Ilmenau tähistab kvantmehaanika 100. aastapäeva: loengusari algab peagi!

Ilmenau tähistab kvantmehaanika 100. aastapäeva: loengusari algab peagi!

29. aprillil 2025 alustab Ilmenau tehnikaülikool loengusarjaga “Kvantid Ilmenaus”. See sündmus tähistab kvantmehaanika sajandat sünnipäeva ja kestab kuni juulini 2025. Professor Thomas Fröhlich avab sarja loenguga Plancki tasakaalust ja uuest kilogrammi määratlusest. Loenguid peavad ülikooli teadlased ja need toimuvad Faraday hoone loengusaalis tu-ilmanau.de teatatud.

Kvantmehaanika, mille sõnastas 1925. aastal Werner Heisenberg ja pälvis talle 1932. aastal Nobeli füüsikaauhinna, on aluseks kaasaegsetele tehnoloogiatele, nagu arvutikiibid, päikesepatareid ja magnetresonantstomograafia. Loengusari on osa ÜRO algatatud projektist “Rahvusvaheline kvantteaduse ja kvanttehnoloogiate aasta”, mille eesmärk on muuta kvantfüüsika leiud kättesaadavaks laiale publikule.

Loengusari üksikasjalikult

Selle sarja raames on kavas ka järgmised teemad ja esinejad:

• 06.05.2025: Prof. Hannes Töpfer – „Energieeffiziente Mikroelektronik mit Supraleitern“
• 27.05.2025: Prof. Jörg Kröger – Thema „Materiewellen“
• 10.06.2025: Prof. Thomas Hannappel – Thema „Solarenergie“
• 24.06.2025: Prof. Siegfried Stapf – Thema „Kernspinresonanz“
• 08.07.2025: Prof. Stefan Krischok – Thema „Photoeffekt“

Sissepääs kõikidele üritustele on tasuta.

Professor Fröhlichi loengu keskne aspekt on äsja määratletud kilogrammi mõõtmine. 2018. aastal defineeriti kilogramm ümber füüsilisest objektist sõltumatuks – algne kilogramm on valmistatud plaatinast ja iriidiumist. See algne kilogramm, mida on hoitud Pariisis 1889. aastast, on aastatega kaalust alla võtnud. 2018. aastaks oli kadu peaaegu 50 miljondik grammi, mille tulemuseks on minimaalsed ebatäpsused kogu maailmas kasutatavates kaaludes. Nende probleemide vastu võitlemiseks põhineb kilogrammi uus määratlus Plancki konstandil, näiteks entwicklungspraxis.vogel.de selgitas.

Plancki kaal, mille on välja töötanud TLÜ Ilmenau koostöös Physikalisch-Technische Bundesanstaltiga (PTB), võimaldab mõõta massi suure täpsusega, ilma et oleks vaja füüsilist võrdlusobjekti. See töötab elektromagnetilise jõu kompensatsiooni alusel, mistõttu on see isekalibreeriv mõõteseade. Kaalu esimene prototüüp oli kasutusvalmis 2017. aasta lõpus.

Tehnoloogilised tagajärjed

Uus kilogrammi määratlus ja Plancki tasakaal ei ole lihtsalt akadeemilised mõisted, vaid neil on kaugeleulatuvad praktilised tagajärjed. Selle asemel, et toetuda muutuvale füüsilisele objektile, saab nüüd mõõtmisi määratleda universaalsete looduskonstantidega. Muudatus on aastakümnete pikkuse rahvusvahelise koostöö tulemus ja seda toetavad mitmed instituudid, sealhulgas CERN. Plancki konstandi väärtuseks fikseeriti 6,626070150 × 10−34 kg⋅m²/s, mis hoiab ära tulevaste võrdlusplokkide muutumisest tingitud kalibreerimise vajalikuks muutumise, nt. kodu.tsern teatatud.

Kvantmehaanika areng ja kilogrammi määratlus illustreerivad kiiret arengut füüsikateaduses ja seavad mõõtmistehnoloogia täpsusele uued standardid. Kuhu see areng meid viib, sellest tuleb kindlasti juttu sarja eelseisvates loengutes.