La granița dintre secole, înainte de Crăciunul anului 1900, fizicianul german Marx Planck (n-am greșit, până la 10 ani numele creștin al lui Planck a fost Marx (de la Marcus), după aceea „r”-ul a căzut) și-a expus în fața Societății Germane de Fizică din Berlin ipoteza care va sta la baza fizicii cuantice: energia electromagnetică poate fi emisă și absorbită doar în „porții” discrete, numite cuante, și nu în mod continuu! În prealabil, oarecum rușinat, Planck a prezentat scuze distinsei adunări pentru ce avea să spună. Probabilitatea ca un om de știință conservator și riguros până la rigiditate ca el să lanseze un astfel de postulat tindea spre zero. I s-ar fi potrivit mai degrabă îndrăznețului Ludwig Boltzmann. Planck se găsea la capătul unor ani de strădanii fără rezultat de a explica radiația „corpului negru”, care absoarbe radiație, dar n-o reflectă, în caz ideal, deloc. Legea Wien-Planck se potrivea cu datele experimentale la frecvențe înalte de radiație, nu și la cele joase. Legea Rayleigh-Jeans urma datele experimentale la frecvențe joase, în schimb la cele înalte vira în absurd – energia tindea spre infinit, deci, dintr-un simplu cuptor ar fi trebuit să iasă și raze gamma ucigașe!
Planck a realizat că erorile din ambele legi, deși opuse, au nevoie de o unică condiție corectoare. Așa a apărut quanta Planck – „A fost un act de disperare... Am sacrificat toată fizica pe care o știam”, mărturisea calmul fizician. Adică, fizica lui Newton.
Planck a considerat, mult timp după aceea, „invenția” sa un „truc” matematic pur formal, fără corespondent fizic, ceea ce și era. Ideea continuumului realității fusese încetățenită încă de Aristotel. Stagiritul afirma că totul este legat de tot, fără spații goale. „Horror vacui”, „natura are oroare de vid” a bântuit fizica și filosofia 2.500 de ani. Pentru G. W. Leibniz, axioma „Natura non facit saltus” – „Natura nu face salturi”, trece întotdeauna prin stări intermediare continue – era de neclintit. Planck s-a autodetonat cu toate aceste principii sacrosancte.
Ce a făcut concret? Spre finalul calculelor pentru a rezolva problemele Wien-Planck și Rayleigh-Jeans, interveneau două integrale de volum, care aruncau totul în aer. Planck le-a înlocuit cu sume eșantionate, discrete. Era o metodă matematică de calcul numeric bine cunoscută. DAR PLANCK A TRANSFERAT-O ASUPRA UNUI ELEMENT FIZIC – ENERGIA, cuantificând-o cu frecvența până la infima, dar indivizibila h, constanta lui Planck. Era la fel de șocant ca și cum ar fi presupus că în natură există efectiv cele 5 poliedre regulate ale lui Platon – tetraedru, cub, octaedru, dodecaedru, icosaedru!
Planck nu a reușit niciodată să demonstreze ideea sa matematică în plan fizic. Dar din acest gest disperat al unui savant liniștit au țâșnit imediat jerbele mecanicii cuantice: Einstein, Bohr, Heisenberg, Dirac, Schrödinger, von Neumann...
P.S.
Probleme propuse:
1) Vin după friptură – definiție rebusistică.
2) Un camion de mare tonaj traversează un pod lung de 35 km. Podul rezistă la o greutate maximă de 120 tone, exact cât are camionul încărcat. Camionul merge până exact la mijlocul podului și se oprește. În acel moment se așază o pasăre pe camion. Va ceda podul?
3) Problemă propusă de performantul nostru contributor Lakshmana Grifin: se dă o cană cu lapte și o cană cu cafea (au același volum). Se transferă o lingură de lapte în cafea și se amestecă. Apoi, se transferă o lingură din amestec înapoi în lapte. Întrebare: există mai multă cafea în lapte, sau mai mult lapte în cafea?
Urmăriți Republica pe Google News
Urmăriți Republica pe Threads
Urmăriți Republica pe canalul de WhatsApp
