Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности - Манжит Кумар

Термодинамики второй закон. Тепло самопроизвольно не переходит от холодных к горячим телам. Существуют разные формулировки этого закона. Одна из них такова: энтропия замкнутой системы не может уменьшаться.

Тонкая структура. Расщепление энергетического уровня или спектральной линии на несколько отдельных уровней или линий.

Угловой момент. Свойство вращающегося тела, сходное с импульсом двигающегося по прямой тела. Угловой момент тела зависит от его массы, размера и скорости вращения. Тело, совершающее орбитальное движение, тоже обладает угловым моментом, зависящим от его массы, радиуса орбиты и скорости. В мире атомов угловой момент квантуется. Он может меняться только на величину, равную целому числу постоянных Планка, деленному на 2π.

Ультрафиолетовая катастрофа. В классической физике по мере увеличения частоты бесконечно возрастает спектральная плотность излучения абсолютно черного тела. На самом деле в природе ультрафиолетовой катастрофы, предсказанной классической теорией, не может быть.

Ультрафиолетовый свет. Электромагнитное излучение с длиной волны меньшей, чем у видимого фиолетового света.

Уравнения Максвелла. Выведенный Джеймсом Клерком Максвеллом в 1864 году набор из четырех уравнений, описывающий и объединяющий такие разные явления, как электричество и магнетизм, в электромагнетизм.

Уравнение Шредингера. Основное уравнение волновой механики, выражающее собой одну из формулировок квантовой механики. Это уравнение управляет движением частицы или эволюцией физической системы, определяя зависимость волновой функции от времени. Уравнение имеет вид

где m — масса частицы, — математическая операция, которую называют “оператор дельта квадрат”, следящая за тем, как волновая функция ψ меняется от точки к точке, V учитывает силы, действующие на частицу, i — корень квадратный из -1, δψ/δt описывает, как волновая функция ψ меняется со временем, ħ — постоянная Планка, деленная на 2π, произносится “h с чертой”. Имеется и другая форма этого уравнения, дающая как бы моментальный снимок происходящего. Его называют уравнением Шредингера, не содержащим времени.

Фотон. Квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света), характеризующийся энергией Е = hν и импульсом р = h/λ, где ν — частота, а λ — длина волны излучения. Название введено американским химиком Гильбертом Льюисом в 1926 году. См. квант света.

Фотоэлектрический эффект. Испускание электронов с поверхности металла под действием электромагнитного излучения, частота которого превышает некоторое (для каждого металла — собственное) минимальное значение (длина волны меньше максимального значения), при котором фотоэлектрический эффект еще возможен.

Частота (ν). Число полных циклов, совершаемых при вибрации или колебании системы за секунду. Частота волны — число полных длин волн, проходящих через фиксированную точку за одну секунду. Единица измерения частоты — герц (Hz, Гц). При частоте 1 герц за одну секунду совершается один цикл колебаний или через данную точку проходит одна длина волны.

Щелочные металлы. Входящие в первую группу периодической таблицы элементы, такие как литий, натрий и калий, обладающие сходными химическими свойствами.

Электромагнетизм. До второй половины XIX столетия считалось, что электричество и магнетизм — два разных явления, каждое из которых описывается своей системой уравнений. Эксперименты Майкла Фарадея позволили Джеймсу Клерку Максвеллу построить теорию, объединившую электричество и магнетизм в электромагнетизм, и описать поведение электрического и магнитного полей системой из четырех уравнений.

Электромагнитные волны. Генерируются колеблющимися электрическими зарядами. Различаются длиной волны (или, что то же самое, частотой). В пустом пространстве все электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью, равной скорости света (приблизительно триста тысяч километров в секунду). Это является экспериментальным подтверждением того, что свет — электромагнитная волна.

Электромагнитное излучение. Электромагнитные волны, переносящие разное количество энергии, называются электромагнитным излучением. Низкочастотные волны, такие как радиоволны, испускают меньше электромагнитного излучения, чем высокочастотные волны, такие как гамма-лучи. Электромагнитные волны и электромагнитное излучение — взаимозаменяемые понятия. См. электромагнитные волны и излучение.

Электромагнитный спектр. Весь диапазон электромагнитных волн: радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Электрон. Отрицательно заряженная элементарная частица, которая, в отличие от протона и нейтрона, не состоит из других элементарных составляющих.

Электронвольт (эВ). Единица энергии, которая используется в атомной и ядерной физике, в физике элементарных частиц. Один электронвольт — порядка одной десятой миллиард миллиардной джоуля (1,6 х 10-19 Дж).

Энергетические уровни. Набор дискретных разрешенных внутренних энергетических состояний атома, соответствующий его различным квантовым энергетическим состояниям.

Энергия. Физическая величина, которая может существовать в разных формах: кинетическая энергия, потенциальная энергия, химическая энергия, тепловая энергия и энергия излучения.

Энтропия. В XIX веке Рудольф Клаузиус определил изменение энтропии как количество тепла, получаемого или отдаваемого телом или системой, поделенное на температуру, при которой происходит передача тепла. Энтропия — мера беспорядка в системе: чем больше энтропия, тем больше беспорядок. В природе не могут происходить физические процессы, приводящие к понижению энтропии.

Эфир. Гипотетическая невидимая среда. Считалось, что эфир заполняет все пространство и является той средой, в которой распространяется свет и все другие электромагнитные волны.

Эффект Зеемана. Расщепление спектральных линий атома, помещенного в магнитное поле.

Эффект Штарка. Расщепление спектральных линий атома, помещенного в электрическое поле.

Ядро. Положительно заряженная масса в центре атома. Первоначально предполагалось, что ядро состоит только из протонов, но затем стало ясно, что в состав ядер входят и нейтроны. В ядре сосредоточена практически вся масса атома, но занимает оно только крошечную часть его объема. Ядра были открыты в 1911 году Эрнестом Резерфордом и его сотрудниками из Манчестерского университета.

Примечания

1 Pais (1982), p. 443. Русский перевод: Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989.

2 Mehra (1975), p. xvii.

3 Там же.

4 Не считая трех профессоров (де Дондера, Анрио и Пикара) из Свободного университета, приглашенных в качестве гостей, Герцена — представителя семьи Сольве и научного секретаря Вершафельта, семнадцать из двадцати четырех участников конгресса были лауреатами Нобелевской премии либо позднее ее получили: Лоренц, 1902; Кюри, 1903 (физика) и 1911 (химия); У.Л. Брэгг, 1915; Планк, 1918; Эйнштейн, 1921; Бор, 1922; Комптон, 1927; Вильсон, 1927; Ричардсон, 1928; де Бройль, 1929; Ленгмюр, 1932 (химия); Гейзенберг, 1932; Дирак, 1933; Шредингер, 1933; Паули, 1945; Дебай, 1936 (химия) и Борн, 1954. Семеро, не получившие Нобелевскую премию, — Эренфест, Фаулер, Бриллюэн, Кнудсен, Крамерс, Пои и Ланжевен.

5 Fine (1986), p. 1. Письмо Эйнштейна Д. Липкину от 5 июля 1952 года.

6 Snow (1969), p. 94.

7 Folsing (1997), p. 457.

8 Pais (1994). p 31.

9 Там же.

10 Jungk (1960), p. 20.

11 Gell-Mann (1981), p. 169.

12 Hiebert (1990), p. 245.

13 Mahon (2003), p. 149.

14 Там же.

1 Planck (1949), pp. 33-34