ዛሬ ስለ እንደዚህ አይነት ጽንሰ-ሀሳብ ምንነት እንደ "አልትራቫዮሌት ጥፋት" እንነጋገራለን-ይህ አያዎ (ፓራዶክስ) ለምን ታየ እና እሱን ለመፍታት መንገዶች አሉ።
ክላሲካል ፊዚክስ
ቁንተም ከመምጣቱ በፊት የተፈጥሮ ሳይንስ አለም በጥንታዊ ፊዚክስ ተቆጣጥሮ ነበር። እርግጥ ነው፣ ሒሳብ ሁልጊዜ እንደ ዋና ተደርጎ ይቆጠራል። ይሁን እንጂ አልጀብራ እና ጂኦሜትሪ አብዛኛውን ጊዜ እንደ ተግባራዊ ሳይንሶች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ክላሲካል ፊዚክስ ሰውነቶች ሲሞቁ፣ ሲሰፉ እና ሲመታ እንዴት እንደሚሰሩ ይዳስሳል። እሱ ከኪነቲክ ወደ ውስጣዊ የኃይል ለውጥን ይገልፃል ፣ ስለ ሥራ እና ኃይል ያሉ ጽንሰ-ሀሳቦችን ይናገራል። በፊዚክስ ውስጥ የአልትራቫዮሌት ጥፋት እንዴት ተከሰተ ለሚለው ጥያቄ መልሱ በዚህ አካባቢ ነው።
በተወሰነ ጊዜ እነዚህ ሁሉ ክስተቶች በደንብ የተጠኑ ስለነበሩ ምንም የሚታወቅ ነገር የሌለ እስኪመስል ድረስ! ግኝቶች የሚቻለው በእነዚህ የሳይንስ ዘርፎች ብቻ ስለሆነ ጎበዝ ወጣቶች ወደ ሂሳብ ሊቃውንት ወይም ባዮሎጂስቶች እንዲሄዱ እስከ መከሩበት ደረጃ ደርሷል። ነገር ግን የአልትራቫዮሌት ጥፋት እና ልምምድ ከቲዎሪ ጋር መጣጣሙ የእነዚህን ሀሳቦች ስህተት አረጋግጧል።
የሙቀት ጨረር
ክላሲካል ፊዚክስ እና ፓራዶክስ አልተነፈጉም።ለምሳሌ, የሙቀት ጨረሮች በሚሞቁ አካላት ውስጥ የሚነሱ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ኳንታ ነው. ውስጣዊ ጉልበት ወደ ብርሃን ይለወጣል. እንደ ክላሲካል ፊዚክስ ፣ የሞቀ አካል ጨረር ቀጣይነት ያለው ስፔክትረም ነው ፣ እና ከፍተኛው በሙቀት መጠን ላይ የተመሠረተ ነው-የቴርሞሜትር ንባብ ዝቅተኛ ፣ “ቀይ” በጣም ኃይለኛ ብርሃን። አሁን በቀጥታ ወደ አልትራቫዮሌት ጥፋት እንቀርባለን::
ተርሚናተር እና የሙቀት ጨረር
የሙቀት ጨረሮች ምሳሌ የሚሞቁ እና የቀለጠ ብረቶች ናቸው። ቴርሚተር ፊልሞች ብዙውን ጊዜ የኢንዱስትሪ መገልገያዎችን ያሳያሉ። እጅግ በጣም ልብ በሚነካው የኢፒክ ሁለተኛ ክፍል፣ የብረት ማሽኑ ወደሚቦረቦረ የብረት ብረት መታጠቢያ ውስጥ ዘልቆ ይገባል። እና ይህ ሀይቅ ቀይ ነው. ስለዚህ, ይህ ጥላ ከተወሰነ የሙቀት መጠን ጋር ከፍተኛውን የሲሚንዲን ብረት ጨረር ጋር ይዛመዳል. ይህ ማለት እንዲህ ዓይነቱ ዋጋ ከሁሉም በላይ ከፍተኛ አይደለም, ምክንያቱም ቀይ ፎቶን አነስተኛውን የሞገድ ርዝመት አለው. ማስታወስ ጠቃሚ ነው-ፈሳሽ ብረት በኢንፍራሬድ, እና በሚታየው እና በአልትራቫዮሌት ክልል ውስጥ ኃይልን ያመነጫል. ከቀይ በስተቀር በጣም ጥቂት ፎቶኖች ብቻ አሉ።
ፍፁም ጥቁር አካል
የሞቀውን ንጥረ ነገር የጨረር ስፔክራል ሃይል ጥግግት ለማግኘት የጥቁር ሰውነት መጠጋጋት ጥቅም ላይ ይውላል። ቃሉ አስፈሪ ይመስላል, ግን በእውነቱ በፊዚክስ ውስጥ በጣም ጠቃሚ ነው እና በእውነቱ እምብዛም አይደለም. ስለዚህ, ሙሉ በሙሉ ጥቁር አካል በእሱ ላይ የወደቁትን ነገሮች "የማይለቀቅ" ነገር ነው.ፎቶኖች. ከዚህም በላይ ቀለሙ (ስፔክትረም) በሙቀት መጠን ይወሰናል. የአንድ ሙሉ ጥቁር አካል ግምታዊ ግምት ኩብ ይሆናል ፣ በአንደኛው በኩል ከጠቅላላው ምስል አካባቢ ከአስር በመቶ በታች የሆነ ቀዳዳ አለ። ምሳሌ፡ ተራ ከፍታ ያላቸው ሕንፃዎች አፓርትመንቶች ውስጥ መስኮቶች። ለዚህ ነው ጥቁር የሚመስሉት።
ሬይሊግ-ጂንስ
ይህ ቀመር የጥቁር አካልን ጨረራ ይገልፃል፣በክላሲካል ፊዚክስ ላይ ባለው መረጃ ላይ በመመስረት፡
-
u(ω, T)=kTω2/π2c3፣ የት
ዩ የኢነርጂ ብርሃን ስፔክትራል ጥግግት ብቻ ነው፣
ω የጨረር ድግግሞሽ ነው፣
kT የንዝረት ሃይል ነው።
የሞገድ ርዝመቶቹ ትልቅ ከሆኑ እሴቶቹ አሳማኝ ናቸው እና ከሙከራ ጋር ይስማማሉ። ነገር ግን የሚታየውን የጨረር መስመር አቋርጠን ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም አልትራቫዮሌት ዞን እንደገባን ኃይሎቹ ወደሚደነቁ እሴቶች ይደርሳሉ። በተጨማሪም ፣ ቀመሩን ከዜሮ ወደ ማለቂያ ድግግሞሽ ድግግሞሽ ሲያዋህድ ፣ ማለቂያ የሌለው እሴት ይገኛል! ይህ እውነታ የአልትራቫዮሌት ጥፋትን ምንነት ይገልፃል፡ አንድ አካል በደንብ ቢሞቅ ጉልበቱ አጽናፈ ሰማይን ለማጥፋት በቂ ነው።
ፕላንክ እና ኳንተም
ብዙ ሳይንቲስቶች በዚህ አያዎ (ፓራዶክስ) ዙሪያ ለመስራት ሞክረዋል። አንድ ግኝት ሳይንስን ከችግር ውስጥ አስወጥቶታል፣ ይህም ወደማይታወቅ ሊታወቅ የሚችል እርምጃ ነው። የፕላንክ መላምት የአልትራቫዮሌት ጥፋትን አያዎ (ፓራዶክስ) ለማሸነፍ ረድቷል። የፕላንክ ቀመር የጥቁር አካል ጨረር ድግግሞሽ ስርጭት ጽንሰ-ሐሳቡን ይዟል"ኳንተም". ሳይንቲስቱ ራሱ በዙሪያው ባለው ዓለም ላይ የስርዓቱ በጣም ትንሽ ነጠላ እርምጃ እንደሆነ ገልጿል። አሁን ኳንተም ከአንዳንድ አካላዊ መጠኖች ውስጥ በጣም ትንሹ የማይከፋፈል ክፍል ነው።
Quantas በብዙ መልኩ ይመጣል፡
- የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ (ፎቶ ቀስተ ደመናን ጨምሮ)፤
- የቬክተር መስክ (gluon የጠንካራ መስተጋብር መኖሩን ይወስናል)፤
- የስበት መስክ (ግራቪቶን አሁንም ሙሉ በሙሉ መላምታዊ ቅንጣት ነው፣ እሱም በስሌቱ ውስጥ ነው፣ ነገር ግን እስካሁን በሙከራ አልተገኘም)፤
- Higgs ሜዳዎች (Higgs boson በሙከራ የተገኘዉ ብዙም ሳይቆይ በትልቁ ሀድሮን ኮሊደር ሲሆን ከሳይንስ በጣም የራቁ ሰዎችም በግኝቱ ተደስተዋል)፡
- የተመሳሰለ የጠንካራ አካል ጥልፍልፍ አቶሞች እንቅስቃሴ (ፎኖን)።
የሽሮዲገር ድመት እና የማክስዌል ጋኔን
የኳንተም ግኝት በጣም ትልቅ ውጤት አስከትሏል፡በመሰረቱ አዲስ የፊዚክስ ዘርፍ ተፈጠረ። የኳንተም ሜካኒክስ፣ ኦፕቲክስ፣ የመስክ ንድፈ ሃሳብ የሳይንሳዊ ግኝቶችን ፍንዳታ አስከትሏል። ታዋቂ ሳይንቲስቶች ሕጎችን አግኝተዋል ወይም እንደገና ጽፈዋል። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ስርዓቶችን መለካቱ የማክስዌል ጋኔን ለምን ሊኖር እንደማይችል ለማብራራት ረድቷል (በእርግጥ እስከ ሶስት ማብራሪያዎች ቀርቧል)። ይሁን እንጂ ማክስ ፕላንክ ራሱ የግኝቱን መሠረታዊ ተፈጥሮ ለረጅም ጊዜ አልተቀበለም. ኳንተም አንድን ሀሳብ ለመግለፅ ምቹ የሆነ የሂሳብ መንገድ ነው ብሎ ያምን ነበር፣ ግን ከዚያ በላይ። ከዚህም በላይ ሳይንቲስቱ በአዲስ የፊዚክስ ሊቃውንት ትምህርት ቤት ሳቀ. ስለዚህ፣ ኤም ፕላንክ ለእሱ እንደሚመስለው የማይፈታ፣ አያዎ (ፓራዶክስ) ይዞ መጣስለ Schrödinger ድመት. ምስኪኑ አውሬ በአንድ ጊዜ ህያው እና የሞተ ነበር, ይህም ለመገመት የማይቻል ነው. ነገር ግን እንዲህ ዓይነቱ ተግባር እንኳን በኳንተም ፊዚክስ ማዕቀፍ ውስጥ በጣም ግልፅ የሆነ ማብራሪያ አለው ፣ እና በአንጻራዊ ሁኔታ ወጣቱ ሳይንስ እራሱ ቀድሞውኑ በፕላኔቷ ላይ በሀይል እና በዋና እየገሰገሰ ነው።
