Ilmenau świętuje 100-lecie mechaniki kwantowej: wkrótce rusza seria wykładów!

Ilmenau świętuje 100-lecie mechaniki kwantowej: wkrótce rusza seria wykładów!

29 kwietnia 2025 roku na Politechnice w Ilmenau rozpocznie się cykl wykładów pt. „Quants in Ilmenau”. Wydarzenie to upamiętnia stulecie mechaniki kwantowej i potrwa do lipca 2025 r. Profesor Thomas Fröhlich otwiera serię wykładem na temat wagi Plancka i nowej definicji kilograma. Wykłady prowadzone są przez naukowców z uczelni i odbywają się w sali wykładowej Gmachu Faradaya tu-ilmenau.de zgłoszone.

Mechanika kwantowa, sformułowana przez Wernera Heisenberga w 1925 r. i przyniosła mu Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1932 r., stanowi podstawę nowoczesnych technologii, takich jak chipy komputerowe, ogniwa słoneczne i rezonans magnetyczny. Cykl wykładów jest częścią „Międzynarodowego Roku Nauki Kwantowej i Technologii Kwantowych”, projektu zainicjowanego przez Organizację Narodów Zjednoczonych, którego celem jest udostępnienie odkryć fizyki kwantowej szerokiemu gronu odbiorców.

Szczegółowy cykl wykładów

W ramach tego cyklu planowane są również następujące tematy i prelegenci:

• 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“

Wstęp na wszystkie wydarzenia jest bezpłatny.

Centralnym aspektem wykładu profesora Fröhlicha będzie nowo zdefiniowana miara kilograma. W 2018 roku na nowo zdefiniowano kilogram, tak aby był niezależny od obiektu fizycznego, oryginalny kilogram wykonany z platyny i irydu. Ten oryginalny kilogram, przechowywany w Paryżu od 1889 roku, z biegiem lat tracił na wadze. Do 2018 roku strata wyniosła prawie 50 milionowych grama, co skutkowało minimalnymi niedokładnościami w wagach używanych na całym świecie. Aby przeciwdziałać tym problemom, nowa definicja kilograma opiera się na stałej Plancka, np entwicklungspraxis.vogel.de wyjaśnione.

Waga Plancka, opracowana przez TU Ilmenau we współpracy z Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), umożliwia pomiary masy z dużą precyzją bez konieczności stosowania fizycznego obiektu odniesienia. Działa w oparciu o kompensację siły elektromagnetycznej, co czyni go samokalibrującym się urządzeniem pomiarowym. Pierwszy prototyp skali był gotowy do użytku pod koniec 2017 roku.

Implikacje technologiczne

Nowa definicja kilograma i równowaga Plancka to nie tylko koncepcje akademickie, ale mają daleko idące implikacje praktyczne. Zamiast polegać na zmieniającym się obiekcie fizycznym, pomiary można teraz definiować za pomocą uniwersalnych stałych natury. Zmiana jest wynikiem dziesięcioleci współpracy międzynarodowej i jest wspierana przez kilka instytutów, w tym CERN. Wartość stałej Plancka ustalono na 6,626070150 × 10−34 kg⋅m²/s, co zapobiega konieczności wykonywania przyszłych kalibracji w związku ze zmianą bloków odniesienia, np. strona główna.cern zgłoszone.

Rozwój mechaniki kwantowej i definicja kilograma ilustrują szybki postęp w naukach fizycznych i wyznaczają nowe standardy dokładności w technologii pomiarowej. Dokąd zaprowadzi nas ten postęp, z pewnością zostanie omówione w nadchodzących wykładach z tej serii.