Всё вокруг состоит и малюсеньких частиц, которые не видны человеческому глазу, – атомов. Атом состоит из более мелких частиц: в центре – ядро, а вокруг него вращаются электроны. Ядро состоит из нейронов и протонов. Электроны, которые вращаются вокруг ядра, имеют отрицательный заряд (-), а протоны, которые находятся в ядре, – положительный (+). Обычно количество электронов в атоме совпадает с количеством протонов в ядре, поэтому атом не имеет заряда – он нейтрален.
Бывают такие атомы, у которых может не хватать одного электрона. Они имеют положительный заряд (+) и начинают притягивать электроны (-) из других атомов. И в этих, других атомах электроны слетают со своих орбит, меняют траекторию движения. Движение электронов от одного атома к другому приводит к образованию энергии. Эта энергия и называется электричеством.
На рубеже 19 и 20 веков возникли ряд проблем, которые не могла объяснить классическая физика. Две наиболее известные из них:
- проблема стабильности атомов, электроны, вращаясь вокруг ядра, должны были непрерывно излучать и в конце концов упасть на ядро, чего не наблюдалось в реальности;
- так называемая ультрафиолетовая катастрофа, при нагревании тел максимум излучения смещается в область более высоких частот, согласно классическим представлениям, нагретые тела должны были излучать во всем спектре частот, по сути, с бесконечно большой мощностью, чего не наблюдалось в реальности.
К задачам, с которыми не смогла справится классическая физика можно отнести и ряд других (фотоэффект и прочие). Первым кто попытался объяснить описанные явления новым подходом был Макс Планк, он выдвинул гипотезу, согласно которой излучение испускалось и поглощалось не непрерывно, но дискретно - порциями (квантами), эта и ряд других гипотез позволили разрешить проблемы, назревшие в физике к тому времени и дали начало новому разделу - квантовой физике. Квантовая физика является наиболее общей, классическая физика вытекает из квантовой путем усреднения по большому числу частиц, а наблюдаемые величины являются не чем иным, как собственными значениями квантовых эрмитовых операторов.
