Минимальное квантовое взаимодействие в микромире

Микросостояние микрообъектов зависит от неконтролируемых квантовых воздействий со стороны окружения. Установлено, что в микромире существует ограничениена величину квантового воздействия, т.е. природа обладает минимальной «порцией» квантового действия, меньше которого не существует. Этот факт является фундаментальным законом природы. Этот закон не зависит от типа объекта и от характера внешнего воздействия, а зависит от того, что в природе существует минимальная "порция" квантового воздействия.

Впервые в 1900 г. минимальную «порцию» квантового воздействия обнаружил немецкий ученый Макс Планк. Планк изучил процессы испускания и поглощения света веществом и показал, что вещество испускает и поглощает свет в виде дискретных "порций" энергии, т.е. квантов(фотонов). Энергия кванта определяется по закону Планка: , где - энергия кванта, h=6,62ּ10^─34Джּс., постоянная Планка и - частота излучения. Планк установил, что взаимодействие электромагнитного излучения с веществом не зависит от типа вещества, а зависит от частоты электромагнитного излучения.

Минимальную "порцию" квантового воздействия (ћ) Планк определил по формуле ћ=h/2π=1,054ּ10^–34 Джּс, где ћ - постоянная Планка или элементарным квантовым воздействием. Любое квантовое воздействие, происходящее в природе, меняется кратно к ћ: L=Nּћ, где L момент импульса, N целое число. Размерность [ћ]=Джּс=Нּмּс=кгּ(м/с)ּм – это размерность момента импульса. Постоянная Планка ћ является мировой константой и является, такой фундаментальной величиной, как скорость света и гравитационная постоянная. Фундаментальность и универсальность ћ проявляется в том, что все физические формулы, характеризующие состояние микрочастиц, содержат постоянную Планка.

Значение очень мало, поэтому она в макроскопических масштабах себя не проявляет. В микромире время и расстояние остаются непрерывными, а энергия, импульс и момент импульса являются дискретными. Однако Планк считает, что пространство и время, в планковском масштабе, соответственно ℓ_пл=10^–33 см и τ=10^–43 сявляются квантованными. Классическое естествознание не признает дискретность всяких величин.

Таким образом, "атомизм" вещества и "атомизм" электричества дополнен "атомизмом" воздействия. Атомизм вещества означает, что все химические элементы состоят из определенных типов атомов. Атомы – это наименьшие частицы, которые проявляют химические свойства. Атомизм электричества означает, что в природе существует минимальный заряд – заряд электрона, меньше которого не бывает. Любой заряд является кратным к заряду электрона. Дальнейшая доработка идеи атомизма, привела к созданию квантовой физики. Ее законы показывают, что если значением можно пренебречь, тогда это - область классической физики, если нет, тогда – квантовой физики. Величайшее достижение квантовой физики состоит в том, что она развила неклассический взгляд на природу. Итак, Планк открыл эпоху неклассического естествознания.