Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 90 стр.

процессы, ведущие к стационарному состоянию резонаторов. Вместе с тем                           генерализации     умозрительной     модели    (“осцилляторного      газа”)
Планк допускает, что энергетическое распределение стационарного                                 всевозможным статистическим системам с различными распределениями
состояния последних то же, что и излучение в полости, и поэтому оно                             частот по «энергетическим ячейкам» Планк приходит к понятию о
определяет энергетический спектр излучения черного тела1.                                       “дискретных      частицах     энергии”,    распределяющихся         между
    Методологическая реконструкция оригинальных текстов работ2                                  осцилляторами с одинаковой собственной частотой, т.е. конструкту “квант
М. Планка позволяет обнаружить умозрительный характер формирования                              энергии”. Следовательно, данный фундаментальный конструкт — продукт
теоретического конструкта “квант действия”. Планк пишет: “Итак                                  умозрительных процедур нелогического характера, т.е. имеет
представим себе множество таких колеблющихся с определенной                                     неэмпирическую природу происхождения («неиндуктивную»)1.
частотой элементарных осцилляторов, находящихся в однородном                                         Здесь Планк явно использует соотношение Больцмана SN = klnW,
изоляторе, например, в вакууме, окруженном со всех сторон твердыми                              W — вероятность, или число распределений, совместимых с энергией
зеркальными стенками. Колеблясь эти осцилляторы излучают волны и,                               системы, требовало от него применения комбинаторики для определения
следовательно, энергию, но одновременно они также благодаря резонансу                           W, исходящей из установки Планка, что полная энергия системы UN = NV
селективно поглощают попадающие на них волны и тем самым                                        состоит из целого числа Р «элементов энергии» ε (т.е. UN =Р ε). Как пишет
увеличивают свою колебательную энергию”3. Далее, отталкиваясь от                                сам Планк: «Теперь мы должны дать выражение для распределения
этого образного представления, Планк приходит к образованию                                     энергии UN между N резонаторами с частотой ν. Если UN может быть
предельного представления — “идеала” в виде элементарных                                        разделено на точно определенное число конечных равных частей
осцилляторов, играющих роль центров излучения (“Но для развиваемой                              используем при этом природную константу h=6,55 *10-27 эрг*с. При
здесь теории в этом вовсе нет надобности, так как здесь с самого начала                         умножении этой константы на общую частоту ν резонаторов получается
вводится предположение, что длина волны осциллятора, колеблющегося с                            элемент энергии, который должен быть распределен между N
собственной частотой, велика по сравнению с его линейными размерами.                            резонаторами»2. Следовательно, требование применить комбинаторику
Такое предположение позволяет развивать теорию излучения и                                      заставило Планка ввести квант действия, что, несомненно,
поглощения, совсем не интересуясь внутренним строением резонатора.”4).                          революционизировало в целом физическое познание.
    В качестве структурного образа — гештальта Планком выбрано                                       Основной идеей Планка была идея о дискретности возможных
представление о любой статистической системе, состоящей из очень                                уровней энергии осциллятора. Как пишет М. Борн, его современников
большого числа движущихся частиц («газ в закрытом сосуде»). Это                                 “более всего волновали “квант энергии” ε0=h·ν и утверждение Планка, что
представление перенесено из статистики распределения частиц, что                                энергия, излучаемая и поглощаемая осцилляторами, “атомарна”, всегда
позволило использовать понятие о термодинамической вероятности и                                кратна ε0. Это было тем предположением, которое привело Планка к
логарифмический характер ее связи с энтропией: SN = k lnW. В результате                         выражению для средней энергии системы осцилляторов”3.
замещения в статистической системе движущихся частиц (т.е. в “газе,                                  Используя больцмановский закон распределения в качестве
находящимся в сосуде”) каждой частицы элементарным осциллятором,                                формального гештальта, М. Планк получил математическое выражение
играющего роль центра излучения, он получил представление об                                    для плотности излучения. При этом он рассматривал энтропию как
“осцилляторном     газе”   и   путем    последующей       универсальной                         решающую величину и полагал, что вероятность W определенного
                                                                                                распределения энергии Е между N осцилляторами, обладающими
                                                                                                собственной частотой ν, равна числу способов, с помощью которых эта
1
   При этом следует заметить, что В. Вин использовал в качестве эвристического средства         энергия может распределяться между этими конечными порциями,
распределение Максвелла-Больцмана по скоростям, которое согласно молекулярно-кинетической
теории характеризует состояние равновесия, наступающее в результате необратимых процессов при   кратными некоторой величине ε0, т.е. кванту энергии.
любых начальных условиях. Стало быть, Планк выбрал несколько иной путь: он переносит данное
                                                                                                1
распределение по скоростям с почвы молекулярно-кинетической теории на лоно максвелловской          Вошло в традицию считать, что природа понятия кванта действия эмпирическая (результат
электродинамики.                                                                                индукции). (См.: например, Тригг Дж. Решающие эксперименты в современной физике. – М.: Мир,
2
  Планк М. Избранные труды. 1975. С. 191–431.                                                   1974. С. 31).
3                                                                                               2
  Планк М. Избранные труды. 1975. С. 191–192.                                                     Планк М. К теории распределения энергии излучения нормального спектра // Избранные труды. С.
4
   Там же. С. 195. Другими словами, устремляя к нулю линейные размеры осциллятора, т.е.         251–257.
                                                                                                3
пренебрегая внутренним строением данного резонатора приходим к “идеалу”.                          Борн М. Размышления и воспоминания физика. С. 63.

                                            179                                                                                             180