닐스보어 양자역학의 수학적 오류

닐스보어 양자역학의 수학적 오류

양자 역학은 매우 작은 것과 관련된 물리학의 한 분야입니다. 그것은 물리적 세계에 대해 매우 이상한 결론으로 보일 수있는 결과를 낳습니다. 원자와 전자의 규모에서 세가지 혁신적인 원칙인 양자역학은 고전역학의 수학으로는 설명 할 수없는 논란의 여지가있는 일련의 실험 수학적 설명으로 시작하여 수십 년에 걸쳐 발전했습니다. 그것은 20 세기초 알버트 아인슈타인이 사물의 움직임을 고속으로 묘사하는 물리학의 별도의 수학적 혁명인 상대성 이론을 발표 한 것과 거의 같은시기에 시작되었습니다. 그러나 상대성 이론과는 달리 양자역학의 기원은 한 과학자에 기인 할 수 없습니다. 오히려 여러 과학자들이 1900년과 1930 년 사이에 점차적으로 수용과 실험적 검증을 얻은 세 가지 혁명적 원칙의 기초에 기여했습니다. 그것들은 다음과 같이 설명할 수 있습니다. 양자화 된 속성이란 위치와 속도 및 색상과 같은 특정 속성은 숫자에서 숫자로 형성하는 다이얼과 같이 특정 설정된 양으로만 발생할 수 있습니다. 이것은 그러한 속성이 부드럽고 연속적인 스펙트럼에 존재해야한다는 고전 역학의 근본적인 가정에 도전했습니다. 일부 속성이 특정 설정이있는 다이얼처럼 형성되었다는 아이디어를 설명하기 위해 과학자들은 양자화라는 단어를 만들었습니다. 빛의 입자라고 하는 것은 빛은 때때로 입자처럼 행동 할 수 있습니다. 이것은 빛이 파동처럼 행동한다는 것을 보여주는 200년의 실험과는 반대로 처음에는 가혹한 비판을 받았습니다. 잔잔한 호수 표면의 잔물결처럼 빛은 벽에서 튀어 나와 모서리 주변에서 구부러지고 파도의 표면과 골이 합쳐 지거나 상쇄 될 수 있다는 점에서 비슷하게 작동합니다. 추가 된 파문은 더 밝은 빛을 생성하고 상쇄되는 파동은 어둠을 생성합니다. 광원은 막대기 위의 공이 호수 중앙에 리드미컬하게 담겨 있는 것으로 생각할 수 있습니다. 그리고 방출되는 색상은 공의 리듬 속도에 따라 결정되는 표면 사이의 거리에 해당합니다. 물질의 파동이란 물질은 파동처럼 행동 할 수도 있습니다. 이것은 물질 전자와 같이 입자로 존재한다는 것을 보여주는 대략 30년의 실험과는 반대입니다. 사물이 일상적인 크기와 속도로 어떻게 움직이는 지 설명하는 고전역학 방정식 상당수가 유용하지 않습니다. 고전역학에서 물체는 특정 시간에 특정 장소에 존재합니다. 그러나 양자역학에서 물체는 확률의 헤이즈로 대신 존재합니다. 그들은 특정 지점에있을 수있는 특정 기회를 가지고 있고 다른 지점에있을 또 다른 기회가 있습니다. 양자화 된 속성이란 1900 년 독일의 물리학 자 막스 플랑크가 전구 필라멘트와 같은 붉고 뜨거운 물체의 광선에서 스펙트럼을 통해 방출되는 색상의 분포를 설명하고자했습니다. 이 분포를 설명하기 위해 그가 도출한 방정식을 물리적으로 이해할 때 플랑크는 특정 색상의 조합 특히 일부 기본 값의 정수 배수인 특정 색상의 조합만 방출 된다는 것을 깨달았습니다. 어떻게든 색상이 양자화되었습니다. 빛이 파동으로 작용하는 것으로 이해 되었기 때문에 이것은 예상치 못한 일이었습니다. 다시 말해 색상 값은 연속적인 스펙트럼이어야 함을 의미합니다. 원자를 금지 할 수있는 것이 정수 배수 사이의 색상을 생성하는 것으로부터 플랑크는 양자화를 수학적 트릭에 지나지 않는다고 생각할 정도로 이상해 보였습니다. 헤겔은 잡지에 실린 2000 년 기사 막스 플랑크 꺼리는 혁명가1900 년 12 월 물리학에서 혁명이 일어났다면 아무도 눈치 채지 못한 것 같았습니다. 플랑크도 예외는 아니 었습니다. 플랑크 방정식에는 나중에 양자역학의 향후 개발에 매우 중요하게 될 숫자도 포함되어 있습니다. 오늘날에는 플랑크 상수로 알려져 있습니다. 양자화는 물리학의 다른 신비를 설명하는 데 도움이되었습니다. 1907 년에 아인슈타인은 플랑크의 양자화 가설을 사용하여 동일한 양의 열을 재료에 넣었지만 시작 온도를 변경하면 고체의 온도가 다른 양으로 변하는 이유를 설명했습니다. 1800 년대 초부터 분광학은 서로 다른 요소가 분 광선이라고하는 특정 색상의 빛을 방출하고 흡수하는 것으로 나타났습니다. 분광학은 먼 별과 같은 물체에 포함된 원소를 결정하는 신뢰할 수있는 방법이었지만 과학자들은 각 원소가 애초에 특정 선을내는 이유에 대해 의아해했습니다. 1888 년에 요하네스는 수소에 의해 방출되는 스펙트럼 선을 설명하는 방정식을 도출했지만 방정식이 작동하는 이유를 아무도 설명 할 수 없었습니다. 이것은 1913년에 닐스보아가 플량크의 양자화 가설을 어니스트의 1911년 행성원자 모델에 적용 했을 때 바뀌었습니다. 이것은 전자가 행성이 태양을 공전하는 것과 같은 방식으로 핵을 공전한다고 가정했습니다. 피지스 2000 에서 보어는 전자가 원자핵 주위의 특수한궤도로 제한된다고 제안했습니다. 그들은 특별한 궤도 사이를 점프할 수 있으며 점프에 의해 생성된 에너지는 스펙트럼 선으로 관찰되는 특정 색상의 빛을 유발했습니다. 양자화된 속성은 단순한 수학적 트릭으로 발명되었지만 너무 많이 설명하여 양자역학의 창립 원칙이되었습니다. 대표적인 물리학 분야로 자리잡은 양자역항에서 빛은 파동 현상의 잔여물인 것을 예상한 것은 아인슈타인이 아니었습니다. 뜨겁고 붉은 변형을 가져온 플랑크 전구는 30년에 걸친 연구와 노력으로 얻어진 결과물입니다. 양자역학의 개념이 생겨난 이후 배수적 특성에서 볼 수 있는 색앙의 조합과 동일한 양을 저냊로 한는 수학적 트릭이 아님을 증명했습니다.