14/12/1900: Sự ra đời của thuyết lượng tử

Nguồn: The birth of quantum theory, History.com

Biên dịch: Nguyễn Thị Kim Phụng

Vào ngày này năm 1900, nhà vật lý học người Đức Max Planck công bố nghiên cứu đột phá của ông về tác động của bức xạ đối với một vật đen (blackbody), và thuyết lượng tử của vật lý hiện đại đã ra đời.

Thông qua các thí nghiệm vật lý, Planck đã chứng minh rằng năng lượng, trong một vài tình huống nhất định, có khả năng thể hiện các đặc tính của vật chất. Theo các lý thuyết của vật lý cổ điển, năng lượng chỉ là một hiện tượng giống như sóng liên tục, không phụ thuộc vào đặc tính của vật chất. Lý thuyết Planck, cho rằng năng lượng bức xạ được tạo thành từ các thành phần giống như hạt, được gọi là quanta.

Lý thuyết mới này đã giúp giải quyết các hiện tượng một cách tự nhiên không giải thích được trước đây, như biểu hiện của nhiệt trong chất rắn và bản chất của sự hấp thụ ánh sáng ở mức độ nguyên tử. Năm 1918, Planck đã được trao giải Nobel Vật lý cho công trình thống kê về bức xạ vật đen.

Các nhà khoa học khác, chẳng hạn như Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger và Paul M. Dirac, đã đào sâu lý thuyết của Planck và phát triển cơ học lượng tử – một ứng dụng toán học của lý thuyết lượng tử trong đó năng lượng được xét là hạt hay sóng, tùy thuộc vào các biến nhất định. Vì vậy, cơ học lượng tử xem xét một cách tự nhiên theo góc nhìn biến đổi, tương phản rõ nét với cơ học cổ điển, trong đó tất cả các tính chất chính xác của các vật thể, về nguyên tắc, đều có thể tính toán được. Ngày nay, sự kết hợp của cơ học lượng tử với thuyết tương đối của Einstein là nền tảng của vật lý hiện đại.