Истории науки и в частности истории КМ уделяется чрезвычайно мало внимания, учитывая какое влияние она оказывает на цивилизацию.
Макс Карл Эрнст Людвиг Планк (нем. Max Karl Ernst Ludwig Planck; 23 апреля 1858, Киль — 4 октября 1947, Гёттинген) — немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. На протяжении многих лет один из руководителей немецкой науки. Научные труды Планка посвящены термодинамике, теории теплового излучения, квантовой теории, специальной теории относительности, оптике.
Альбе́рт Эйнште́йн (нем. Albert Einstein, 14 марта 1879, Ульм, Королевство Вюртемберг, Германия — 18 апреля 1955, Принстон, Нью-Джерси, США) — физик-теоретик, один из основателей современной теоретической физики, лауреат Нобелевской премии по физике 1921 года, общественный деятель-гуманист.
Эйнштейн — автор более 300 научных работ по физике, а также около 150 книг и статей в области истории и философии науки, публицистики и других.
Он разработал несколько монументальных физических теорий:
- Специальная теория относительности (1905). В её рамках — закон взаимосвязи массы и энергии: E=mc2
- Общая теория относительности (1907—1916).
- Квантовая теория фотоэффекта.
- Квантовая теория теплоёмкости.
- Квантовая статистика Бозе — Эйнштейна.
- Статистическая теория броуновского движения, заложившая основы теории флуктуаций.
- Теория индуцированного излучения.
- Теория рассеяния света на термодинамических флуктуациях в среде.
Расшифровка видео
0:00
[музыка]
0:10
сегодня трудно представить себе жизнь
0:12
без таких благ цивилизации как интернет
0:14
цифровые технологии достижения
0:17
современной медицины и фармацевтики
0:22
освоение космоса
0:25
однако многие не задумываются что все
0:27
это и следствие случившуюся в начале 20
0:30
века величайшего в истории человечества
0:32
события создание квантовой механики
0:36
квантовые технологии давно проникли в
0:39
нашу повседневную жизнь дома светят
0:42
светодиодные лампочки и кран телевизор и
0:45
смартфона работает на квантовых точках
0:47
все цифровые девайс и их комплектующие
0:50
микросхему процессор память основанный
0:53
на транзисторах оптоволоконных линий
0:56
связи используется лазерное излучение
0:58
система глобального позиционирования gps
1:01
глонасс
1:02
использует атомные часы
1:05
томографы в медицинской диагностики
1:07
основаны на квантовых явлениях даже
1:10
расстояние настройки сейчас измеряют не
1:12
линейкой а лазерным дальномером
1:14
[музыка]
1:16
а транзистор светодиода лазеры дпс
1:19
томографа они никогда бы не появились
1:21
нибудь квантовой механики невозможно
1:24
случайно изобрести лазер или транзистор
1:25
их создание совсем не похож на случайное
1:28
открытие виагры или лсд смотрите как
1:32
изменил наш мир ядерное оружие ядерная
1:34
энергетика
1:38
однако как это ни странно но истории
1:40
науки в частности истории квантовой
1:42
механики уделяется чрезвычайно мало
1:44
внимания современном обществе с поставив
1:47
с тем какой роли о создании оказал на
1:48
развитие цивилизации различным
1:53
правителем социально-экономическим
1:55
режимом воинам уделяется в школах лиц
1:57
поставим а больше времени сравнить
2:01
впоследствии для человечества но
2:03
например первой мировой войны с
2:05
изобретением транзистора вряд ли кто-то
2:07
сможет достоверно ответить на вопрос
2:09
чтобы поменялось для человеческой
2:11
цивилизации в целом не будет первой
2:13
мировой войны
2:13
но вот без микроэлектроники современную
2:15
жизнь представьте уже невозможно и так
2:19
было во все времена наук формировала
2:22
бред цивилизация с научными открытиями
2:24
связаны целые эпохи вспомните
2:27
изобретения водопровода в античности
2:32
открытие ньют и направили к бурному
2:34
развитию механики помимо чистой
2:36
математики и астрономии и много чего
2:38
прочим
2:40
развитие термодинамики привело к
2:42
появлению паровых машин
2:43
[музыка]
2:49
создание электродинамики открыл
2:51
человечеству путь к использование
2:53
электричества
2:55
ученые научные сообщества оказывают на
2:58
цивилизацию куда более сильные и
2:59
долговременные влияние чем какие-то
3:01
отдельно взятые правителя возьмите хотя
3:04
бы последствия создания атомной бомбы и
3:07
от уже не рузвельт они стали на не sr но
3:11
созданной оппенгеймера мы сахаровым
3:12
ядерное оружие оказывает влияние на
3:14
мироустройство до сих пор и вероятнее
3:17
всего продолжит это делать
3:21
итак переместимся к истокам самой
3:24
значительной научной революции со времен
3:26
ньютона превосходящий по своей
3:28
значимости все исторические события и
3:29
мировые войны вместе взятые создание
3:32
квантовой механики
3:35
принтеры
3:37
несколько вверх в становлении квантовой
3:38
теории началом считают 1900 год период с
3:44
1900 по 1925 год является временем
3:48
развития так называемой старой квантовой
3:50
механики
3:51
она представляет собой комбинирование
3:53
классической ньютоновской механики с
3:55
некоторым набором квантовых условий
3:57
положений противоречат классической
3:59
физики но необходимых для хоть какого то
4:02
объяснений экспериментальных данных
4:05
1925 году выходит основополагающей
4:08
статья werner гейзенберга с которой
4:10
принято вести отсчет новой квантовой
4:12
механики сейчас под термином квантовой
4:16
механикой понимается именно эта новая
4:18
теория идеи квантовой механики
4:21
кардинально отличается от классической
4:23
ньютоновской механики она требует
4:26
никогда ранее не применявшейся физики и
4:28
математики других подходов постановки
4:30
физических задач да и вообще изменению
4:33
мировоззрения в целом поэтому
4:35
чрезвычайно удивительным кажется тот
4:36
факт что от появление статьи гейзенберга
4:39
в двадцать пятом году до окончательной
4:41
формулировки всех принципов
4:42
уходит всего два года с армейскую
4:46
конференцию 1927 года принято считать
4:48
заключительным этапом в становлении
4:50
квантовой механики в ее современном виде
4:54
сейчас у многих просто изучение
4:56
квантовой механики по всем доступным
4:58
благодаря интернету источником занимает
5:00
больше двух лет а некоторые вообще не
5:03
способны понятия и идеи сколько бы не
5:05
изучали квантовая механика создавалась
5:08
истинный гений и конечно после 27 года
5:12
тоже было много сделано придумано новое
5:15
удобно и обозначение
5:17
осознанно лежащие в основе команд в
5:19
механике математические структуры
5:21
развиты подходы к исследованию
5:23
конкретных задач кульминацией всего
5:26
этого можно считать создание стандартной
5:28
модели элементарных частиц и их
5:30
взаимодействий но фундаментальные
5:32
принципы заложены в 25 27 годах и
5:35
остались неизменными
5:39
вернемся к
5:41
он квантовой механики в 1900 год
5:49
петербургском заводе спущен на воду
5:51
крейсер аврора
5:57
ленин возвращается с трехлетней
5:59
сибирской ссылки и мигрируют из россии
6:01
на пять лет в сша вступает в силу закон
6:05
о золотом стандарте
6:07
фиксируешь моментный курс доллара к
6:08
золоту открывается 1 ветка парижского
6:12
метро установлены телеграфное сообщение
6:15
между германией и сша через кабель
6:17
проложен по дну атлантического океана
6:21
германец или на осуществляет свой первый
6:23
полет
6:29
14 декабря макс планк читает перед
6:32
немецким физическим обществом в берлине
6:34
я свою знаменитую лекцию об открытом им
6:36
законе излучения планка говорит что
6:40
излучение можете спускаться только
6:41
определенными порциями квантами
6:47
энергия квантов под по рациональной
6:49
частоте излучения коэффициент
6:53
пропорциональности сейчас называется
6:54
постоянный планк
6:57
long beach
6:59
ч известной физики гипотезе пытаясь
7:01
объяснить экспериментально наблюдаемый
7:03
спектр теплового излучения сделаем
7:07
небольшое отступление физику данного
7:09
явления
7:11
известно что все тела излучает свет
7:13
который согласно представлениям
7:15
классической электродинамики является
7:17
просто электромагнитными волнами наш
7:22
солнце излучает свет преимущественно
7:24
видимым человеческому глазу диапазоне
7:26
частот но она также излучает в
7:28
ультрафиолету и инфракрасном диапазонах
7:30
но в меньшей степени можно построить
7:33
график зависимости интенсивности
7:35
излучения от чистоты если пренебречь
7:38
всеми свойствами излучающего тела кроме
7:40
его температура по график зависимости
7:42
интенсивности от частоты выглядит
7:44
довольно просто такое излучение
7:47
называется тепловым излучением абсолютно
7:49
черного тела на первый взгляд может
7:52
показаться абсурдом как черный тело
7:54
может излучать
7:55
но ведь черное но в этом и вся суть
7:57
черный тело не отражает падающий на него
8:00
свет потому что черное она может только
8:02
излучать излучает из-за наличия у него
8:05
не нулевой температуры поэтому такое
8:07
излучение называется тепловым конечно
8:10
это в некоторой степени идеализация но
8:13
физика в основном работы с такими
8:14
упрощениями и идеализация me
8:17
современники планка пытались вывести
8:19
формулу для такой зависимости
8:21
интенсивности от чистоты исходя из
8:23
первых принципов классической теории
8:25
электродинамики максвелла но все по
8:29
сказание классической электродинамики
8:30
оказывались противоречие
8:32
экспериментальным данным
8:33
получаемая функция уходила бесконечность
8:36
при росте чистоты
8:37
ситуации даже получил свое историческое
8:39
название ультрафиолетовая катастрофа
8:44
максуд
8:45
лось получить формулу дающую правильную
8:47
зависимости на ценой введение кванта
8:49
энергии позже названного фотона
8:53
конечно идея
8:54
эти цвета не была нова еще samom dele
8:57
тон был сторонником корпускулярной
8:58
теории света на опыта с интерференции и
9:01
дифракции света чётко говорили в пользу
9:03
волновой теории света со времен где
9:05
леггинсы считалось что корпускулярной
9:07
теории света мертва
9:09
волновые свойства света можно видеть
9:12
сотнях экспериментов объяснить которые с
9:14
точки зрения частей цвета оказалось
9:16
просто невозможно поэтому макса планка с
9:19
его теория частиц света не воспринимали
9:21
всерьез в пост до 1905 года
9:24
[музыка]
9:36
в россии случается кровавое воскресенье
9:39
и начинается первая русская революция
9:42
продолжается русско-японская война
9:46
достроенная официально открыта
9:47
транссибирская магистраль
9:49
в сша снова на лас-вегас
9:53
уолтер
9:54
рецепт изобретает пылесос никому
9:58
неизвестные 26-летний служащий
10:00
патентного бюро альберт энштейн
10:02
в один год публикуют работы по
10:04
специальной теории относительности
10:05
броуновском движении и фото
10:07
электрическому эффекту фото эффект
10:10
наблюдался экспериментаторами еще в
10:12
конце 19 века был например известен тот
10:16
факт что искровой разряд усиливается
10:18
если посветить на электрод к
10:19
ультрафиолету и это усиление зависело не
10:22
от интенсивности падающего излучения
10:24
его яркость а только от его чистоты если
10:28
читать свет электромагнитной волной то
10:30
такое поведение невозможно объяснить
10:33
волновой теории не самой волной энергии
10:36
зависит от амплитуды этой волны чем
10:38
больше амплитуда волны тем большая
10:40
энергия в рамках классической
10:42
электродинамики считается что падающий
10:44
на металл электромагнитная волна
10:45
раскачивает электроны и отрывает их с
10:47
поверхности металла эти вырваны
10:50
электроны и формируют догу разряда чем
10:53
больше амплитуда подающий
10:54
электромагнитной волны тем больше должно
10:56
быть вырванных с поверхности электронов
10:58
и тем мощнее электрический разряд но на
11:01
практике получалось что разряд вообще не
11:03
зависел от интенсивности падающего света
11:05
разряд менял столько при изменении
11:07
частоты падающего света при освещении
11:10
электрода ультрафиолетом разряд
11:12
возникает при освещении скажем видимым
11:14
светом и уже нет и увеличение яркости ни
11:17
к чему не приводят и мечтаем элегантно
11:21
объяснил результаты этих экспериментов
11:23
используя гипотезу планк аргумент
11:26
чрезвычайно простой согласно планку
11:30
энергия излучения переносится только
11:32
дискретными порциями квантами батонами
11:35
энергии фотона пропорциональной частоте
11:39
если энергия фотона достаточно чтобы
11:41
вырвать электрон с поверхности электрода
11:43
то этот электрон будет вносить вклад в
11:45
электрический разряд
11:47
если же нет то он останется материале
11:49
электрода и никак не повлияет на разряд
11:52
только энергия падающих фотонов влияет
11:55
на скорость вылетевших из поверхность
11:57
электронов а не их количество красивые
12:00
чрезвычайно простое объяснение за
12:02
которым штейн формальной дали
12:04
нобелевскую премию в 1921 году хотя
12:07
конечно основной его вклад в науку эта
12:09
теория относительности
12:11
но нобелевский комитет чрезвычайно
12:13
консервативен и формально отказался
12:15
давать премию за теории относительности
12:17
даже в 1921 году когда уже всем было
12:20
очевидно справедливость и специальной и
12:22
общей теории относительности после
12:25
публикации энштейна по фото эффекту
12:27
теории макса планка о квантах света
12:29
физики уже начали относиться всерьез
12:37
[музыка]