Bien, voy a contar una historia increíble. La historia de por qué Max Planck fue una de las mentes más grandes que ha caminado en este planeta.
Como todos sabemos, Max Planck recibió el premio Nobel por su trabajo que estableció los fundamentos de la mecánica cuántica, el concepto de “Quanta”. Fue la primera persona en explicar el espectro solar y refutar la hipótesis de Raleigh-Jean de la “catástrofe ultravioleta”.
Te sorprenderá saber que todos estos resultados a los que llegó Planck no fueron porque estaba pensando en la radiación del cuerpo negro y el espectro solar. Estaba buscando respuestas para una pregunta mucho más fundamental que era “Si conozco a una linda chica de otra galaxia, ¿cómo le diré mi estatura?”.
Esta era la pregunta fundamental que plagaba su mente. Pensó que la persona que viene de otra galaxia no tendrá idea de lo que llamamos “centímetro, metro, etc.”. Quería establecer una unidad fundamental de medida que fuera constante, independientemente de dónde y qué midiera.
Se dio cuenta de que lo único que era (y sigue siendo) constante en todo el Universo eran las leyes de la Física. Su objetivo era utilizar las leyes fundamentales de la física para encontrar la respuesta a su pregunta. Este pensamiento se le ocurrió a fines del siglo XIX y principios del siglo XX. En ese momento, las únicas constantes universales conocidas por la humanidad era la constante gravitacional de Newton G.
[matemática] G = 6.673 * 10 ^ {- 11} m ^ 3 Kg ^ {- 1} s ^ {- 2} [/ matemática].
Aunque no estaba del todo establecido que la velocidad de la luz en el vacío era una constante fundamental, la gente ya había comenzado a adivinar que lo era.
[matemáticas] c = 2.99 * 10 ^ {8} ms ^ {- 1} [/ matemáticas].
Las dimensiones fundamentales básicas son: longitud, tiempo y masa. Pensó que para derivar unidades universales para tres dimensiones, necesitaba tres constantes universales. Así fue como pensó en la constante que ahora conocemos como la constante de Planck, h.
[matemáticas] h = 6.626 * 10 ^ {- 34} m ^ {2} Kg s ^ {- 1} [/ matemáticas].
Ahora podía finalmente, usando las tres constantes universales derivar la unidad fundamental de longitud que llamó “La longitud de Planck” y otras unidades fundamentales de masa y tiempo llamadas Masa de Planck y Tiempo de Planck respectivamente, que eran independientes del lugar donde se realizaban las mediciones. Esto seguiría siendo cierto hasta que se rompan las leyes fundamentales de la naturaleza y la física. Estas unidades seguirían siendo las mismas independientemente de si las mediciones se hicieron aquí en la Tierra o en algún lugar de la galaxia de Andrómeda.
Puede permutar las diversas constantes universales dimensionalmente para lograr la unidad fundamental de longitud, masa y tiempo.
[math] \ mathrm {The \, Planck \, Length}, l_ {p} = \ sqrt (\ frac {hG} {c ^ 3}) [/ math]
[math] \ mathrm {The \, Planck \, mass}, m_ {p} = \ sqrt (\ frac {hc} {G}) [/ math]
[math] \ mathrm {The \, Planck \, time}, t_ {p} = \ sqrt (\ frac {hG} {c ^ 5}) [/ math]
- ¿Cómo pasamos del mundo cuántico probabilístico al macro mundo determinista? ¿Cómo sucede esta transición?
- Física: ¿Por qué el enredo tiene que ser espeluznante?
- ¿Cómo funciona un encendedor piezoeléctrico?
- ¿Erwin Schrodinger arruinó la física moderna cuando insertó e / m en la ecuación de onda en lugar de rechazar la definición clásica de masa my carga e?
- ¿Qué es un operador de proceso?
Si trabaja las matemáticas, está bastante claro que estas unidades no son prácticamente viables. Considerando el bloque de construcción más pequeño de la materia, es decir, el átomo (por simplicidad), el diámetro de dicho átomo sería del orden de [matemáticas] 10 ^ {23} l_ {p} [/ matemáticas].
A pesar de que esta contribución de Max Planck no es ampliamente conocida, fue durante este pensamiento que acuñó el término “Quanta”, el paquete de energía fundamental. Es bastante asombroso ver cómo un pensamiento simple y fundamental sentó las bases de lo que ahora llamamos “teoría del campo cuántico”.
Max Planck fue y seguirá siendo la mente más grande que jamás haya pisado nuestra Tierra.
Editar: me di cuenta de que no respondí la pregunta que se hizo inicialmente. Básicamente h y [math] \ hbar [/ math] tienen las mismas unidades. No hay una diferencia fundamental entre ellos que no sea un factor de 2pi. Lo más importante es el origen de la constante de Planck y su significado. Espero que esta respuesta proporcione información sobre cómo surgió. Simplemente tienes que admirar la pura imaginación científica de Max Planck.