In der letzten Folge von Netflix 'äußerst beliebter Serie "Stranger Things" hängt das Schicksal nicht nur der Charaktere, sondern der ganzen Welt von der Fähigkeit eines Charakters ab, sich zu erinnern. Plancksche Konstante .
Benannt nach dem deutschen Physiker Max Planck , Plancks Konstante beschreibt das Verhalten von Teilchen und Wellen, einschließlich des Lichtteilchens, der Photon . Plancksche Konstante wird dargestellt durch h und ist :
6,62607015 x 10 -34 Joule-Sekunden .
VERBINDUNG: PHYSIKER ERREICHEN DIE GENAUESTE MESSUNG DER GRAVITATIONALEN KONSTANTEN ZUM DATUM
Plancks Entdeckung
Erkennen, dass a Molekül war die kleinste Einheit einer Substanz, Planck fragte sich, ob es eine kleinste Einheit von gab Energie dh wenn Energie "quantisiert" werden könnte.
Durch Messen der Schwarzkörperstrahlung Planck stellte fest, dass sich Energie bei der Energieübertragung in festgelegten Mengen bewegt, die als vibrierende Atome bezeichnet werden. Quanten .
Er stellte fest, dass die Frequenzen der Strahlungswellen alle ein Vielfaches der von ihm angerufenen Zahl waren. h . Während Frequenzen von 2 h oder 3 h sind möglich, eine Frequenz von 1/2 h ist nicht. Für diese Entdeckung erhielt Planck die 1918 Nobelpreis für Physik .
Um die Energie eines Teilchens wie eines Photons zu bestimmen, wird die Plancksche Konstante mit der Frequenz seiner Welle multipliziert :
E = hf
Eine andere Version der Planckschen Konstante heißt h-Balken und es ist die Quantisierung des Drehimpulses. Der Drehimpuls eines Teilchens wie eines Elektrons kann nur ein Vielfaches von sein h-Balken .
Die Schlüssel zu "The Upside Down"
In der Episode "Fremde Dinge" ist Plancks Konstante der Code zum Öffnen eines Safes, der Schlüssel enthält, die das Tor zu "The Upside Down" schließen, dieser anderen Welt, die Unschuldige nimmt, wie z. Barb .
Wann Sheriff Jim Hopper gibt den falschen Code ein, es liegt an Dustin um seine Freundin vom Lager aus über Amateurfunk zu erreichen Suzie um die Plancksche Konstante zu erhalten.
Leider möchte Suzie mit Dustin, dem Thema aus dem Film, ein Duett singen. "Die unendliche Geschichte" . Nach einer musikalischen Pause erkennt Suzie Plancks Konstante als 6.62607004 Dustin leitet die Informationen an Hopper weiter und der Safe wird geöffnet.
Die Antwort könnte jedoch rechtzeitig gekommen sein oder auch nicht, um Hopper zu retten, und es gibt ein weiteres Problem. "Stranger Things" wurde 1985 eingestellt, und damals wäre Plancks Konstante der Wert von 1973 gewesen, der war 6,626176 x 10 -34 Joule-Sekunde . Der Wert, den Suzie Dustin gibt, ist tatsächlich der Wert von 2017, der war 6,62607004 x 10 -34 Joule-Sekunde
Warum die Unterschiede?
Die Plancksche Konstante hat sich im Laufe der Jahre geändert, weil Wissenschaftler gelernt haben, sie besser zu messen. Mit komplexeren Instrumenten wurde die Plancksche Konstante 2018 aktualisiert und als Teil der Konstante übernommen. Internationales Einheitensystem . Es ist jetzt :
6,62607015 x 10 -34 Joule Sekunden .
Wenn Sie also das nächste Mal versuchen, die Welt zu retten, wissen Sie, was Sie sagen sollen.
Die 0,7% ige Lösung
Plancks Konstante spielt eine Rolle in unserer Existenz. Die Fusionsreaktion, die auf der Sonne stattfindet, verschmilzt vier Wasserstoffatome zu einem Heliumatom. In diesem Prozess ungefähr 0,7 Prozent der Wasserstoffmasse wird über Einsteins berühmte Gleichung in Energie umgewandelt E = mc 2 .
Das scheint zwar nicht viel zu sein, aber es hat gereicht, um den Planeten zum letzten Mal nicht zu rösten. 4,5 Milliarden Jahre. Wissenschaftler nennen diese 0,7 Prozent eine "Goldlöckchen-Zahl", weil es genau richtig ist, das Leben so zuzulassen, wie wir es kennen.
Der Prozess der Wasserstofffusion ist ein heikler Tanz. Erstens erzeugt die Reaktion Deuterium ein Isotop des Wasserstoffs, dessen Kern aus einem Proton und einem Neutron besteht. Dann kollidieren zwei Protonen, wodurch eines der Protonen seine elektrische Ladung abgibt und ein Neutron wird.
Wenn die Effizienz des Wasserstofffusionsprozesses war 0,6 Prozent , das Neutron und das Proton würden sich nicht miteinander verbinden, um ein Deuteriumatom zu bilden, und es wäre zu kalt, um Helium zu erzeugen. Da Helium der erste Schritt zur Herstellung des Restes der Elemente ist, deren schwerere Elementedu und ich sind gebildet, würden nicht geschaffen werden.
Wenn die Wasserstofffusion einen Wirkungsgrad von 0,8 Prozent Helium würde sich zu leicht bilden und es würde nicht genug Wasserstoff übrig bleiben, um Wasser zu erzeugen. Ohne Wasser würde das Leben, wie wir es kennen, nicht existieren.