladalo je uvjerenje da je fizika otkrila višemanje sve te da su otvorena pitanja tek mali djelići dosadne slagalice koju valja popuniti. Bila je to velika zabluda. Na samom početku 20. stoljeća pojavile su se teorija relativnosti i kvantna teorija (ili kvantna mehanika). Sva dotad poznata fizika odjednom je pala u sjenu kao stara, klasična fizika. Fiziku koja se od tada počela razvijati nazivamo novom, modernom fizikom.

Kvant - najmanji djelić

Priča o kvantima počela je točno 1900. godine kad je njemački fizičar Max Planck predstavio svoj rad kojim je rješio problem zračenja crnog tijela. Crno tijelo je idealizirani slučaj tijela koje zrači samo zbog vlastite temperature, a ne zbog refleksija iz okoline. Problem je bio u tome što je opaženi spektar (raspodjela intenziteta po valnim duljinama) crnog tijela jako odudarao od teorijski očekivanog spektra koji je predviđala dotadašnja fizika.

Planck je izveo spektar koji se slagao s opažanjima posluživši se, kako je sam rekao, malim matematičkim trikom. Opisao je energiju zračenja kao diskretnu, a ne kontinuiranu veličinu. Ubrzo se pokazalo da 'paketići' energije (kvanti) nisu matematički trik, nego stvarnost, a ideja kvantizacije pokazala se nevjerojatno plodonosnom.

Heisenbergove relacije

Primjena ideje kvantizacije naglo donosila velike uspjehe. Einstein je kvantizacijom energije svjetlosti objasnio fotoelektrični efekt. Danski fizičar Niels Bohr kvantizacijom kutne količine gibanja objasnio je emisijski spektar vodikova atoma. Mnogi su fizičari, u prvoj polovici 20. stoljeća, dali važne doprinose razvoju kvantne mehanike - skupa znanstvenih pravila koja opisuju tvar i energiju na atomskoj i subatomskoj skali.

Jedno od tih pravila je Heisenbergovo načelo neodređenosti. Heisenberg je utvrdio da se neki parovi fizikalnih veličina, recimo položaj i količina gibanja, ne mogu saznati proizvoljno točno. Što je jedna veličina određenija to je druga neodređenija. Za opažanje, primjerice, elektrona to konkretno znači: što preciznije utvrdimo brzinu elektrona to ćemo manje znati gdje je on, i obrnuto, što ga preciznije lociramo to ćemo manje znati kojom se brzinom giba.

To je svojstvo otprije bilo poznato za valove, što daje naslutiti da elementarne čestice posjeduju i neka svojstva koja pripisujemo klasičnim valovima, a ne klasičnim česticama.

 

 

Dr. sc. Dario Hrupec / MFL 4/240 (2009.-2010.) / cudaprirode.com