Max Planck: Pengasas Fizik Kuantum

0
627
views

Max Planck pernah diberitahu oleh profesor dia, “Hampir kesemuanya telah ditemui. Yang tinggal cuma beberapa lubang yang perlu ditutup.”

Profesor dia nak beritahunya masalah alam dan penemuan fizik hampir nak selesai. Tinggal masalah-masalah kecil saja.

Aku syak profesor dia ini Lord Kelvin. Kelvin pun pernah cakap hal yang lebih kurang. Dia kata, “Fizik hampir tamat. Tak ada apa lagi masalah yang perlu diselesaikan.”

Masa ini abad ke-19.

Semasa umur Planck 40 tahun, Planck nak selesaikan masalah-masalah kecil yang belum selesai ini. Antaranya masalah ‘Jasad Hitam’.

Jasad Hitam ini penyerap dan pelepas tenaga yang baik. Baju warna hitam panas sebab ia menyerap semua jenis tenaga. Begitulah.

Masalah ‘Jasad Hitam’ ini, sepanas mana pun benda ini, ia tak pernah melepaskan tenaga ultra-violet.

Tenaga kan ada banyak tahap. Ada infra-merah, ada gelombang-mikro, ada ultra-violet.

Sepatutnya kalau makin panas, tenaga makin tinggi. Bila makin tinggi, patutnya jasad hitam ada lepaskan tenaga ultra-violet. Tapi tak ada pulak.

Tenaga ultra–violet itu ada. Tapi kejap ada kejap tak ada. Sepatutnya ada-lah sepanjang masa kalau dah panas sangat.

Kelakuan ‘Jasad Hitam’ ini menyanggah hukum-hukum fizik pada masa itu. Sanggah hukum-hukum fizik yang orang kata dah ‘well-established’.

Max Planck usulkan, apa yang berlaku pada jasad hitam ini, ia tak melepaskan tenaga dalam bentuk berterusan (continous) macam gelombang yang bertahap tapi dalam bentuk sebutir-sebutir macam paket dan rawak.

Paket-paket ini Planck panggil ‘kuanta’. Planck ada pembuktian matematik.

Planck panggil penjelasan dia sebagai ‘bencana ultraviolet’ sebab ideanya terlalu radikal.

Planck tak tahu kenapa tenaga patut berkelakuan begitu. Dia kata penjelasan dia sebagai ‘kelakuan yang terdesak’ (act of desperation).

Planck rasa jawapan teori yang dia bagi adalah jawapan yang terpaksa dia bagi. Planck dah banyak kali usulkan teori itu dan ini, tapi tak ada satu pun penjelasan yang tepat dengan eksperimen.

Sebelum ini pun dah ada usulkan penjelasan termasuk penjelasan matematik tapi semuanya gagal menepati eksperimen.

Gagal sebab terlalu bergantung kepada fizik-fizik ‘lama’.

Boltzmann tegur Planck, “Aku rasa tindakan kau ini memang tindakan yang terdesak.

Aku bersedia korbankan ketaatan dan pandangan aku terhadap hukum-hukum fizik yang sedia ada.”

Penjelasan Planck memang terlalu radikal. Ramai sangat yang tak terima sehinggalah Einstein gunakan idea Planck ini untuk jelaskan kesan fotoelektrik.

Kesan fotoelektrik ini kata elektron akan tercabut dari logam bergantung pada frekuensi cahaya yang diberikan tanpa peduli kepanasan (intensity) cahaya tersebut.

Kalau panas-panas pun tapi frekuensinya rendah, elektron tak tercabut dari logam.

Akhirnya, fizik dah buka satu pintu yang baru iaitu cabang fizik kuantum. Cabang yang semakin menimbulkan banyak masalah dan persoalan.

Planck dapat Nobel Prize daripada penemuan ini. Dialah pengasas fizik kuantum.

Einstein pula, berterima kasih kepada Planck, dapat Nobel Prize daripada penjelasan kesan fotoelektrik.

Comments

comments