10,247 matches
-
altul, a unor radiații - a undelor electromagnetice. Mai mult decât atât, spunea că, pe măsură ce un obiect este mai fierbinte, moleculele sale se mișcă mai repede; în același timp, cu cât obiectul este mai fierbinte, cu atât mai multă energie au undele de lumină pe care le emite. Concluziile erau extrem de convenabile. În ceea ce privește lumina, cu cât unda oscilează mai repede în sus și în jos - cu cât are frecvența mai mare -, cu atât posedă mai multă energie. (De asemenea, cu cât frecvența
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
obiect este mai fierbinte, moleculele sale se mișcă mai repede; în același timp, cu cât obiectul este mai fierbinte, cu atât mai multă energie au undele de lumină pe care le emite. Concluziile erau extrem de convenabile. În ceea ce privește lumina, cu cât unda oscilează mai repede în sus și în jos - cu cât are frecvența mai mare -, cu atât posedă mai multă energie. (De asemenea, cu cât frecvența este mai ridicată, cu atât mai mică este lungimea de undă: distanța dintre crestele a
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
În ceea ce privește lumina, cu cât unda oscilează mai repede în sus și în jos - cu cât are frecvența mai mare -, cu atât posedă mai multă energie. (De asemenea, cu cât frecvența este mai ridicată, cu atât mai mică este lungimea de undă: distanța dintre crestele a două unde.) Într-adevăr, una dintre cele mai importante legi ale termodinamicii - așa numita lege Stefan-Boltzmann - pare să facă o legătură între oscilațiile moleculelor și cele ale undelor de lumină. Ea stabilește o relație între temperatura
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
ridicată, cu atât mai mică este lungimea de undă: distanța dintre crestele a două unde.) Într-adevăr, una dintre cele mai importante legi ale termodinamicii - așa numita lege Stefan-Boltzmann - pare să facă o legătură între oscilațiile moleculelor și cele ale undelor de lumină. Ea stabilește o relație între temperatura unui obiect și cantitatea totală de energie luminoasă pe care o radiază acesta, relație care a reprezentat cea mai mare victorie a mecanicii statistice și a teoriei ondulatorii a luminii. Ecuația spune
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
o cavitate goală? Aplicând ecuațiile de bază ale mecanicii statistice (care spun cum oscilează moleculele) și ecuațiile care descriu interacțiunea dintre câmpurile electric și cel magnetic (care spun cum oscilează lumina), ei au obținut o ecuație care indică lungimile de undă ale luminii emise de o cavitate, la orice temperatură dată. Așa-numita lege Rayleigh-Jeans, numită astfel după fizicienii Lord Rayleigh și Sir James Jeans, a fost destul de eficientă. A făcut treabă bună când s-a pus problema determinării radiațiilor luminoase
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
orice temperatură dată. Așa-numita lege Rayleigh-Jeans, numită astfel după fizicienii Lord Rayleigh și Sir James Jeans, a fost destul de eficientă. A făcut treabă bună când s-a pus problema determinării radiațiilor luminoase de mică putere și mare lungime de undă emise de un corp încins. Însă pentru puteri mari de emisie, ecuația a dat greș. Legea Rayleigh-Jeans susținea că un corp emite din ce în ce mai multă lumină pe măsură ce lungimea de undă a radiației scade (energia degajată de el fiind, de aceea, tot
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
problema determinării radiațiilor luminoase de mică putere și mare lungime de undă emise de un corp încins. Însă pentru puteri mari de emisie, ecuația a dat greș. Legea Rayleigh-Jeans susținea că un corp emite din ce în ce mai multă lumină pe măsură ce lungimea de undă a radiației scade (energia degajată de el fiind, de aceea, tot mai ridicată.) În consecință, atunci când lungimea de undă se apropie de zero, corpul emite o cantitate infinită de radiații luminoase de mare putere. Conform ecuației Rayleigh-Jeans, fiecare corp radiază
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
puteri mari de emisie, ecuația a dat greș. Legea Rayleigh-Jeans susținea că un corp emite din ce în ce mai multă lumină pe măsură ce lungimea de undă a radiației scade (energia degajată de el fiind, de aceea, tot mai ridicată.) În consecință, atunci când lungimea de undă se apropie de zero, corpul emite o cantitate infinită de radiații luminoase de mare putere. Conform ecuației Rayleigh-Jeans, fiecare corp radiază în mod constant o cantitate infinită de energie, indiferent ce temperatură ar avea; chiar și un cub de gheață
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
o cantitate infinită de energie, indiferent ce temperatură ar avea; chiar și un cub de gheață poate radia suficiente raze ultraviolete, raze X și raze gamma pentru a vaporiza totul în jur. Aceasta a fost numită „catastrofa ultravioletă“. Lungimea de undă zero corespunde unei energii infinite; zero și infinitul conspirau pentru a distruge un frumos și clar sistem de legi. Soluționarea acestui paradox a devenit în curând țelul principal al fizicii. Rayleigh și Jeans nu greșiseră cu nimic. Folosiseră ecuații pe
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
în câteva ore, a creat o nouă ecuație, ce a înlocuit formula Rayleigh-Jeans. Nu numai că formula lui Planck explica noile măsurători, dar a rezolvat chiar și problema catastrofei ultraviolete. Formula Planck nu se îndrepta spre infinit pe măsură ce lungimea de undă scădea; în loc ca energia să crească tot mai mult atunci când lungimea de undă se micșora, dintr-un anumit punct, aceasta începea din nou să scadă (Figura 47). Din nefericire, deși formula lui Planck era corectă, repercusiunile sale au dat și
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
Nu numai că formula lui Planck explica noile măsurători, dar a rezolvat chiar și problema catastrofei ultraviolete. Formula Planck nu se îndrepta spre infinit pe măsură ce lungimea de undă scădea; în loc ca energia să crească tot mai mult atunci când lungimea de undă se micșora, dintr-un anumit punct, aceasta începea din nou să scadă (Figura 47). Din nefericire, deși formula lui Planck era corectă, repercusiunile sale au dat și mai multe bătăi de cap decât deja soluționata problemă a catastrofei ultraviolete. Problema
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
acceptate și puterile misterioase ale lui zero. Efectul fotoelectric a fost descoperit în 1887, când fizicianul german Heinrich Hertz a observat că o radiație ultravioletă poate face o tavă să scoată scântei: pur și simplu, electronii țâșnesc din metal atunci când unda este dirijată către ei. Acest fenomen, de provocare de scântei cu ajutorul unei radiații, i-a pus în încurcătură pe fizicienii clasici. Radiația ultravioletă are multă energie, așa că oamenii de știință au ajuns în mod firesc la concluzia că era nevoie
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
anumită limită - făcând lumina un pic cam roșie - dintr-odată emisiunea de scântei încetează. Indiferent cât o fi raza de strălucitoare, dacă lumina are culoarea nepotrivită, toți electronii din metal rămân la locul lor; nici unul nu poate scăpa. Deci o undă de lumină nu ar putea face așa ceva niciodată. Einstein este cel datorită căruia a fost depășit acest impas - misterioasa problemă a efectului fotoelectric -, iar soluția lui a fost chiar și mai revoluționară decât ipoteza lui Planck. În timp ce Planck propunea ca
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
ca vibrațiile moleculare să fie cuantificate, Einstein susținea că lumina venea în mici pachete de energie, numite fotoni. Această idee a intrat în conflict cu principiile, acceptate pe atunci, ale fizicii luminii, deoarece din ea rezulta că lumina nu era undă. Pe de altă parte, dacă energia luminii este grupată în pachețele, efectul fotoelectric devine ușor de explicat. Lumina acționează ca mici gloanțe trase în metal. Când un glonț lovește un electron, îi dă un mic ghiont. Dacă glonțul are destulă
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
direct teoria ondulatorie, care nu fusese pusă la îndoială timp de mai bine de un secol. Într-adevăr, se dovedea că ea are și natură ondulatorie, și corpusculară. Deși uneori se comportă ca o particulă, alteori se comportă ca o undă. De fapt, lumina nu este nici particulă, nici undă, ci o combinație ciudată a lor. Este un concept greu de înțeles. Dar această idee stă la baza teoriei cuantice. Conform teoriei cuantice, totul - lumină, electroni, protoni - are atât proprietăți ondulatorii
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
timp de mai bine de un secol. Într-adevăr, se dovedea că ea are și natură ondulatorie, și corpusculară. Deși uneori se comportă ca o particulă, alteori se comportă ca o undă. De fapt, lumina nu este nici particulă, nici undă, ci o combinație ciudată a lor. Este un concept greu de înțeles. Dar această idee stă la baza teoriei cuantice. Conform teoriei cuantice, totul - lumină, electroni, protoni - are atât proprietăți ondulatorii, cât și corpusculare. Dar dacă obiectele au comportament de
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
combinație ciudată a lor. Este un concept greu de înțeles. Dar această idee stă la baza teoriei cuantice. Conform teoriei cuantice, totul - lumină, electroni, protoni - are atât proprietăți ondulatorii, cât și corpusculare. Dar dacă obiectele au comportament de particulă și undă în același timp, ce ar putea fi ele oare? Matematicienii știu în ce mod să le descrie: sunt funcții de undă, soluții ale unei ecuații diferențiale, cunoscută sub denumirea de ecuația Schrödinger. Din nefericire, această descriere matematică nu are înțeles
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
totul - lumină, electroni, protoni - are atât proprietăți ondulatorii, cât și corpusculare. Dar dacă obiectele au comportament de particulă și undă în același timp, ce ar putea fi ele oare? Matematicienii știu în ce mod să le descrie: sunt funcții de undă, soluții ale unei ecuații diferențiale, cunoscută sub denumirea de ecuația Schrödinger. Din nefericire, această descriere matematică nu are înțeles intuitiv; este imposibil să-ți faci o imagine clară asupra acestor funcții de undă9. Și mai rău, pe măsură ce fizicienii descopereau complicațiile
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
abilitatea oamenilor de știință de a descrie proprietățile unei particule. De exemplu, dacă vrem să găsim o anumită particulă, trebuie să determinăm poziția și viteza respectivei particule - unde 190 ZERO: BIOGRAFIA UNEI IDEI PERICULOASE 9 Pentru a înțelege funcția de undă (de fapt, pătratul funcției de undă), este util s-o gândiți ca fiind un indicator al locului cel mai probabil în care se găsește o particulă. Un electron, să zicem, este expulzat în spațiu, dar când facem măsurătorile necesare pentru
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
descrie proprietățile unei particule. De exemplu, dacă vrem să găsim o anumită particulă, trebuie să determinăm poziția și viteza respectivei particule - unde 190 ZERO: BIOGRAFIA UNEI IDEI PERICULOASE 9 Pentru a înțelege funcția de undă (de fapt, pătratul funcției de undă), este util s-o gândiți ca fiind un indicator al locului cel mai probabil în care se găsește o particulă. Un electron, să zicem, este expulzat în spațiu, dar când facem măsurătorile necesare pentru determinarea locului exact în care a
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
o gândiți ca fiind un indicator al locului cel mai probabil în care se găsește o particulă. Un electron, să zicem, este expulzat în spațiu, dar când facem măsurătorile necesare pentru determinarea locului exact în care a ajuns, funcția de undă indică doar șansele pe care le avem de a-l găsi într-un anumit punct, oricare ar fi acesta. Tocmai împotriva acestei dispersii din natură a obiectat Einstein. Faimoasa sa declarație, că „Dumnezeu nu joacă zaruri cu universul“, reprezenta respingerea
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
Cei doi oameni de știință studiau forțele dintre atomi când și-au dat seama că măsurătorile lor nu se potriveau cu valorile pronosticate. Căutând o explicație, Casimir a realizat că simțise forța nimicului. Secretul forței lui Casimir rezidă în natura undelor. În Grecia antică, Pitagora a sesizat comportamentul specific al vibrațiilor ce se propagau în susul și în josul unei corzi atinse - descoperind că unele note erau permise, altele, interzise. Când Pitagora a ciupit neglijent coarda, s-a auzit o notă clară: tonul
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
Dar Pitagora și-a dat seama că nu toate notele sunt permise. Când și-a pus degetul la întâmplare pe coardă, rareori a obținut o notă clară. Numai anumite note pot fi cântate pe coardă; cele mai multe sunt excluse (Figura 48). Undele transmise prin materie nu sunt atât de diferite de cele propagate de-a lungul unei corzi. Așa cum o coardă de chitară de o anumită dimensiune nu poate produce orice notă posibilă - unor unde le este „interzisă“ apariția pe coardă -, unele
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
le este „interzisă“ apariția pe coardă -, unele unde corpusculare nu au voie să intre într-o incintă. Așezați două farfurii de metal una peste cealaltă, de exemplu, și nu puteți introduce orice fel de particulă înăuntru. Numai acelea ale căror unde se potrivesc cu mărimea incintei sunt admise înăuntru (Figura 49). Casimir a înțeles că undele corpusculare interzise ar afecta, în vid, energia în punctul zero absolut, deoarece peste tot există particule care apar și dispar încontinuu. Dacă puneți două farfurii
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]
-
o incintă. Așezați două farfurii de metal una peste cealaltă, de exemplu, și nu puteți introduce orice fel de particulă înăuntru. Numai acelea ale căror unde se potrivesc cu mărimea incintei sunt admise înăuntru (Figura 49). Casimir a înțeles că undele corpusculare interzise ar afecta, în vid, energia în punctul zero absolut, deoarece peste tot există particule care apar și dispar încontinuu. Dacă puneți două farfurii de metal una peste cealaltă și unele dintre aceste particule nu sunt admise între farfurii
Zero-biografia unei idei periculoase by Charles Seife () [Corola-publishinghouse/Science/1320_a_2892]