kvanttihypoteesista

Kvanttihypoteesi on keskeinen käsite kvanttimekaniikassa, jonka saksalainen fyysikko Max Planck esitti ensimmäisen kerran vuonna 1900. Hypoteesi ehdottaa, että energia ei voi olla mitä tahansa arvoa, vaan se esiintyy diskreetteinä paketteina eli kvantteina. Tämä oli radikaali ajatus tuohon aikaan, sillä klassinen fysiikka oletti energian olevan jatkuvaa.

Planck kehitti tämän ajatuksen selittääkseen mustan kappaleen säteilyn käyttäytymistä. Klassinen fysiikka epäonnistui ennustamaan oikein pienen aallonpituuden säteilyn voimakkuutta, mikä johti ultraviolettikatastrofiin. Planckin hypoteesin mukaan energia, jonka säteilevä tai absorboiva kappale voi emittoida tai vastaanottaa, on aina tietyn perusyksikön, kvantin, monikerta. Tämä kvantin suuruus on verrannollinen säteilyn taajuuteen, ja verrannollisuuskerroin on Planckin vakio, jota merkitään h:lla. Kaava on E = hf, missä E on energiamäärä, h on Planckin vakio ja f on taajuus.

Kvanttihypoteesin merkitys on valtava, sillä se loi pohjan koko kvanttimekaniikan kehitykselle. Albert Einstein laajensi tätä ajatusta vuonna 1905 selittäessään valosähköistä ilmiötä, ehdottaen, että myös valo itse koostuu energiakvantteista, joita myöhemmin alettiin kutsua fotoneiksi. Kvanttihypoteesi on mullistanut ymmärryksemme maailmankaikkeudesta atomitasolla ja sen jälkeen.