Квант, у физици, означава недељиву, дакле, најмању количину енергије која се јавља у елементарним процесима. На пример,фотон је квант електромагнетне интеракције,глуонјаке интеракције,Z-бозонслабе интеракције,гравитон (експериментално још недетектован) квант гравитационе интеракције. У ширем смислу квант означава елементарну, дакле најмању, јединицу сваке физичке величине. Тако јеБоров магнетон квант магнетног момента,Планкова константа квантмомента импулса итд. Откриће да је свет око нас квантне природе представља једно од највећих достигнућа модерне науке. Стога се квант јавља у разним аспектима природних наука где је саставни део терминологије. На пример постојеквантна механика,квантна хемија,квантна електроника,квантна оптика итд.
Реч квант потиче од латинског quantum (множина quanta) = количина, мноштво, свота, износ, део.
Квантна теорија грана физике која се бави квантима и квантизацијом, појавила се 1900. године када јеМакс Планк објавио теорију којом је објасниоемисиони спектарцрног тела. У том раду Планк је користиоприродни систем физичких јединица који је предложио претходне године.
Загрејано тело емитује топлотно зрачење (топлоту), дакле,електромагнетно зрачење уинфрацрвеном доменуспектра. У то време све је то било добро познато. Ако се тело и даље загрева онда почиње знатније да емитује и видљиво зрачење, прво у црвеном делу спектра (црвено усијање) а после и у целом видљивом опсегу (бело усијање). Претходних година зрачење црног тела детаљно је испитивано за шта су развијени и одговарајући инструменти.
Квантна формула зрачења црног тела, као зачетак квантне механике, настала је у недељу увече, 7. октобра 1900. године, када је Планк на брзину извео своје прве рачуне. Они су засновани на извештају немачког физичара Рубенса (који је са супругом био Планку у гостима)о најновијим мерењима у инфрацрвеном домену. Касно исте вечери, Планк је дописницом послао формулу Рубенсу, коју је он добио следећег дана. Неколико дана касније Рубенс је известио Планка да се формула одлично слаже са експериментом, како тада тако и данашњих дана.
У први мах била је то само једначина која се одлично поклапа са подацима. Тек неколико недеља касније испоставило се да је за њено извођење неопходнаквантизација.
За увођење квантизације требало је мало и среће (или вештине, мада је сам Планк то назвао „срећним нагађањем интерполационе формуле"). Испоставило се да је формула у основи коректна али је њено извођење имало драстичан „споредни ефекат“ о нужности квантизације зрачења. То је било потпуно неочекивано. Планк је спретно спојио и поједноставио постојеће формуле. Укратко, пред собом је имао два израза:
- (i) из претходних истраживања у црвеном делу спектра имао јеx;
- (ii) сада, из нових инфрацрвених података, добио јеx².
Њиховим спретним комбиновањем каоx(a+x), могао је добијеном формулом у граничним условима да репродукује обе раније постојеће формуле. Заx <<a (црвени део спектра) Планков израз прелази уax а заx >>a (инфрацрвени део) Планков израз је приближноx². Срећна околност у свему томе је да је Планкова формула, ван сваких очекивања, изузетно тачна. Израз за енергијуE, за зрачење на фреквенцијиf, и температуриT, може да се напише као
То је израз који је био поређен са експерименталним подацима. Постоје два параметра која је требало одредити из података:h нова константа,Планкова константа, иk већ познатаБолцманова константа. Обе константе се данас сматрајуфундаменталним у физици али су у то време биле далеко од тога. „Елементарни квант енергије“ јеhf. Међутим, таква јединица нормално не постоји и није неопходна за квантизацију.
Анализом познатих експерименталних података Планк је израчунао нумеричке вредности заh иk. На основу тога могао је Немачком физичком друштву, на састанку 14. децембра 1900. године, да саопшти много тачније вредности Авогадровог броја и елементарног наелектрисања. То Планково саопштење се сматра догађајем у којем је рођена квантна механика.
- J. Mehra and H. Rechenberg,The Historical Development of Quantum Theory, Vol.1, Part 1, Springer-Verlag New York Inc., New York 1982.
- Lucretius, "On the Nature of the Universe", transl. from the Latin by R.E. Latham, Penguin Books Ltd., Harmondsworth 1951. There are, of course, many translations, and the translation's title varies. Some put emphasis on how things work, others on what things are found in nature.
- M. Planck,A Survey of Physical Theory, transl. by R. Jones and D.H. Williams, Methuen & Co., Ltd., London 1925 (Dover editions 1960 and 1993) including the Nobel lecture.
- Macura, Slobodan; Radić-Perić, Jelena (2004).Atomistika. Beograd: Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu/Službeni list. .. стр. 57.
