Blackbody radiation and the beginning of Max Planck's Quantum Universe (Part-I)
၁၉၀၀ ခုနှစ်လောက်မှာ ရှေးရိုးစံထားမက္ကင်းနစ်က “Ultraviolt Catastrophe and Infrared Catastrophe” ပြဿနာကို သီအိုရီရူပဗေဒပညာရှင်တစ်ယောက်က ပြေပြေလည်လည်ဖြေရှင်းနိုင်ခဲ့ပါတယ်။
သူကတော့ အများသိကြတဲ့ ဂျာမနီနိုင်ငံ ဘာလင်တက္ကသိုလ်က ပါမောက္ခတစ်ယောက်ဖြစ်တဲ့ မက်စ်ပလန့်ပါပဲ။
တကယ်တော့ မက်စ်ပလန့်ရဲ့အထူးပြုတဲ့နယ်ပယ်က Thermodynamics (အပူဒိုင်းနမစ်), Staistical mechanics(စတာတစ်စတစ်ကယ်မက္ကင်းနစ်), electromagnetic theory (လျှပ်စစ်သံလိုက်သီအိုရီ) ဖြစ်ပါတယ်။
မက်စ်ပလန့်ရဲ့ပါရဂူကျမ်းက second law of thermodynamics (အပူဒိုင်းနမစ်ဒုတိယနိယာမ) ကို အခြေခံပြီးတော့ ပြုစုထားတာဖြစ်ပါတယ်။ ၁၈၉၀-၁၉၀၅ အချိန်ကာလတွေမှာ မက်စ်ပလန့်က အပူဒိုင်းနမစ် ဒုတိယနိယာမ(အင်ထရိုပီ) ကို လေ့လာနေတဲ့အချိန်ဖြစ်ပါတယ်။
အင်ထရိုပီ ဆိုတာကတော့ စနစ်တစ်ခုရဲ့ အစီအစဉ်မကျ လုပ်ဆောင် နေတာကို ပြောခြင်းဖြစ်ပါတယ်။ တစ်နည်းပြောရရင် disorder (ပရမ်းပတာ) ဖြစ်နေတဲ့ အခြေအနေကို တိုင်းတာတာပါ။
အဲ့အချိန်မှာ သူ့ရဲ့လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်တစ်ယောက်ဖြစ်တဲ့ Wien (ဗင်းန်) ကိုယ်တိုင်ကလည်း blackbody radiation ကို ဖြေရှင်းနေခဲ့တဲ့ အချိန်လည်းဖြစ်ပါတယ်။ ရလဒ်အနေနဲ့ ၁၈၉၆ ခုနှစ်မှာ ဗင်းန်ရဲ့နိယာမ ထွက်ပေါ်လာခဲ့ပါတယ်။
အဲ့အချိန်လောက်တုန်းက ဗင်းန်ရဲ့နိယာမကို မက်စ်ပလန့်အပါအဝင် တစ်ခြားသော ရူပဗေဒပညာရှင်တွေက မှန်တယ်လို့လက်ခံကြပါတယ်။ သို့သော် မက်စ်ပလန့်အနေနဲ့ လက်မခံတဲ့နေရာတစ်ခုရှိပါတယ်။
အဲ့တာကတော့ ဗင်းန်ရဲ့ဖော်မြူလာ ဆင်းသက်လာပုံကို သဘောမတွေ့တာပါ။ အဲ့တာကြောင့် မက်စ်ပလန့်အနေနဲ့ ဒီနိယာမ ကို rigorous ဖြစ်အောင် အင်ထရိုပီ နဲ့ ပုံဖော်ပါတော့တယ်။ ဒီအထိက အဆင်ပြေနေပါသေးတယ်။
၁၈၉၉ ခုနှစ်လောက်မှာ လက်တွေ့ရူပဗေဒပညာရှင်တွေဖြစ်ကြတဲ့ Otto Lummer and Ferdinand Kurlbaum (အော်တို လမ်းမား(အ်) နဲ့ ဖာဒီနမ်(ဒ်) ကားလ်ဘေးအမ်) တို့က ဗင်းန်ရဲ့နိယာမ က low frequency မှာ စွမ်းအင်ဖြန့်ဝေပုံက မှားယွင်းနေတယ်ဆိုပြီးတော့ သက်သေပြခဲ့ကြပါတယ်။
အဲ့တာနဲ့ ၁၉၀၀ ပြည့်နှစ် ဇွန်လမှာ ရေးလိုက်(အ်) - ဂျင်း(စ်) နိယာမ က blackbody radiation ကိုဖြေရှင်းဖို့ ထွက်ပေါ်လာခဲ့ပါတယ်။ ကျွန်တော့်အနေနဲ့ ရေးလိုက်(အ်) - ဂျင်း(စ်) နိယာမ လို့ပဲ ရေးလိုက်ပါရစေ။ တကယ်တော့ Lord Rayleigh (လော့ဒ် ရေးလိုက်(အ်)) ဆိုတဲ့ ရူပဗေဒပညာရှင်က 1900 ပြည့်နှစ် ဇွန်လမှာ ပထမဆုံး ဖော်မြူလာ ထုတ်ခဲ့တာဖြစ်ပါတယ်။
နောက် ၁၉၀၅ ခုနှစ်မှာမှ ဆားလ်ဂျင်း(စ်) နဲ့ ‌ လော့ဒ် ရေးလိုက်(အ်) နဲ့က ပိုပြီးပြည့်စုံတဲ့ သီအိုရီ ကို ထုတ်ဝေခဲ့တာမလို့ ရေးလိုက်(အ်) - ဂျင်း(စ်) နိယာမ လို့ခေါ်တာပါ။ ကျွန်တော်တို့က အခု 1900 ခုနှစ်ကို ပြန်သွားကြပါမယ်။
ဒီနေရာမှာ မက်စ်ပလန့်အနေနဲ့ ဗင်းန်ရဲ့နိယာမ ကို low frequency မှာ ပြေလည်အောင် သူစွဲကိုင်ထားတဲ့ အင်ထရိုပီ ဖော်မြူလာကို လှည့်သုံးပေးရဖို့ အကြောင်းဖန်လာပါတယ်။ အဲ့တာကတော့ ကျွန်တော်တို့ရဲ့မက်စ်ပလန့်က oscillator တစ်ခုခြင်းစီရဲ့ အင်ထရိုပီ ကို တွက်ဖို့ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီအကြောင်းအရာကို မဆက်ခင်မှာ စာဖတ်သူတွေ ဒီနေရာမှာ ဘာကြောင့် မက်စ်ပလန့်က ရေးလိုက်(အ်) - ဂျင်း(စ်) နိယာမ ကို မဖြေရှင်းတာလဲဆိုတဲ့ မေးခွန်းကို ဖွက်ထားတာ သတိထားမိပါရဲ့လား။
အဲ့တာကတော့ ဒီ ရေးလိုက်(အ်) - ဂျင်း(စ်) နိယာမ မှာပါတဲ့ ဖော်မြူလာက equipartition theorem ကို သုံးထားတာပဲဖြစ်ပါတယ်။
မေးစရာရှိလာတာက ပလန့်က equipartition theorem အသုံးပြုထားတာကို ဘာလို့လက်မခံနိုင်ရတာလဲ။ သူ့ရဲ့သက်ရောက်မှုကရော ရူပဗေဒလောက အပေါ် ဘယ်လိုရှိမလဲဆိုတာ ကျွန်တော်တို့ နောက်article မှာ ဆက်လက်ဆွေးနွေးကြရအောင်ပါ။
~MASES / Kaung Khant Naing