Гейзенберг особливо наполягав на відмові від будь-яких простих наочних уявлень чи моделей на користь тільки таких властивостей, які могли бути визначені з експерименту, оскільки за його міркувань мікросвіт має принципово інше пристрій, ніж макросвіт на увазі особливої вЂ‹вЂ‹ролі постійної Планка, несуттєвою в світі великих величин.
Шредінгер показав, що хвильова механіка і матрична механіка математично еквівалентні. Відомі нині під загальним назвою квантової механіки, ці дві теорії дали довгоочікувану загальну основу описи квантових явищ. Багато фізиків віддавали перевагу хвильової механіці, оскільки її математичний апарат був їм більш знаком, а її поняття здавалися більш "фізичними"; операції ж над матрицями - більше громіздкими.
Незабаром після того, як Гейзенберг і Шредінгер розробили квантову механіку, Поль Дірак запропонував більш загальну теорію, в якій елементи спеціальної теорії відносності Ейнштейна поєднувалися з хвильовим рівнянням. Рівняння Дірака застосовно до частинок, рухаються з довільними швидкостями. Спін і магнітні властивості електрона слідували з теорії Дірака без яких би то не було додаткових припущень. Крім того, теорія Дірака передбачала існування античастинок, таких, як позитрон і антипротон, - двійників часток з протилежними за знаком електричними зарядами.
КВАНТОВІ ПОРЦІЇ
Однією з перших проблем, для вирішення якої знадобилося введення кванта енергії, був розгляд співіснування частинок і полів і побудова теорії теплового випромінювання. Це випромінювання можна відчути не тільки під яскравим літнім сонцем, але і піднісши руку до звичайної лампочці або гарячого праски. Проте спроби пояснити такі буденні явища в рамках класичної теорії виявилися неспроможними.
У 1900 році Джон Релей і Джеймс Джинс, використовуючи класичну теорію, розглянули нагріте тіло, в якому електромагнітне поле (хвилі) знаходилося в тепловій рівновазі з частками. Виявилося, що в цьому випадку поле забирає у часток всю їх енергію. Тим самим класична теорія приводила до безглуздого результату: нагріте тіло, безперервно втрачаючи енергію через випромінювання хвиль, повинно охолонути до абсолютного нуля. Цей фізично абсурдний результат отримав назву "ультрафіолетової катастрофи ". Насправді нічого подібного, природно, не відбувається. Спостереження показали, що на високих частотах енергія випромінювання не зростає нескінченно, а убуває до нуля. Максимальне випромінювання при фіксованій температурі припадає на певну частоту або колір. Прикладами цього можуть служити червоний колір розпеченій кочерги (температура близько 1 000 К) або жовто-білий колір Сонця (близько 6000 К).
Приватний, здавалося б, питання про випромінюванні електромагнітних хвиль нагрітими тілами придбав принципове значення. Класична теорія приводила до результатів, різко суперечить досвіду. У 1900 році, щоб домогтися узгодження теорії з досвідом, Максу Планку довелося відступити від класичного підходу ли...
