اقترح بلانك أن الذرات تبعث إشعاعاً فقط عندما تتغير اهتزازها صواب أم خطأ

في بداية القرن العشرين، كانت الفيزياء التقليدية تواجه تحديات كبيرة في تفسير بعض الظواهر التي كانت تظهر عند دراسة الإشعاع الحراري. من بين الأبحاث المهمة التي ساعدت على تحول الفيزياء إلى ما يُعرف بفيزياء الكم، كانت أبحاث ماكس بلانك.

واحدة من الأسئلة التي يطرحها البعض هي:
هل اقترح بلانك أن الذرات تبعث إشعاعاً فقط عندما تتغير اهتزازها؟
الإجابة هي: نعم، ولكنه طرح هذا الفكرة في سياق تطوير نظرية جديدة لتفسير الإشعاع الحراري، وهذه النظرية كانت بداية الفيزياء الكمومية.

من هو ماكس بلانك وما هي نظرية الإشعاع؟

ماكس بلانك كان فيزيائيًا ألمانيًا في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. كان مهتمًا بدراسة إشعاع الجسم الأسود، وهو إشعاع يتم امتصاصه وإصداره من الأجسام التي لا تعكس الضوء، مثل الأجسام السوداء.

عند دراسة طيف الإشعاع المنبعث من الجسم الأسود، اكتشف بلانك أن الطاقة المنبعثة من الذرات لا تُشعَّ بشكل مستمر، كما كان يُعتقد في الفيزياء التقليدية، بل هي مقيدة إلى كميات معينة (تسمى الكمات) وتتغير فقط عندما تهتز الذرات بشكل معين.

ما هي الفكرة التي اقترحها بلانك؟

الفكرة الجوهرية التي قدمها بلانك كانت مفاجئة في وقتها، حيث اقترح أن الذرات تبعث الإشعاع فقط عندما تتغير اهتزازاتها في كميات محددة من الطاقة، بدلاً من إصدار إشعاع مستمر كما كان يُعتقد سابقًا.

وفسر بلانك ذلك عن طريق الثوابت الكمومية، حيث قرر أن الطاقة لا تتغير بشكل مستمر، بل تأتي في كميات محددة أو “كمات”. وكان هذا الاكتشاف بداية لفهم الظواهر الكمومية، وأدى إلى تطوير نظرية الكم في الفيزياء الحديثة.

تأثير فكرة بلانك على الفيزياء

كانت هذه الفكرة هي الأساس لنظرية الكم التي طورها علماء آخرون مثل ألبرت أينشتاين ونيلز بور، حيث أدت إلى فهم جديد لالطاقة والموجات على مستوى الذرات والجزيئات. وعلى الرغم من أن بلانك نفسه لم يطور نظرية الكم بالكامل، إلا أن أفكاره حول كمية الطاقة واستخدام الثوابت الكمومية كانت رائدة في ذلك الوقت.

نظرية بلانك والإشعاع

وفقًا لبلانك، الذرات أو الجزيئات تمتص وتبعث الإشعاع فقط عندما تتغير اهتزازاتها، أو عندما يحدث انتقال بين مستويات الطاقة المختلفة. في هذا النموذج، يمكن أن يكون الإشعاع مكمَّمًا، مما يعني أن الذرة لا يمكنها إصدار أو امتصاص الطاقة إلا بمقدار محدد.

هذه النظرية نجحت في تفسير الظواهر غير المتوافقة مع الفيزياء الكلاسيكية، مثل ظاهرة الأشعة تحت الحمراء وإشعاع الجسم الأسود، وكانت نقطة انطلاق مهمة لفهم السلوك الكمومي للجسيمات على مستوى ذري وجزيئي.

ما الذي يعنيه هذا للفيزياء الحديثة؟

إذا كانت الذرات تبعث الإشعاع فقط عندما تتغير اهتزازاتها، فهذا يعني أن الذرات لا تقوم بالاهتزاز بشكل عشوائي أو تصدر إشعاعًا مستمرًا. بل هناك مستويات محددة للطاقة يمكن للذرات أن تنتقل بينها.

هذا المفهوم فتح الباب لنظريات الكم التي تشرح الظواهر التي لا تستطيع الفيزياء الكلاسيكية تفسيرها، مثل تعدد الأطياف والانتقالات الطاقوية في الذرات.

إذن، نعم، اقترح بلانك أن الذرات تبعث الإشعاع عندما تتغير اهتزازاتها في كميات معينة من الطاقة، وليس بشكل مستمر كما كان يُعتقد. كانت هذه الفكرة هي بداية ثورة الكم التي غيرت مفاهيمنا في الفيزياء، وأثرت في مفاهيم الطاقة والموجات والجسيمات في العالم الذري.

ما قدمه بلانك كان البداية لفهمنا للعديد من الظواهر الفيزيائية التي نراها اليوم، وكان أحد الأعمدة الرئيسية التي بنيت عليها فيزياء الكم الحديثة.