Иногда называют планковский элемент энергии атомом энергии. Это название не совсем подходит в данном случае. Дело в том, что многообразие атомов материи не безгранично; мы знаем всего около 80 различных атомов веществ, тогда как «атомов энергии» — бесконечное множество.

Каждой частоте колебаний v соответствует свой атом энергии Е = hv, и так как частоты колебаний световых и тепловых волн меняются непрерывно, то и атомов энергии будет сколько угодно. Понятно, что нет смысла говорить о прерывном «атомном» строении энергии; энергия сама по себе непрерывна, как показывают все процессы в чистом эфире, и только тогда, когда дело идет о взаимодействии между материей и энергией, появляется прерывность, обусловленная прерывностью самой материи.

Наиболее существенным свойством этих «атомов энергии» является то, что величина h для всех них, а следовательно, и для всех осцилляторов, одна и та же; а так как законы излучения справедливы для всей доступной нам Вселенной, так как вся она построена из осцилляторов, обладающих подобными свойствами, то эта величина h приобретает значение такой же мировой постоянной, как, например, гравитационная постоянная, скорость света в эфире, заряд электрона и т.п. Мы можем экспериментировать лучше или хуже, определять значение h с большей или меньшей точностью, но самый факт постоянства h от этого не меняется. Этот факт — закон природы, и как таковой, независим от познающего его человеческого духа.

Каково же значение h? Это можно выяснить следующим образом. По определению, h = e/v = eT, если Т — период колебаний v осциллятора. Оно измеряется произведением энергии на время, т.е. однородно с той величиной, которая в теоретической механике носит название действия (Action). Эта величина играет в механике огромную роль.

Представим себе, что некоторое тело из точки А перемещается в точку В. Оно может совершить это перемещение по самым разнообразным путям; спрашивается, какой из них оно изберет на самом деле? Механика отвечает на этот вопрос так: тот, для которого величина «действия», т.е. произведение из затраченной на переход энергии на время перехода, будет наименьшая. Это — так называемое начало наименьшего действия, Principle of Least Action Гамильтона, который показал, что всю механику можно в сущности рассматривать как развитие этого общего начала. С этой точки зрения величину h можно рассматривать как то наименьшее количество действия, которое затрачивается при всяком действительно происходящем взаимодействии между осциллятором и лучистой энергией.

Так и смотрел на это сам Планк. Зоммерфельд пошел в этом направлении дальше и предположил, что при всяком молекулярном взаимодействии будет то же самое. Мы пришли, таким образом, к новому общему принципу молекулярной физики — принципу Зоммерфельда. Те результаты, которые были получены при его помощи, показывают, что в будущем он, может быть, займет в молекулярной физике такое же положение, как начало Гамильтона в механике обычных тел.

Добавить комментарий