¿Cómo logró Albert Einstein proponer la teoría cuántica?

Lo siento, amigo mío, pero Albus Einstein no presenta la teoría cuántica. De hecho, aunque utilizó algunos modelos de la teoría, todavía cree que hay muchos errores incompletos en la teoría cuántica.

grafico:

Roentgen ——— Descubrimiento de rayos X

Becquerel ——— Descubrimiento de radiactividad

Zeeman ——— Se encuentra que el campo magnético divide las líneas espectrales

JJ Tom Sheng ——— Descubrimiento de electrones

rutherford ——— Rayo alfa

Curie y su esposa ——— Descubrimiento de elementos radiactivos polonio y radio

Lumel y Lubensi et al. Los resultados muestran que la curva de distribución de energía de radiación térmica de la tasa de distribución de Wayne

Willard ——— rayos gamma

Kauffman ——— Se encuentra que la masa de electrones aumenta con el aumento de la velocidad

Lenade ——— Encontrar la ley básica del efecto fotoeléctrico

Richerson ——— Descubrimiento de la ley de emisiones termoiónicas

rutherford ——— Descubriendo la ley de transmutación de elementos radiactivos

Siempre debemos seguir siendo el respeto y la estima de aquellos que dan toda su vida por promover la civilización de la humanidad.

Al igual que muchas grandes proposiciones científicas, estaba en el lugar correcto, en el lugar correcto, con los datos correctos, y poseía la idea de proponer una solución creativa.

Antes de 1905, el consenso en la comunidad científica era que la luz era una onda, debido a las observaciones de los patrones de interferencia en los primeros experimentos de doble rendija.

Sin embargo, varios experimentos sobre el efecto fotoeléctrico ya habían introducido una mosca en la pomada:

En resumen, ciertos materiales generarán una corriente eléctrica cuando la luz los ilumine. Curiosamente (en ese momento), generan corriente solo cuando la luz está por encima de ciertas frecuencias. Por debajo de cierta frecuencia, no generan corriente, pero por encima de ese umbral, comienzan a generar corriente. Y no sucede gradualmente a medida que uno se acerca a la frecuencia en cuestión, sino de una vez, cuando se cruza.

Esto confundió a los científicos. Bajo una teoría ondulatoria de la luz, el brillo (amplitud) de una onda de luz debería determinar cuánta energía transfiere a un material fotoeléctrico, no su color (frecuencia). Piense en cómo el sonido afecta su audición. No importa qué tono esté escuchando, si un sonido es lo suficientemente alto, lo ensordecerá temporalmente. Bueno, el efecto fotoeléctrico no funcionó así.

Einstein tenía muy buenos datos disponibles de estos experimentos. Se dio cuenta de que uno podía explicar las mediciones en estos experimentos describiendo la luz como un grupo de partículas (fotones), con su brillo (amplitud) correspondiente al número de partículas que fluyen, y el color (frecuencia) correspondiente a la energía individual de cada partícula. . Lo hizo sin refutar la realidad observada de que la luz creó patrones de interferencia en forma de onda.

Bajo este modelo, el efecto fotoeléctrico depende de la energía de cada partícula individual: imagínese tratando de romper una gruesa lámina de vidrio templado. Podrías lanzar tantos rodamientos de bolas como quieras, sin ningún efecto. Pero si cargó una sola bola que lleva en un rifle de aire accionado por fuego, podría romperlo con un solo disparo.

Además, sugirió que la energía de los fotones se limitaba a pasos discretos. Un fotón podría tener una energía de 4 (nanojulios o lo que sea) o 5, pero no 4.5. Esto explicaría por qué el efecto fotoeléctrico se activa y desactiva repentinamente a determinadas frecuencias, en lugar de gradualmente. Un fotón dado lo hizo o no tenía suficiente energía para desencadenar el efecto. No había en el medio.

Estas dos proposiciones: que la luz actuaba como partículas o como una onda, dependiendo del efecto que estaba considerando; y que la energía de las luces apareció en niveles discretos (cuantos) inició el campo de investigación que ahora llamamos Mecánica Cuántica.

Ciertamente, Einstein era un genio prodigioso, pero por su propia admisión, el escenario estaba bien preparado para que alguien como él propusiera tanto la Mecánica Cuántica como la Relatividad General.

Escribió un artículo sobre el efecto fotoeléctrico en 1905: la variación observada en la energía a diferentes longitudes de onda de la luz emitida. Este papel le valió su premio Nobel. Para explicar el efecto, Einstein propuso que la energía de la luz debía ser emitida / absorbida en paquetes de tamaños fijos que denominó cuantos. La idea de la cuantificación de la energía se basó en el trabajo previamente diseñado por Max Planck en su artículo sobre la radiación del cuerpo negro. Incluso aquellos defensores posteriores de la teoría cuántica, por ejemplo, Niels Bohr, no aceptaron la idea de cuantos ligeros hasta 1921. Aunque considerado el padre de la teoría cuántica, Einstein se sintió muy incómodo con algunas de las consecuencias de esta rama en desarrollo de la ciencia.

Como otros han escrito, Einstein contribuyó, mucho más de lo que algunos creen, y fue su trabajo en mecánica cuántica por lo que fue reconocido con su Premio Nobel, a la mecánica cuántica.

Ahora, si lo que buscas es “¿cómo alguno de ellos comenzó a imaginar la mecánica cuántica?” ¿Qué en muchos aspectos es similar a cómo Newton imaginó la gravedad? ¿O cómo Einstein imaginó la relatividad? ¿O el electromagnetismo de Maxwell?

Mucho antes de Einstein, Maxwell e incluso mucho antes de Newton, de hecho 3000 años antes de Newton, los antiguos griegos Demócrito y Leucipo teorizaron el atomismo como ejercicios mentales. Atomismo – Wikipedia como referencia.