Лекция 4 курса "Квантовая революция" (весна 2025)

В этой лекции мы рассматриваем предысторию квантовой механики, тех «первопроходцев», кто выдвинул новые идеи, которые потом легли в основу новой науки. Первопроходцев не надо путать с «первооткрывателями», то есть с тему физиками, кто новую теорию построил. В случае квантовой механики первооткрывателями считаются Гейзенберг, Борн, Йордан, Шрёдингер, Дирак, Паули, Бор… А первопроходцы – Планк, Эйнштейн, Резерфорд, Бор, Паули, Зоммерфельд, де Бройль, Гаудсмит, Уленбек и др. Две области исследования сыграли важную роль в построении теории микромира: это изучение теплового излучения и спектральный анализ. Тот факт, что при одинаковой температуре все нагретые тела окрашиваются в один и тот же цвет, был известен гончарам и кузнецам задолго до 1859 года, когда Густав Кирхгоф, тридцатичетырехлетний немецкий физик из университета в Гейдельберге, начал теоретическое исследование природы этой корреляции. Чтобы упростить задачу, Кирхгоф ввел понятие “абсолютно черное тело”. Кирхгоф представлял себе абсолютно черное тело как полый ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Поскольку любое излучение, видимый или невидимый свет, попадает в ящик через отверстие, оно моделирует идеальный поглотитель и ведет себя как абсолютно черное тело. Попав внутрь, излучение поочередно отражается то от одной стенки, то от другой, пока не будет поглощено полностью. Если Планк, Эйнштейн и Бор были отцами квантовой теории, ее дедушкой был Густав Роберт Кирхгоф. Поскольку он был основоположником...