КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ 100 ЛЕТ
К столетию открытия постоянной Планка.


14 декабря 2000 года исполняется 100 лет со дня открытия Планком (1858-1947) новой универсальной постоянной (кванта действия), положившего начало квантовой физике.

Открытие Планка - эпохальное научное деяние, революция, величие которой нисколько нельзя умалять тем, что он стал революционером поневоле. Ошеломленный неожиданным с точки зрения классической физики последствиями своего открытия, он долгое время сопротивлялся признанию вытекающих из него следствий. Поэтому Альберт Эйнштейн (1879 - 1955) и Нильс Бор (1885-1962), менее, чем он, приверженные традиции, вскоре обогнали его. Оценивая открытие Планка, А.Эйнштейн писал: "Именно закон излучения Планка дал первое точное определение абсолютных величин атомов, независимо от других предложений. Более того, он убедительно показал, что, кроме атомистической структуры материи, существует своего рода атомистическая структура энергии, управляемая универсальной постоянной, введенной Планком.

Это открытие стало основой для всех исследований в физике ХХ в. и с того времени почти полностью обусловило ее развитие. Без этого открытия было бы невозможно установить настоящую теорию молекул и атомов и энергетических процессов, управляющих их превращениями. Более того, оно разрушило остов классической механики и электродинамики и поставило перед наукой задачу: найти новую познавательную основу для всей физики".

Широка и многогранна была научная деятельность Планка. В основном все его работы посвящены термодинамике. Написанные им и переведенные на многие языки книги по термодинамике и теоретической физике не утратили своего значения и сегодня.
Однако мировую славу и место в истории физики принесли ему работы по установлению закона излучения абсолютно черного тела, к которым он приступил в 1896 году. В своих исследованиях распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела Планк опирался на закон Кирхгофа для излучения в пустом пространстве и законе излучения Вильгельма Вина (1064-1928).
Но решающим моментом для его открытия послужили опыты Отто Лютера (1860-1925) и Эрнста Принсгейма (1859-1917), а также Генриха Рубенса (1865-1922) и Фердинанда Курлбаума (1857-1927), выполненные соответственно в 1899 и 1900 гг. Они независимо друг от друга установили невыполнимость закона теплового излучения Вина в области длинных волн. 19 октября 1900 года Курлбаум сообщил о своих с Рубенсом опытах членам Немецкого физического общества.
Планк, знавший о результатах этих опытов в заранее подготовленном дискуссионном замечании предложил новую эмпирическую формулу излучения, которая устраняет выявившиеся несоответствия. Замечания Планка были опубликованы в "Сообщениях немецкого физического общества" под заголовком "Об улучшении спектрального уравнения Вина".
Через 8 недель 14 декабря 1900 года Планк сообщил членам Физического общества теоретическое обоснование своей новой формулы. Результаты этого сообщения были опубликованы под заголовком "К теории закона распределения энергии в нормальном спектре". В процессе работы над теоретическим обоснованием своей формулы Планк пришел к ошеломляющему выводу, резко противоречащему положению классической физики о непрерывности всех природных процессов.
Оказалось, что его формула может принять такой вид только при одном единственном условии: если свет излучается телом не непрерывно, а дискретно (скачкообразно) особыми порциями, которые Планк назвал квантами, а позже их назвали фотонами.
Каждый фотон уносит с собой определенную порцию энергии. Наименьшую энергию Е, равную энергии одного кванта, Планк считал пропорциональной частоте света и, таким образом, пришел к формуле Е = hn. В этой формуле n означает частоту колебаний света, множитель h является постоянной величиной, впоследствии названной постоянной Планка.
Итак, в процессе создания полноценной теории теплового излучения Планк вынужден был открыть в физике новое направление - квантовую физику.
Макс фон Лауэ (1879 - 1960), описывая становление теории теплового излучения, писал:
"... бессмертной заслугой Вилли Вина остается то, что довел физику непосредственно до ворот квантовой физики, а уже следующий шаг, который предпринял Планк, провел ее через эти ворота".