Квантите на Макс Планк

Годината е 1900. По време на една продължителна лятна разходка в гората Грюнвалд близо до Берлин, Макс Планк разказва на своя син Ервин, че изглежда е открил нещо, което по значение може да се сравни единствено с откритията на Нютон.

Прието е да се счита, че квантовата теория се ражда на 14 декември 1900 г. На този ден Макс Планк докладва пред Немското физическо дружество интерпретацията на своята формула за топлинното излъчване на телата. Той стига до извода, че всеки излъчвател на енергия може да се разглежда като система от прости хармонични осцилатори (излъчватели) с различни честоти.

Той предполага, че осцилаторите излъчват енергията си на порции (кванти) с големина Е = hυ, където υ (Hz) е честота им, а h= 6,63 .10^{– 34} J.s е прочутата константа на Планк, която има размерност на механичната величина „действие” (т.е. енергия умножена по време) – кванта на действието.

Квантът на действието не само променя представите за непрекъснатия  характер на процесите в природата. Константата на Планк представлява фундаментална физична величина. Нейната нищожно малка стойност определя границата между микро – и макрокосмоса. Тя задава границите на приложимост на класическата физика в атомния свят и света на елементарните частици.

Дължината на Планк е мащаба, в който класическите идеи за гравитацията и пространство - времето престават да бъдат валидни и квантовите ефекти доминират. Това е "квантова дължина", най-малката измерена дължина с някакъв смисъл.  Приблизително тя е равен на 1,6.10^–35 m или около 10^–20 пъти размера на протона. 

Времето на Планк е времето, което е нужно на един фотон, който се движи със скоростта на светлината да измине разстояние, равно на дължината на Планк. Това е "квантово време", най-малкият измерен интервал от време, което има някакъв смисъл и е равен на 10^–43 секунди.  В рамките на законите на физиката, както ние ги разбираме днес, можем да кажем само, че Вселената се е появила, когато тя вече е била на възраст от 10^-43 секунди.

Първият учен, който приема категорично новата квантова идея е Алберт Айнщайн. През 1905 г. Айнщайн въвежда квантите на електромагнитното поле – фотоните, и с тяхна помощ  обяснява законите на фотоефекта.

 За своето откритие Макс Планк получава Нобеловата награда по физика през 1918 г. със следния мотив „За заслуги в развитието на физиката и откриване на квантуването на енергията“.