Кирхоф, Вин, Планк: Как всъщност се е зародила квантовата хипотеза - Александър Проданов
Пето издание на кръжока по физика за учебната 2024/2025г., провело се на 08.04.2025г. Изследванията на физиката на топлинното лъчение в края на 19. и началото на 20. век са станали причина за една от най-съществените повратни точки в историята на физиката – въвеждането на хипотезата за квантуване, която впоследствие води до квантовата революция. Основна роля играе откритата от Макс Планк формула, описваща спектралния състав на топлинното лъчение. По стечение на обстоятелствата, интригуващата история на това откритие бива силно изкривена. В наши дни, в училища и университети навсякъде по света се преподава опростена и недостоверна квази-история на случилото се, базираща се основно на т.нар. „ултравиолетова катастрофа“ – проблем, открит години след като Планк получава своята формула. В тази презентация колегата Александър Проданов от 3. курс на специалност Квантова и Космическа Теоретична Физика ни преведе по стъпките на Кирхоф, Вин и Планк в техните опити да разберат физиката на топлинното лъчение и видяхме, че пътят към големи открития от такъв калибър е осеян с трудности, изисква постоянство и гъвкавост и включва много хора. Източници, използвани при направата на презентацията: 1. Badino, M. The Bumpy Road: Max Planck from Radiation Theory to the Quantum (1896-1906). (Springer International Publishing, Cham, 2015). doi:10.1007/978-3-319-20031-6. 2. Duck, I. & Sudarshan, E. C. G. 100 Years of Planck’s Quantum. (World Scientific Pub. Co, Singapore River Edge, N.J, 2000). 3. Jammer, M. The Conceptual Development of Quantum Mechanics. (Tomash Publishers ; American Institute of Physics, Los Angeles, Calif.] : [Woodbury, N.Y., 1989). 4. Kangro, H. & Kangro, H. Early History of Planck’s Radiation Law. (Taylor and Francis, London, 1976). 5. Kuhn, T. S. Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894-1912. (Clarendon Press ; Oxford University Press, Oxford : New York, 1978). 6. Mehra, J. & Rechenberg, H. 1.1 - The Quantum Theory of Planck, Einstein, Bohr and Sommerfeld, Its Foundation and the Rise of Its Difficulties, 1900-1925. (Springer, New York Heidelberg Berlin, 1982). 7. Planck, M. Original Papers in Quantum Physics. 8. Planck, M. The theory of heat radiation. (Tomash Publ. [u.a.], Los Angeles, Calif., 1988). 9. Ter Haar, D. Old Quantum Theory. (Elsevier Science, 2016). 10. Оригиналите на съответните статии. Chapters: 0:00 Представяне на лектора и увод 1:45 Стандартен наратив и проблемите с него 5:23 Кирхоф поставя въпроса за топлинното лъчение 8:08 Закон на Стефан 9:35 Качествени наблюдения на Хершел, Мюлер, Тиндал, Крова 13:47 Измерванията на Лангли и неговият болометър 20:21 Опити за теоретични изследвания на Ломел, Михелсон и Вебер 31:26 Бартоли предлага термодинамично третиране на лъчението 33:47 Термодинамичното Болцманово извеждане на закона на Стефан 38:46 Кой е и Вин и с какво се занимава по това време 42:16 Теоретичните резултати на Вин и тяхното извеждане 55:34 Пашен формулира и проверява законите на Вин 57:14 Physikalisch-Technische Reichsanstalt 1:00:07 Работата по въпроса на топлинното лъчение в PTR 1:02:22 Експериментално наблюдение на отклонения от закона на Вин 1:04:00 Планк и блянът му за невероятностно извеждане на втория принцип на ТД 1:05:54 Двете програми на Планк за доказване на 2. принцип на ТД 1:09:42 Резултати от пенталогията на Планк 1:11:06 "Парадоксът" на Рейли 1:12:56 Новите експериментални данни 1:13:41 Разсъжденията на Планк 1:20:10 Основното Планково ad hoc предположение 1:21:51 Получаване на закона на Планк и определяне на неизвестните параметри 1:28:26 Експериментално потвърждение на закона на Планк 1:29:57 Планк интерпретира резултата си чрез Болцмановата механика 1:31:42 Формулирането на квантовата хипотеза на Планк-Айнщайн 1:33:15 Как и кога се появява всъщност понятието "ултравиолетова катастрофа" 1:34:28 Коментар за опасността от квази-историята на науката 1:36:59 Въпроси
