Teorijska fizika i struktura materije - 2. dio
Ivan Supek

Akademik Ivan Supek (Zagreb, 8. travnja 1915. - Zagreb, 5. ožujka 2007.), bio je hrvatski fizičar, filozof, pisac, borac za mir i humanist. Doktorirao je fiziku i filozofiju u Leipzigu pod vodstvom fizičara Wernera Heisenberga, s kojim je nastavio rad na kvantnoj teoriji polja. Kasnije se bavio istraživanjem teorije metala na niskim temperaturama te je poznat po otkriću diferencijalne jednadžbe za električnu vodljivost materijala na tim temperaturama. Autor je i brojnih romana i drama s filozofskim, političkim i znanstveno-fantastičnim temama.

Teorijska fizika i struktura materije, drugi dio, obrađuje kvantnu teoriju i valnu teoriju materije. Poslije Planckova zakona izložene su osnovne činjenice o kvantnoj emisiji i apsorpciji. Drugo poglavlje prikazuje staru kvantnu mehaniku Bohra i Sommerfelda, koja je konsekventnom primjenom principa korespondencije vodila do otkrića mehanike matrica. U trećem poglavlju primjenjuju se kvantni principi na strukturu atoma i izgradnju periodnog sistema kemijskih elemenata. Najvažnije je u tom ispitivanju otkriće spina i Paulijev princip, koji ima odlučno značenje za strukturu materije. Nova epoha fizike, koja je počela de Broglievom hipotezom o valovima materije, prikazana je u daljim poglavljima. U četvrtom poglavlju izvedene su najvažnije diferencijalne jednadžbe skalarnog polja materije i rješenja u jednostavnim potencijalima, a da nije dodirnuto pitanje, što su zapravo valovi materije. U idućem poglavlju iznesene su fizičke interpretacije valova materije i pokazana uska veza između valne mehanike Schrödingera i mehanike matrica Heisenberga. I pored suprotnog ishodišta, obje kvantne mehanike su identične. Osim toga, to poglavlje sadrži bitne primjene valne mehanike na kemiju, kao i valnomehaničko tumačenje tako zagonetnog Paulijeva principa. Šesto poglavlje započinje s mezonskom teorijom nuklearnih sila, koja je danas u središtu eksperimentalnog i teorijskog ispitivanja. Nova otkrića u 1947. i 1948. o mezonima omogućila su, da se kako-tako pruži zaokružena slika o nuklearnim silama i kozmičkim zrakama. Eksperimentalni materijal tu naglo raste i treba očekivati nova iznenađenja. Šesto poglavlje sadrži još teoriju spina, koji je bitno svojstvo elementarnih čestica. Knjiga završava s kvantnom elektrodinamikom. Pored velikih uspjeha navedene su i glavne teškoće, pred kojima stoji kvantna teorija valnih polja. Rješenje problema elementarnih čestica i poznatih divergencija u vlastitim energijama može izazvati još duboke promjene u principima kvantne teorije. Ipak, čitatelj ne treba da posumnja u čitavu teoriju. Kvantna mehanika atoma, molekula i čvrstog tijela, u svojoj nerelativističkoj aproksimaciji, trajan je posjed fizike, i buduća teorija morat će obuhvatiti današnju, kao što relativistička mehanika sadrži kao specijalan slučaj Newtonovu mehaniku.