Имя немецкого физика планка: Имя немецкого физика Планка, 4 (четыре) буквы

Содержание

Постоянный Макс Планк / Наука / Независимая газета

Экспериментаторы могут открывать миры, находящиеся за границами наших чувств, теоретики – за границами нашего разума




Пять нобелевских лауреатов, слева направо: Вальтер Нернст, Альберт Эйнштейн, Макс Планк, Роберт Милликен и Макс фон Лауэ. 1931. Фото Национального архива Нидерландов


Теперь я точно знал, что квант действия играет в физике гораздо бóльшую роль,чем я вначале был склонен считать, и благодаря этому полностью осознал то, что при разработке атомистических проблем необходимы совершенно новые методы рассмотрения.


Макс Планк. Научная автобиография



С именем немецкого физика-теоретика Макса Планка (1858–1947) связана одна из величайших революций в истории человеческого разума – начало проникновения в фантастический мир квантовых явлений. Теоретические исследования 1896–1900 годов, приведшие Планка к открытию квантов (термин «квант» в физику также был введен им), стали толчком к созданию одного из важнейших разделов современного естествознания – квантовой физики. В 1919 году Максу Планку была присуждена Нобелевская премия по физике «в знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии». 2 июня 1920 года, выступая в Стокгольме с Нобелевской лекцией, Планк отметил: «Именно на этом пути… передо мной забрезжил свет новых далей».


Предельная последовательность


В ХХ веке имя Макса Планка достигло вершин известности. Именем ученого названа введенная им фундаментальная физическая константа h – «постоянная Планка», связавшая макро- и микромиры и входящая в ряд уравнений и законов в различных разделах физики. Элементарные представления о квантах энергии включены в современные программы школьной физики, а постоянная Планка даже стала героиней анекдота, в котором ученик утверждает, что h – это высота планки.


Во множестве книг и статей, посвященных ученому, отмечается, что, хотя его работы в значительной степени революционизировали физику, сам Планк в науке был скорее консерватором. Впрочем, именно консерватизм, глубокая приверженность принципам классической физики привели Планка к его революционному открытию.


Один из создателей квантовой механики, Вернер Гейзенберг, писал, что революции в науке вызываются не внезапными открытиями или гениальными идеями, а наоборот, предельной последовательностью в применении традиционных понятий. Революции, по мнению Гейзенберга, делают те ученые, которые стремятся вносить как можно меньше изменений в прежнюю науку, так как именно стремление минимизировать изменения делает очевидным то, что к введению принципиально новых представлений нас толкает сама природа, а не жажда оригинальности. К таким необычайно последовательным, я бы даже сказал, радикальным консерваторам Гейзенберг относил создателя теории квантов – Макса Планка.


Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился 23 апреля 1858 года, в г. Киле в семье профессора гражданского права. В 1867 году семья будущего ученого переехала в Мюнхен. Там Макс Планк поступил в Королевскую Максимилиановскую классическую гимназию, прекрасные преподаватели которой сумели пробудить в юноше глубокий интерес как к гуманитарным, так и к естественным и точным наукам.


После окончания гимназии Макс Планк некоторое время колебался, выбирая между филологией, музыкой, где он обнаружил незаурядные способности, и физикой. Победила любовь к физике. С 1874 по 1878 год Планк изучал физику и математику, вначале в Мюнхенском, а затем Берлинском университетах. Так началось становление ученого.


Гуманитарные истоки


Интересно отметить, что и Макс Планк, и ряд других создателей неклассической физики выросли в семьях гуманитариев и получили в детстве качественное классическое образование, включающее основательное изучение языков, в том числе древних, истории и философии. В 1949 году, выступая на торжествах, посвященных столетию со дня основания Максимилиановской гимназии, Вернер Гейзенберг (он, как и Планк, тоже вырос в семье гуманитариев и учился в этой же гимназии) подробно говорил о глубокой связи гуманитарного образования и естествознания и о том, что эта связь фундаментальна для западноевропейской культуры. В своем выступлении Гейзенберг отметил также то плодотворное влияние, которое оказало на мышление Планка гуманитарное образование, и вспоминал о том, какую важную роль играл философский анализ в годы становления квантовой механики.


Похожие рассуждения о роли философского осмысления в научном познании в изобилии можно найти в статьях и выступлениях Альберта Эйнштейна, Нильса Бора, Германа Вейля, Вольфганга Паули и других выдающихся ученых ХХ века. Можно сказать, что с квантами и относительностью в физику вернулась настоящая философия, и именно это является, на мой взгляд, наиболее важной чертой науки первой половины ХХ века.


К сожалению, в последующие десятилетия гуманитарная составляющая естественно-научного знания стремительно сократилась. Это сокращение, по-видимому, стало главной причиной того, что, несмотря на колоссальный прогресс в расширении наших знаний о мире, физика перестала давать те «безумные идеи» (Нильс Бор), которые способны радикально изменять наши представления о месте человека в нем.


На первый взгляд гуманитарные знания не имеют никакого отношения к изучению природы, законы которой по самому своему смыслу не должны зависеть от познающего их человека. Однако опыт научной революции ХХ века показал, что все не так просто. Пытаясь постичь объективные законы природы, мы периодически должны анализировать наше понимание объективности, то есть наше понимание той границы, которая отделяет человеческое мышление от того, что в данный момент противостоит ему в качестве предмета постижения. А это уже проблема скорее гуманитарного, а не естественно-научного характера.


В XVII веке, когда закладывались основы науки Нового времени, Джон Локк в споре с Готфридом Лейбницем отстаивал тезис о том, что все человеческое знание проистекает из опыта и что в мышлении нет ничего, что ранее не содержалось бы в ощущениях. Да, соглашался с ним Лейбниц, нет ничего, кроме самого мышления.


Другими словами, человеческое мышление обладает фундаментальной способностью относиться к самому себе как к объекту, анализировать себя и благодаря этому постоянно выходить за свои границы. И если не учитывать эту способность, мы вряд ли в полной мере поймем истоки того непрерывного прогресса в познании законов природы, к которому приводит работа теоретиков.


Если экспериментаторы открывают миры, находящиеся за границами наших чувств, то теоретики открывают миры, находящиеся за границами нашего разума. Исследуя возможность представления любого числа в виде несократимой дроби (рационального числа), античные математики полагали, что могут полностью заполнить такими дробями всю числовую ось. Однако анализ проблемы соизмеримости стороны квадрата и его диагонали показал, что на этой оси между рациональными числами находится бесконечное множество иррациональных чисел.


Казалось бы, этого «между» просто не может быть, но упрямый факт невозможности выразить корень квадратный из 2 в виде рационального числа указывал математикам, что их анализ ведет к признанию каких-то принципиально новых реалий. С похожей ситуацией пришлось столкнуться и Максу Планку.


Квант действия


В 1879 году Планк успешно защитил в Мюнхенском университете докторскую диссертацию, посвященную проблемам обоснования второго начала термодинамики. С 1880 года он – приват-доцент Мюнхенского университета, а с 1885 года – адъюнкт-профессор университета в Киле. Планк продолжает вести теоретические исследования в области термодинамики и ее приложений к физической химии и электрохимии. В 1888 году Планк становится адъюнкт-профессором Берлинского университета и директором Института теоретической физики (эта должность была создана специально для него). Действительным профессором этого университета Планк стал в 1892 году.





Появление гипотезы квант потребовало

преобразования самих основ нашего

физического мышления.  Почтовая марка

Швеции, посвященная Нобелевскому

лауреату 1918 года Максу Планку.


В 1896 году Планк заинтересовался проблемой теплового излучения так называемого абсолютно черного тела (АЧТ), то есть тела, которое поглощает все падающее на него излучение и ничего при этом не отражает. В принципе АЧТ – это теоретическая идеализация, неким приближением к которой может служить небольшое отверстие в замкнутом сосуде, стенки которого изнутри закрашены черной краской. В то же время АЧТ само может испускать излучение, плотность энергии которого, как это было показано еще в 1850-е годы немецким физиком Густавом Кирхгофом, должна быть функцией, зависящей только от частоты излучения и температуры тела.


Теоретическое определение конкретного вида этой функции представляло собой важную и интересную физическую задачу, однако многочисленные попытки найти решение этой задачи не только не увенчались успехом, но и вели к парадоксальному выводу о том, что с ростом частоты плотность энергии излучения должна непрерывно возрастать. Как следствие, общая энергия излучения тела при любой температуре оказывалась бесконечной, что являлось явным абсурдом, получившим у физиков красивое название «ультрафиолетовая катастрофа».


Решение этой проблемы было найдено Планком в 1889–1900 годах, когда он выдвинул предположение о том, что тепловое излучение испускается атомами не непрерывно, как это следовало из законов электродинамики, а определенными порциями, квантами, энергия которых равна hν, где ν – частота излучения, а h – постоянная Планка, имеющая размерность действия, то есть произведения энергии на время. Луи де Бройль, один из основоположников квантовой механики, писал, что за несколько лет до этих эпохальных работ физик-теоретик Людвиг Больцман предупреждал Планка, что не сможет построить термодинамику электромагнитного излучения «без введения в процессы излучения ранее неизвестного элемента дискретности» (Луи де Бройль. По тропам науки. М., 1962. С. 140).


Сам Планк называл эту постоянную квантом действия. Согласно современным данным, h = 6,626·10–34 Дж·с. При этом днем рождения квантовой теории принято считать 14 декабря 1900 года, когда на заседании Прусской академии наук Планк сделал доклад «К теории распределения энергии излучения нормального спектра», в котором изложил основные результаты своих исследований.


Предложенная Планком формула плотности энергии излучения не только позволяла избавиться от парадокса «ультрафиолетовой катастрофы», но и прекрасно согласовывалась с экспериментом. В то же время сама идея квантов рассматривалась не только коллегами Планка, но и им самим как типичная гипотеза ad hoc.


В своей Нобелевской лекции Планк так обрисовал стоявшую перед ним дилемму: «Или квант действия был фиктивной величиной – тогда весь вывод закона излучения был принципиально иллюзорным и представлял просто лишенную содержания игру в формулы, или при выводе этого закона в основу была положена правильная физическая мысль – тогда квант действия должен был играть в физике фундаментальную роль, тогда появление его возвещало нечто совершенно новое, дотоле неслыханное, что, казалось, требовало преобразования самих основ нашего физического мышления, покоившегося со времен обоснования анализа бесконечно малых Ньютоном и Лейбницем на предположении о непрерывности всех причинных связей» (М. Планк. Избр. тр. С. 608).


Парадоксальные объекты науки


Парадоксальные свойства квантовых объектов, в частности их дуализм, как правило, объясняют тем, что явления микромира подчиняются особым законам, не похожим на законы, которым подчиняются явления, наблюдаемые нами в повседневной жизни. Под дуализмом «волна-частица» при описании, например, свойств фотона понимают необходимость использования взаимоисключающих языков. Так, в ряде явлений фотон надо описывать как частицу, обладающую определенными энергией (E = hν, где ν – частота) и импульсом (p = hν/c, где c – скорость света). Однако в значения этих величин входит частота фотона, который в других классах явлений должен рассматриваться как волна, то есть как нечто нелокализуемое, принципиально отличное от частицы.


Ни в коей мере не отрицая первичность природы по отношению к познающему ее разуму, отмечу все же, что парадоксы – это порождение нашего теоретического мышления. Если сон разума рождает чудовищ, то его пробуждение – парадоксы.


Явления движения представлялись всем очевидными и понятными, а попытавшись их объяснить, античные философы получили апории Зенона. Исходя из повседневного опыта, Аристотель утверждал, что для того, чтобы тело перемещалось с постоянной скоростью, на него должна постоянно действовать какая-то сила. Но что тогда перемещает летящий камень? Опять-таки для обыденного мышления тут нет никакой загадки. Камень летит, потому что я его бросил. Аристотелю же пришлось допустить, что на камень действует среда, в которой он перемещается.


Когда Симпличио, один из персонажей «Диалога» Галилея, повторяет эту мысль Аристотеля, собеседники незадачливого перипатетика смеются и напоминают ему, что среда может только тормозить движение. Однако далее начинаются знаменитые мысленные эксперименты с движением тел в пустоте или по бесконечным, идеально гладким плоскостям, благодаря которым становится понятным, что для движения тела с постоянной скоростью сила не нужна, но нужна особая среда – абсолютное пространство. Формирование идеи такого пространства было завершено Ньютоном. При этом для того, чтобы распространить разработанное им понятие силы как причины ускорения тел на описание движения планет, Ньютону в его законе всемирного тяготения пришлось наделить абсолютное пространство загадочным свойством мгновенно на любые расстояния передавать силу действия одного небесного тела на другое.


Стремление избавиться от идеи мгновенного дальнодействия в явлениях электричества и магнетизма привело физиков к созданию теории электромагнитного поля, продолжившей традицию введения в науку парадоксальных объектов. Термин «поле» (точнее, «магнитное поле», «поле магнитных сил») в физику в 1845 году ввел Майкл Фарадей.


В каждой своей точке и в каждый момент времени электромагнитное поле обнаруживается по действию электрических и магнитных сил и описывается векторами напряженностей этих сил. Можно было бы сказать, что поле «состоит» из сил, но это будет неправильно. Так, Джеймс Клерк Максвелл, создатель теории электромагнитного поля, в одной из своих статей пояснял, что попытки рассматривать силу как субстанцию противоречат ее определению. «Сам Ньютон напоминает нам, – писал Максвелл, – что сила существует только до тех пор, пока она действует; ее действие может сохраниться, но сама сила как таковая по существу явление преходящее». Поле, рассматриваемое как реальность, означало бы реальность сил, существующих вне действия, что противоречило бы их исходному определению.


Поэтому, продолжал Максвелл, когда мы говорим о «сохранении силы», «постоянстве силы» и т.п., лучше пользоваться термином «энергия». Но энергией чего является энергия поля? К тому времени, когда Максвелл писал приведенные выше строки, он уже показал, что плотность энергии, например, электрического поля пропорциональна квадрату напряженности этого поля, то есть опять-таки силы, распределенной в пространстве.


Введение в физику теории электромагнитного поля привело к новым проблемам. В 1920 году в статье «Эфир и теория относительности» Альберт Эйнштейн писал, что, говоря об электромагнитном поле как реальности, мы должны допустить существование особого физического объекта, который принципиально нельзя представить состоящим из частиц, поведение каждой из которых поддается изучению во времени. При описании поведения поля неприменимы понятия механического движения и покоя.


Непротиворечивое описание этого объекта оказалось возможным в пространстве-времени Эйнштейна-Минковского, то есть в рамках принципиально новой физики. Собственно, об этом же в 1920 году в своей Нобелевской речи говорил Макс Планк. Внедрение теории электромагнитного излучения в термодинамику привело физику к революции, начало которой положил консерватор Планк.


Тоска по классической физике


Научной революции в физике 1920-х годов в немалой степени помогла духовная атмосфера послевоенной Европы. Устав от безумия войны и революций и ощущая, что мирная передышка будет недолгой, европейцы испытывали острую потребность хотя бы прикоснуться к выдающимся достижениям человеческого разума. Залы, в которых читали популярные лекции, посвященные теории относительности, заполнялись до отказа.


В 1970-е годы среди историков науки сильный резонанс вызвала работа их американского коллеги Пола Формана о том, как социально-политическая атмосфера неустойчивости и разочарования в прежних идеалах в Веймарской Германии содействовала распространению идей индетерминизма, что сыграло важную роль в становлении квантовой механики (P. Forman. Weimar Culture, Causality, and Quantum Theory, 1918–1927: Adaptation by German Physicists and Mathematicians to a Hostile Intellectual Environment).


Что же касается Макса Планка, то он, как и немало других физиков, с нескрываемым сожалением воспринял отход от идеалов классической физики. Тем не менее он продолжал научно-исследовательскую, педагогическую и организационную деятельность.


К числу его важнейших достижений относится предложенный им вывод уравнения Фоккера-Планка, описывающего поведение системы частиц под действием небольших случайных импульсов. С 1912 по 1943 год Планк являлся непременным секретарем Берлинской (Прусской) академии наук, членом которой он был избран в 1894 году. С 1930 года он являлся президентом Общества фундаментальных наук кайзера Вильгельма (с 1948 года – имени Макса Планка).


Последовательный консерватизм Планка проявился и в обычной жизни. Воспитанный в религиозной семье и сам будучи глубоко верующим человеком, Макс Планк до последних дней сохранял стойкость духа и верность нравственным идеалам. После прихода к власти нацистов Планк неоднократно публично, в том числе во время личной встречи с Гитлером, выступал в защиту еврейских ученых, изгнанных со своих постов. В то же время он продолжал служить в различных научных обществах Германии в надежде сохранить остатки немецкой науки и иметь возможность помогать другим ученым.


Личная жизнь Планка была отмечена рядом трагедий. Его первая жена, Мария Мерк, от которой у Планка было двое сыновей и две дочери-близнеца, умерла в 1909 году. Через два года Планк женился на своей племяннице Марте фон Хёсслин, от которой у него тоже родился сын. Старший сын Планка погиб в 1916 году на фронте, а обе его дочери, по чудовищному совпадению, умерли в родах. Второй сын Планка был казнен в начале 1945 года за участие в заговоре против Гитлера. Дом и личная библиотека Планка погибли во время воздушного налета на Берлин.


В 1946 году, будучи тяжело больным человеком, Планк отправился в Англию, чтобы принять участие в торжествах, посвященных 300-летию со дня рождения Ньютона. При этом Планк был единственным представителем научного мира Германии, кого англичане пригласили на юбилей.


Несмотря на плохое самочувствие, Планк продолжал читать лекции студентам. Последние лекции он читал в марте 1947 года. Умер Макс Планк 4 октября 1947 года в Гёттингене. На скромной плите памятника выбиты только имя и фамилия ученого и численное значение открытой им физической величины – постоянной Планка. 

Макс Планк: идеалист, разрушивший устои | Политика и общество: анализ событий в Европе, России, мире | DW

В 1900 году Макс Планк (Max Planck) выдвинул новую теорию теплового излучения, оказавшую огромное влияние на развитие всей современной физики. Его гипотеза перевернула многие представления научного мира. В настоящее время специалисты считают создание квантовой теории крупнейшим открытием 20 века.

«Из него выйдет толк…»

23 апреля 1858 года в семье профессора юриспруденции Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка (Johann Julius von Planck) и его жены Эммы родился шестой ребенок. При крещении мальчику было дано имя Макса Карла Эрнста Людвига.

В 1867 году семья переехала из Киля в Мюнхен, где отцу будущего ученого предложили кафедру гражданско-процессуального права в местном университете. 9-летний Макс поступил в гимназию. Учителя оценивали его достаточно высоко: «Дельный и любезный… Послушный, прилежный и одаренный ученик… Из него выйдет толк».

Макс получал гуманитарное образование, но это не помешало ему увлечься физикой — благодаря гимназическому учителя математики. «Я до сих пор не могу забыть пример потенциальной и кинетической энергии, который привел Мюллер, — вспоминал Макс Планк позже. — Когда каменщик тащит на крышу дома тяжелый кирпич, потраченная им энергия не пропадает. Она полностью сохраняется многие годы, пока однажды камень не отделится от стены и не упадет на голову случайному прохожему».

Понять законы природы

После блестящего окончания гимназии перед Планком встал вопрос о дальнейшем образовании. В итоге победило желание приблизиться к знанию законов природы. Планк изучал физику в Мюнхенском, а затем в Берлинском университетах. Его главным интересом была термодинамика — область физики, которая изучает явления теплоты, механической энергии и преобразования энергии.

В 21 год он окончил университет и получил научную степень. В 1879 году Макс Планк защитил диссертацию о законе термодинамики, утверждающем, что ни один непрерывный самоподдерживающийся процесс не может переносить тепло от более холодного тела к более теплому. Через год Планк защитил вторую диссертацию на тему «Равновесное состояние изотропных тел при различных температурах» и получил место младшего ассистента на факультете физики.

За время работы ассистентом в Мюнхенском, а позже в Кильском университете Планк стал автором нескольких работ по термодинамике. Однако эти работы не нашли отклика в ученых кругах.

Лишь благодаря протекции друзей отца Максу Планку удалось получить должность профессора в Берлинском университете. Это была единственная профессорская кафедра по теоретической физике в Германии в то время.

Постоянная Планка

В 1900 году Планку удалось вывести сложную алгебраическую формулу, которая верно описывала излучение коротких волн. Вскоре Планк получил результаты экспериментов с длинными волнами. Он вывел для них, на основе старой формулы, новую, затем скомбинировал обе и получил универсальный закон излучения. Результаты своей работы Планк представил в Берлинском физическом обществе 19 октября 1900 года. Большинство его коллег не сумели, однако, сразу оценить значение открытия.

Планк погрузился в работу. Его формула была результатом гениальной догадки. Теперь требовалось найти теоретическое обоснование. Следующий месяц ученый провел в напряженных исследованиях. Он пришел к выводу, что излучение состоит из отдельных групп атомов, а не из постоянного потока, как полагала наука.

14 декабря 1900 года, через четыре недели после обнародования первой формулы в том же зале Берлинского физического общества Макс Планк представил собравшимся свою гипотезу. В ней вводилось новая постоянная — «h», ныне называемая постоянной Планка, а дискретные порции энергии назывались квантами.

Сам автор квантовой теории не подозревал о важности своего открытия. Для него квант был средством, позволившим подтвердить формулу.

В 1919 году Планк был удостоен Нобелевской премии «в знак признания заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии». В своей речи на вручении премии знаменитый физик признал: «Введение кванта еще не привело к созданию подлинной квантовой теории».

Планк верил в разумность человечества

Планк продолжал заниматься исследовательской и преподавательской деятельностью вплоть до обязательной отставки в 1928 году, когда ему исполнилось 70 лет. Но и после этого неутомимый ученый продолжал заниматься наукой.

Воспитанный в классических традициях, с чувством долга и верой в разумность человечества, Планк не мог представить себе опасности, исходившей от пришедших к власти национал-социалистов. Поэтому он не мог согласиться с призывом Эйнштейна уклоняться от военной службы. Но при этом он же встал на защиту Альберта Эйнштейна и других ученых еврейского происхождения, когда в немецких университетах начались гонения.

Впрочем, сделать Планк ничего не мог. Не помогла даже его личная беседа с Гитлером. Сам Планк оставался в Германии. Бегство за рубеж крупных ученых он расценивал как победу нацистов, и поэтому призывал своих коллег продолжать работу. Планк не боялся гонений и говорил то, что считал правильным.

«Я дал толчок, и теперь мое творение развивается»…

После войны Планк способствовал воссозданию науки в Германии и новому открытию Научного общества имени кайзера Вильгельма. Оккупационные власти позволили возобновить работу общества лишь при условии изменить его название. Так эта организация получила имя Макса Планка.

Подводя итог своей научной карьеры, Планк сказал: «Открытие физических свойств кванта — вот мое главное открытие. В то время я и не подозревал, каким значением обладало это открытие. И я мало думал о его последствиях. Я дал толчок, и теперь мое творение развивается…»

Макс Планк умер 4 октября 1947 года в Гёттингене, полгода не дожив до своего 90-летия.

Федор Буцко

Портрет: Макс Планк | История | DW

В 1900 году Макс Планк выдвинул новую теорию теплового излучения, оказавшей позже влияние на развитие всей современной физики. Его гипотеза перевернула представления научного мира. В настоящее время специалисты считают создание квантовой теории крупнейшим открытием 20 века.

В 1858 году в семье профессора юриспруденции Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка и его жены Эммы родился шестой ребёнок. При крещении мальчику было дано имя Макса Карла Эрнста Людвига. Всех своих детей (а их было семеро) отец воспитывал в прусских традициях. Во главу угла ставились верность государству, чувство долга и надёжность.

В 1867 году семья переехала из Киля в Мюнхен, где Планку-старшему предложили кафедру гражданско-процессуального права в местном университете. 9-летний Макс поступил в гимназию. Учителя оценивали его достаточно высоко:

«Дельный и любезный… Послушный, прилежный и одарённый ученик… хорошее логическое мышление, светлая голова. Из него выйдет толк.»

Одним словом, примерный сын своего отца. Макс получал гуманитарное образование, что не помешало ему увлечься физикой. Благодарить за это можно гимназического учителя математики. Как вспоминал Макс Планк в поздние годы:

«Я до сих пор не могу забыть пример потенциальной и кинетической энергии, который привёл Мюллер. Когда каменщик тащит на крышу дома тяжёлый кирпич, потраченная им энергия не пропадает. Она полностью сохраняется многие годы, пока однажды камень не отделится от стены и не упадёт на голову случайному прохожему.»

Все дети в семье Планков были музыкально одарены. Не был исключением и Макс: в детстве он пел в хоре мальчиков крупные оратории и даже играл на органе. В доме Планков часто звучал рояль, и собирались любители музыки. Любимыми композиторами были Брамс и Шуман.

После блестящего окончания гимназии перед Планком встал вопрос о дальнейшем образовании. По его собственным словам, выбор происходил между музыкой, древней филологией и физикой. В итоге, победило желание приблизиться к знанию законов природы. Планк изучал физику в Мюнхенском, а затем – в Берлинском университете, где преподавали знаменитые учёные Гельмгольц и Кирхгоф. Однако лекции корифеев физики не производили большого впечатления.

«Гельмгольц, по-видимому, никогда не готовился к лекциям, он постоянно запинался… У нас сложилось ощущение, что он и сам скучает на своих лекциях не меньше, чем мы. Кирхгоф, напротив, всегда носил с собой тщательно подготовленную тетрадь с записью лекций. Но все они звучали как заученные наизусть: сухо и монотонно. Мы восхищались лектором, но не его лекциями.»

Основным источником знаний стали для Макса Планка книги и научные публикации. Его главным интересом была термодинамика – область физики, которая изучает явления теплоты, механической энергии и преобразования энергии. В 21 год он закончил университет и получил научную степень. Когда Планк рассказал своему профессору о намерении заняться теоретической физикой, последний прокомментировал это решение скептически:

«Теоретическая физика – хорошее направление, вот только кафедры для него сейчас нигде нет. Кроме того, сделать в этой области что-то грандиозное вам не удастся. Потому что с открытием закона сохранения энергии здание теоретической физики практически завершено. Допускаю, что вы сможете обнаружить пару пылинок, но ничего принципиально нового вы не откроете.»

Мнение о том, что физика уже полностью исследована, было общепринятым во второй половине 19 века. Это обстоятельство не остановило Планка. В 1879 году он защитил диссертацию о законе термодинамики, утверждающем, что ни один непрерывный самоподдерживающийся процесс не может переносить тепло от более холодного тела к более тёплому. Через год Планк защитил вторую диссертацию (о «Равновесном состоянии изотропных тел при различных температурах») и получил место младшего ассистента на факультете физики.

За время работы ассистентом в Мюнхенском, а позже – в Кильском университете Планк стал автором нескольких работ по термодинамике. Однако эти работы не нашли отклика в учёных кругах.

«Не без разочарования я был вынужден констатировать, что резонанс от моей диссертации на степень доктора был равен нулю. Гельмгольц, похоже, вообще не читал мою работу, а Кирхгоф категорически отверг её содержание. Добраться до Клаузиуса мне вообще не удалось.»

Лишь благодаря протекции друзей отца Максу Планку удалось получить должность профессора в Берлинском университете. Это была единственная профессорская кафедра по теоретической физике в Германии в то время. Более того, это был главный центр естественнонаучных исследований в стране. Должность профессора обеспечила 27-летнему учёному финансовую независимость от родителей. Ежегодный доход в две тысячи рейхсмарок позволил ему подумать о создании собственной семьи.

В 1887 году Макс Планк женился на дочери мюнхенского банкира Мари Мерк, которую он знал с детства. Мари была красивой и одарённой девушкой. Они часто музицировали вместе. Гостеприимная атмосфера их дома всегда привлекала друзей и коллег. Здесь часто звучала камерная музыка. Сам хозяин играл на фортепьяно, а его партнёрами по исполнению бывали самые разные люди: от профессиональных музыкантов до его коллеги Альберта Эйнштейна.

«Планк любил весёлые непринуждённые вечеринки, а его дом был главным местом встреч… Если праздник устраивался в летний семестр, то непременно играли в саду в подвижные игры. И Планк всегда принимал в них участие с прямо-таки детским азартом и проворством (лёгкостью). Убежать от него не удавалось практически никогда. И как он радовался, когда удавалось кого-то поймать!»

Так, много лет спустя, вспоминала о Планке Лизе Майтнер, знаменитый физик, которая в своё время слушала лекции Планка в Берлинском университете и часто бывала в его доме.

Учёный продолжал заниматься проблемами теплового изучения тел. В 1897 году вышел первый сборник его лекций по термодинамике. Планк исследовал проблему излучения чёрного тела.

До 1900 года наука стояла перед сложной проблемой. Экспериментаторы получали всё более точные результаты измерения излучения. А теоретики не могли систематизировать эти знания. Существовали две разных формулы для измерения излучения длинных и коротких волн. Однако ни первая, ни вторая не могли вычислить излучение средних волн. Планк занялся решением этой проблемы.

«Выбранным мною методом никто не интересовался. И я мог спокойно работать, не боясь, что мне кто-либо будет мешать или меня опередят.»

В 1900 году Планку удалось вывести сложную алгебраическую формулу, которая верно описывала излучение коротких волн. Вскоре Планк узнал новые результаты экспериментов с длинными волнами. Он вывел для них, на основе старой формулы, новую, затем скомбинировал обе и получил универсальный закон излучения. Результаты своей работы Планк представил в Берлинском физическом обществе 19 октября 1900 года. Большинство коллег не сумели сразу оценить значение открытия. Однако, как вспоминал Макс Планк:

«На утро следующего дня меня разыскал мой коллега Рубенс и рассказал, что после заседания он отправился в лабораторию и той же ночью сравнил мою формулу с результатами своих исследований. И все они совпали.»

Планк погрузился в работу. Его формула была результатом гениальной догадки. Теперь требовалось найти теоретическое обоснование. Следующий месяц учёный провёл в напряжённых исследованиях. Он пришёл к выводу, что излучение состоит из отдельных групп атомов, а не из постоянного потока, как полагала наука.

Планку пришлось принять теорию об атомах. Это было не так просто, так как он был человеком религиозным, а в начале 20 века церковь не признавала наличия атомов. Планк вовсе не стремился произвести революцию в науке. Однако исследования привели его к радикально новой гипотезе, опровергавшей существовавшие законы физики.

14 декабря 1900 года, через четыре недели после обнародования первой формулы в том же зале Берлинского физического общества Макс Планк представил собравшимся свою гипотезу. В ней вводилось новая постоянная h – ныне называемая постоянной Планка, а дискретные порции энергии назывались квантами.

Вероятно, если бы автором этой теории был другой физик, то её сочли бы бредом. Однако Планк был известен как серьёзный и внимательный учёный. Но даже сам автор квантовой теории не подозревал о важности своего открытия. Для него квант был средством, позволившим подтвердить формулу.

«Это была чисто формальная гипотеза, и я не ждал от неё ничего особенного. Я стремился во что бы то ни стало получить позитивный результат.»

Планк тщетно пытался интегрировать свою теорию в систему физики. Квантовая теория опровергала двухтысячелетнюю уверенность науки в том, что природа не делает скачков. Однако суть кванта по-прежнему оставалась не исследована.

Значение квантовой теории укреплялось в науке постепенно. В 1905 году Альберт Эйнштейн воспользовался понятием кванта для объяснения фотоэлектрического эффекта. А ещё восемь лет спустя Нильс Бор применил квантовую теорию к строению атома.

В 1919 году Планк был удостоен Нобелевской премии «в знак признания заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии». В своей речи на вручении премии знаменитый физик признал:

«Введение кванта ещё не привело к созданию подлинной квантовой теории.»

Планк продолжал заниматься исследовательской и преподавательской деятельностью вплоть до обязательной отставки в 1928 году, когда ему исполнилось 70 лет. Но и после этого неутомимый учёный продолжал заниматься наукой на посту президента Общества фундаментальных наук кайзера Вильгельма. Ему удалось сделать ещё несколько значимых открытий.

На протяжении всей жизни Планк каждый день по часу играл на рояле. Другим его хобби, которое помогало отвлекаться от напряжённой работы и сохранять хорошую физическую форму, был альпинизм. Даже в 80-летнем возрасте Планк поднимался на вершины свыше трёх тысяч метров.

Воспитанный в классических традициях, с чувством долга и верой в разумность человечества, Планк не мог представить себе опасности, исходившей от пришедших к власти национал-социалистов. Поэтому он не мог согласиться с призывом Эйнштейна уклоняться от военной службы. Но при этом он же встал на защиту Альберта Эйнштейна и других учёных еврейского происхождения, когда в немецких университетах начались гонения.

Впрочем, сделать Планк ничего не мог. Не помогла даже его личная беседа с Гитлером. Сам Планк оставался в Германии. Уход крупных учёных он видел как победу фашистов. Поэтому призывал своих коллег продолжать работу. Планк не боялся гонений властей и говорил то, что считал правильным.

Во второй половине жизни учёный занимался вопросами философии и религии. В 20-х годах он был старостой в одной из протестантских церковных общин Берлина. Хотя его представления о Боге не умещались в рамки какой-либо христианской конфессии. Его позиция близка позициям Спинозы и Гёте:

«Его (Бога) пути – это не наши пути, но вера в Него помогает нам пройти через труднейшие испытания.»

В жизни самого Планка было много трудных испытаний. В 1909 году умерла его жена Мари, в браке с которой родились две дочери и два сына. В Первую мировую на фронте погиб старший сын. Затем с двухлетним интервалом при родах умерли обе дочери. А в 1945, по обвинению в заговоре против Гитлера, был расстрелян его сын Эрвин, бывший «ближайшим и лучшим другом» отца.

В 44-м году во время воздушных налётов был разрушен дом Планков в Берлине. Сгорело всё имущество учёного, включая невосстановимые дневники и научные записи. Конец войны Планк встретил в эвакуации под Магдебургом. В мае 1945 американские военные перевезли его в Гёттинген, где жили родственники 88-летнего физика. Последние годы Планк жил в крайне стеснённых условиях.

«Я могу вас заверить: без помощи друзей из-за границы мой муж не пережил бы эту зиму.»

Так писала вторая жена (и племянница) учёного – Марга Планк в июне 1947 года. Несмотря на старческое недомогание Планк продолжал общественную деятельность. Он способствовал воссозданию науки в Германии и новому открытию научного общества имени кайзера Вильгельма. Оккупационные власти позволили возобновить работу общества лишь при условии изменить его название. Так эта организация получила имя Макса Планка. Учёный согласился на это с радостью, но без ноты тщеславия. Подводя итог своей научной карьеры, Планк сказал:

«Открытие физических свойств кванта – вот моё главное открытие. В то время я и не подозревал, каким значением обладало это открытие. И я мало думал о его последствиях. Я дал толчок, и теперь моё творение развивается. Это похоже на источник. Его находит лишь кто-то один, а потом он неостановимо хлещет дальше. Причём в разных областях: в физике, химии, астрономии и даже биологии.»

Макс Планк умер 4 октября 1947 года в Гёттингене, полгода не дожив до своего 90-летия. Общество, носящее его имя, успешно действует и по сей день. А квантовая физика по-прежнему оставляет достаточно места для новых исследователей. В последующем развитии этой дисциплины роль Планка была не столь велика. Однако трудно переоценить значение осуществлённого им прорыва в сознании современников.

Фёдор Буцко

Макс Планк: квант милосердия — Федеральное министерство иностранных дел Германии

Гениальный пианист, страстный альпинист, наследник именитого дворянского рода, отец заговорщика, помогавшего готовить покушение на Гитлера, и друг Альберта Эйнштейна – биография немецкого физика-теоретика Макса Планка так разнообразна, что вполне может послужить основой для голливудского фильма.

Когда 16-летний Макс Планк, студент Мюнхенского университета, пришел за советом к профессору Филиппу фон Жолли, тот попытался отговорить его от занятий теоретической физикой. «В этой области уже все открыто, – заявил Жолли талантливому ученику. – Остается заполнить лишь несколько лакун». К счастью, Планк решил проигнорировать совет профессора. Из незаполненных «лакун» позже родилась квантовая физика.

Макс Планк был выходцем из известной дворянской семьи, подарившей Германии выдающихся ученых, юристов, военных и церковных деятелей. Его дед и прадед преподавали теологию в Гёттингене, дядя считался одним из создателей принятого в кайзеровскую эпоху Гражданского кодекса. Его отец тоже был юристом – профессором права сначала в Кильском, а потом в Мюнхенском университете.

Во время обучения в гимназии Планк увлекался и гуманитарными, и естественными науками. Всерьез думал о филологии. Еще одной его страстью была музыка. В детстве он пел в церковном хоре, играл на нескольких музыкальных инструментах и имел все шансы прославиться в качестве пианиста. Пытался сочинять сам и в студенческие годы даже написал оперетту с романтическим названием «Die Liebe im Walde» («Любовь в лесу»), которая, увы, не сохранилась.

Занятия музыкой он не оставил и во взрослом возрасте – кстати, как и многие другие выдающиеся физики XX века. Историк науки Джон Л. Хейлброн в своих работах утверждает, что Планк был обладателем абсолютного слуха. Уже став академиком, он обожал устраивать у себя дома музыкальные салоны, где роль музыкантов играли его коллеги. Известно, что вместе с пианистом Планком часто музицировал скрипач Альберт Эйнштейн. Помимо музыки, физик также страстно увлекался альпинизмом и даже в зрелые годы покорял альпийские вершины.

Ученую степень Макс Планк получил в 1879 году, защитив в Мюнхенском университете диссертацию «О втором законе механической теории теплоты». Он отправил ее нескольким известным физикам, однако никакого отклика не получил. В 1889 году Планк стал профессором Университета Фридриха Вильгельма в Берлине (сейчас это Университет имени Гумбольдта).

К этому периоду относится его главное научное достижение. 14 декабря 1900 года на заседании Берлинского физического общества Планк сделал доклад, в котором изложил теорию излучения энергии нагретыми телами. Он предположил, что электромагнитное излучение не является непрерывным, а излучается отдельными порциями – квантами, величина которых зависит от частоты излучения. В этом же докладе был введен термин «квант действия» (позже названный в честь ученого постоянной Планка) – основная константа квантовой теории, коэффициент, связывающий величину энергии кванта с его частотой.

Вторым важнейшим открытием Планка, по мнению все того же Джона Л. Хейлброна, можно назвать Альберта Эйнштейна. Это, конечно, некоторое художественное преувеличение, но доля правды в заявлении историка науки есть. Планк действительно одним из первых оценил труды Эйнштейна и оказал молодому коллеге поддержку в продвижении по карьерной лестнице. Также он способствовал популяризации термина «теория» для описания знаменитой работы Эйнштейна и ввел в широкое употребление термин Relativitätstheorie («теория относительности»).

В 1919 году Максу Планку была присуждена Нобелевская премия с формулировкой «в знак признания услуг, которые он оказал физике своим открытием квантов энергии». В 1920-м ученый прочитал в Стокгольме лекцию «Возникновение и постепенное развитие теории квантов». В 1930 году он был избран президентом Общества кайзера Вильгельма – организации, объединявшей главные научно-исследовательские институты Германии.

По мнению биографов, у него были довольно прогрессивные для той эпохи взгляды. Планк, например, выступал против запрета на университетское образование для женщин и позволял студенткам посещать свои лекции. Его ассистенткой несколько лет проработала уроженка Вены Лиза Мейтнер – физик и радиохимик, в честь которой назван 109-й элемент таблицы Менделеева мейтнерий. Используя свой авторитет, Планк поддерживал ученых, которых преследовали из-за их политических взглядов или происхождения.

После 1933 года он не выступал открыто против нацистского режима, шел на многие уступки и не защитил своего друга Эйнштейна, когда того начали травить. При этом известно, что Планк лично встречался с Гитлером и пытался заступиться за другого еврейского коллегу, химика и Нобелевского лауреата Фрица Габера. Когда отправившийся в эмиграцию Габер умер от остановки сердца, Планк вопреки запрету правительства созвал торжественное собрание Общества кайзера Вильгельма, чтобы почтить его память.

Во второй половине 30-х он и сам стал жертвой травли. Националистическое движение «арийских физиков», не принимавшее ни теорию относительности, ни квантовую механику, официально объявило его «ставленником эйнштейновской клики» и сместило с поста президента Общества. Известно, что его родословную тщательно изучали в Гестапо.

В войнах, которые вела Германия, Планк потерял двоих сыновей. Старший Карл погиб в битве под Верденом в 1916 году. Младший Эрвин сблизился с группой заговорщиков под руководством Клауса фон Штауффенберга, готовившего покушение на Гитлера, и помогал им разрабатывать конституцию для пост-нацистского правительства. Заговор был раскрыт, а Эрвин Планк вместе с другими участниками был казнен. Трагическая судьба постигла и дочерей-близнецов ученого, Грету и Эмму. Грета вышла замуж гейдельбергского профессора Фердинанда Фелинга и умерла вскоре после родов. Тогда Фелинг женился на второй сестре, Эмме, но и она скончалась в тех же обстоятельствах. До середины XX века удалось дожить лишь Герману – сыну Планка от второго брака.

Даже во время Второй мировой ученый продолжал выступать с лекциями. Весной 1945-го он чуть не погиб во время бомбежки в Касселе. А уже в июле 1946-го посетил Англию, где в качестве единственного представителя Германии принял участие в праздновании 300-летия со дня рождения Исаака Ньютона. В 1948 году научное сообщество готовилось отметить и его юбилей – 90 лет. Но Планк до него не дожил. 4 октября 1947-го он скончался от инсульта в Гёттингене, где и был похоронен.

Любому, кто занимается наукой, его фамилия встречается постоянно. Существует закон Планка, частицы Планка, планковские единицы и планковская эпоха. Имя ученого носят астероид, лунный кратер, астрономический спутник Европейского космического агентства, несколько учебных заведений и, конечно, Общество научных исследований Макса Планка, пришедшее на смену Обществу кайзера Вильгельма. В 2008 году, к 150-летнему юбилею физика, была выпущена памятная серебряная монета номиналом в 10 евро.

Ксения Реутова

Нобелевские лауреаты: Макс Планк. Самый постоянный из физиков

Почему Макс Планк, выбирая между физикой и музыкой, предпочел науку, что общего у его учебы и фильмов о кунг-фу, почему он рассорился с Эйнштейном и как пострадал от Первой и Второй мировых войн, рассказывает рубрика «Как получить Нобелевку».

Родился: 23 апреля 1858 года, Киль, Германия

Умер: 4 октября 1947 года, Геттинген, Германия

Нобелевская премия по физике 1918 года. Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии».

Когда ты пишешь биографии нобелевских лауреатов в хронологическом порядке, приходится удивляться, насколько разное количество информации доступно о великих ученых. В одном случае приходится «закапываться» в журнальные статьи, пытаться понять тексты на языках, отличных от английского и русского, в другом же, наоборот, даже важных фактов столько, что приходится устраивать им строгий конкурс.

Случай нобелевского лауреата по физике за 1918 год явно относится ко второй категории. Макс Планк номинировался на премию ежегодно с 1910 года и получил награду сравнительно быстро, несмотря на то, что большая часть физического сообщества, включая многих первых лауреатов премии, была совсем не готова признать наступление новой физики. Даже под грузом накопившихся фактов.

Макс Планк — человек, имя которого сейчас для немецкой науки стало нарицательным (вспомните Общество Макса Планка, аналог нашей Академии наук). Его практически обожествляла немецкая наука при жизни (медаль имени Макса Планка — первую получил сам Планк и Эйнштейн — и Институт физики имени Макса Планка появились еще при жизни ученого). Наш герой был «человеком с происхождением». Его отец, Вильгельм Планк, представлял древний дворянский род, многие члены которого были известными деятелями науки и культуры. Например, дед Макса, Хайнрих Людвиг, как и прадед Готтлиб Якоб, преподавали теологию в Геттингене. Мама, Эмма Патциг, происходила из церковной семьи.

Макс Планк

Немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии по физике.

Официально:

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк. 23 апреля 1858 – 4
октября 1947. Немецкий физик-теоретик,
основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской
премии по физике.

 

Неофициально:

1. Рассказывают, что в молодости Макс Планк пришел к 
70-летнему профессору Филиппу Жолли и сказал ему, что решил
заниматься теоретической физикой. «Молодой  человек, – 
сказал  маститый ученый,  –  зачем вы  хотите
испортить себе жизнь, ведь теоретическая физика уже в
основном закончена… Стоит ли браться за такое бесперспективное
дело?!» Но дело оказалось как раз перспективным: Макс Планк 
перевернул физику и определил направление ее развития на весь XX
век и дальше.

 

2. Отпрыск старинного дворянского рода Макс Планк появился на
свет в Киле, столице герцогства Шлезвиг-Гольштейн. Его дед и
прадед были профессорами теологии Гёттингенского университета,
а  отец – профессором права Кильского
университета.  Мама происходила из семьи пастора. «О
происхождении Планка, о всех этих людях – прекрасных, достойных,
неподкупных, благородных и великодушных, отдавших себя служению
церкви и государству,  – необходимо помнить каждому, кто
захочет понять характер Макса Планка и истоки его успеха», –
писал известный физик Макс Борн.

 

3. Успех в физике, впрочем, мог и вовсе не настигнуть Планка – он
долго колебался, выбирая между физикой и музыкой. В детстве он
учился игре на фортепьяно и органе, а интерес к естественным
наукам ему привили в Королевской Максимилиановской гимназии в
Мюнхене, куда Планка-папу пригласили преподавать право в
университете.

 

4. Позже Планк писал, что закон сохранения энергии он воспринял
«как Евангелие», как первый из тех «абсолютных законов», которые
управляют миром. В «Научной автобиографии» он сам рассказал,
отчего увлекся наукой: «С юности меня вдохновило на занятие
наукой осознание того отнюдь не самоочевидного факта, что законы
нашего мышления совпадают с закономерностями, имеющими место в
процессе получения впечатлений от внешнего мира, и что,
следовательно, человек может судить об этих закономерностях при
помощи чистого мышления. Существенно важным при этом является то,
что внешний мир представляет собой нечто не зависимое от нас,
абсолютное, чему противостоим мы, а поиски законов, относящихся к
этому абсолютному, представляются мне самой прекрасной задачей в
жизни учёного».

 

3. Три года Макс Планк изучал физику и математику в
Мюнхенском университете и ещё год в Берлинском. Именно в Мюнхене
состоялся тот памятный разговор с Филиппом Жолли.
 

4. В Берлине Планк познакомился с работами Рудольфа Клаузиуса и
заразился интересом к термодинамике. Докторская диссертация
на тему «О втором законе механической теории теплоты» не вызвала
интереса в научных кругах, но принесла  ему место
приват-доцента Мюнхенского университета, а потом и профессорскую
должность в университете Киля.

 

5. В «кильский» период Планк закончил монографию «Принцип
сохранения энергии», за которую получил премию философского
факультета Гёттингенского университета, и много работал в
области физической химии, чем снискал уважение в научных кругах.

 

6. Более полувека Планк работал в Берлинском университете: с 1889
по 1926 года заведовал кафедрой теоретической физики, потом, по
достижении предельного возраста, оставался почетным профессором и
читал лекции.

 

7. Когда молодой Планк должен был читать одну из первых
лекций в Берлинском университете, он забыл, в какой аудитории
назначена лекция, и обратился с вопросом в канцелярию. Клерк
ответил: «Молодой человек, вы не поймете лекции Планка».

 

8. Именно в «берлинский» период Планк и создал ту самую новую
науку, которую назвали квантовой физикой. Сам Планк писал, что и
не помышлял о создании новой науки, а только хотел подробнее
исследовать излучение абсолютно черного тела. Исследование дало
неожиданный результат: Планк выдвинул гипотезу о квантовой
природе излучения, а потом убедился в ее истинности.

 

9. В нобелевской речи, почти двадцать лет
спустя, Планк скаламбурил: «После нескольких недель
напряженнейшей работы темнота рассеялась, и наметились новые,
неподозреваемые дали».

 

10. Квантовая теория завоевала мир. Все случилось в точности так
как предсказывал сам Макс Планк: научная истина восторжествовала
по мере вымирания ее противников.

 

11. Планк предпочитал говорить: квант действия, а не
постоянная Планка и закон нормального распределения
энергии, вместо формулы Планка, избегая тем самым употребления
своего имени в термине.

 

12. «Мои тщетные попытки как-то ввести квант действия в
классическую теорию продолжались в течение ряда лет и стоили мне
немалых трудов», – писал Планк. Ученый приложил немало усилий,
пытаясь согласовать свои результаты с классической физикой.
Эйнштейн высмеивал эти усилия: осуждая мнение Планка о том, что
свет только испускается квантами, но поглощается непрерывно,
создатель теории относительности выразился афористично: «В
столовой всегда, а в уборной иногда?».

 

13. Термин «теория относительности» предложил именно Макс Планк.

 

14. В 1894 году Макса Планка избрали членом Прусской Академии
наук. С 1912-го и до 1943 года Планк был её непременным
секретарем. 

 

15. Планк славился как прекрасный лектор, способный увлечь
слушателей. На основе лекций ученый составил пятитомный курс
«Введение в теоретическую физику». Его книги отличает
художественный стиль, глубина и ясность изложения.

 

16. От двух браков Планк имел пятерых детей, из которых лишь один
пережил отца. Ученый относился к браку серьезно и по словам
второй жены Маргареты, племянницы рано умершей первой жены,
«полностью раскрывал все свои человеческие качества только в
семье».

 

17. Всю жизнь Планк занимался альпинизмом, которым увлекся еще в
студенчестве в Мюнхене. Уже глубоким стариком он восходил на
трехтысячники в Альпах.

 

18. Всю свою жизнь Планк играл на рояле – не менее часа в день.

 

19. Планк приветствовал Первую мировую войну, считая ее
справедливой, и подписал  «Манифест 93-х интеллектуалов»,
который оправдывал вступление Германии в войну. Впоследствии под
влиянием голландского физика Хендрика Лоренца Планк изменил
свои взгляды. 

 

20. Глубоким стариком Планк пытался спорить с Гитлером – хотел
убедить его сохранить жизнь евреям.

 

21. Жизнь вовсе не баловала великого физика. Старший сын
Планка погиб в Первую мировую войну, а обе его
дочери-близнецы умерли при родах. Младший сын от первой жены был
казнен в 1944 году за участие в заговоре против
Гитлера. Дом и библиотека Планка сгорели во время воздушного
налета на Берлин в 1944 году, а сам ученый едва не погиб от
бомбежки, когда читал лекцию в Касселе весной 1945. 

 

22. Из разбомбленного Берлина Планк перебрался в имение друга под
Магдебургом, а когда и это имение было разрушено, ученый с женой
прятались в лесах и у местных жителей, пока, наконец, его по
просьбе коллег не вывезли в Гёттинген американские военные.
Престарелый ученый продолжал читать лекции чуть не до самой
кончины.

 

23. На могильной плите Планка в Гёттингене  выбито его имя и
формула

h = 6,62  10−34Ws2. Это значение
постоянной Планка.

 

24. В честь Планка был назван новый вид нематод Pristionchus
maxplancki.  В ознаменование 80-летия ученого его именем
назвали астероид 1069 Planckia.  Имя Планка получил и кратер
на обратной стороне Луны.

 

25. Еще при жизни Планка и с его согласия Общество кайзера
Вильгельма по развитию науки, объединявшее
научно-исследовательские институты Германии, было переименовано в
Общество Макса Планка.

 

26. Среди многочисленных наград Планка особое место занимает…
медаль имени Макса Планка. Эту медаль учредило в 1929
году Немецкое физическое общество за особые достижения
в области теоретической физики. Первыми награжденными в 1929
году медалью с портретом Макса Планка стали Макс Планк и Альберт
Эйнштейн. 

Макс Планк — фото, биография, личная жизнь, причина смерти, физика

Биография

Полное имя немецкого ученого – Макс Карл Эрнст Людвиг Планк. Много лет подряд он был одним из руководителей немецкого научного сообщества. Ему принадлежит открытие квантовой гипотезы. Физик изучал термодинамику, теорию квантов и теплового излучения. Работы ученого делают его основоположником квантовой физики. Один из немногих, кто посмел выступать в защиту евреев в период нацизма в Германии. До конца дней оставался верным науке и занимался ею, пока позволяло здоровье.

Детство и юность

Макс Планк появился на свет 23 апреля 1858 года в городе Киле. Его предки были из старого дворянского рода. Его дед (Heinrich Ludwig Planck) и прадед (Gottlieb Jakob Planck) преподавали теологию в университете Геттингена.

Embed from Getty ImagesУченый Макс Планк

Отец Макса Вильгельм Планк – юрист и профессор права в университете Киля. Он был дважды женат. В первом браке появились двое детей. Второй раз он женился на матери Макса Эмме Патциг, в браке с которой родились пятеро детей. Она была из пасторской семьи и до встречи с Вильгельмом Планком жила в городе Грайфсвальд.

До 10 лет Макс жил в Киле. В 1867 году отец получает приглашение на профессорскую должность в Мюнхенский университет, и семья переезжает в столицу Баварии. Здесь мальчика отдают в Максимилиановскую гимназию, где он числится в рядах лучших учеников класса.

Большое влияние на юного Планка оказывает учитель математики Герман Мюллер. От него он впервые узнает, что такое закон сохранения энергии. Макс показывает блестящие математические данные. Занятия в гимназии закрепили в нем интерес к науке, в частности к изучению законов природы.

Макс Планк в детстве / Архив Общества Макса Планка

Еще одним детским увлечением Планка стала музыка. Он пел в хоре мальчиков, играл на нескольких инструментах и много занимался за роялем. Одно время изучал теорию музыки и даже пробовал сочинять, но пришел к выводу, что композитор из него не получится. К окончанию школы Планк уже сформировал свои пристрастия.

В молодости он хотел посвятить себя музыке, став пианистом. Мечтал заниматься филологией, проявлял большой интерес к физике и математике. В итоге Макс выбрал точные науки и поступил в Мюнхенский университет. Будучи студентом, не оставляет музыку. Его можно было видеть музицирующим на органе в студенческой церкви. Он руководил небольшим хором и дирижировал оркестром.

Отец советует Максу обратиться к профессору Филиппу фон Жолли, чтобы тот помог ему погрузиться в изучение теоретической физики. Профессор уговаривал студента отказаться от этой идеи, так как, по его мнению, данная наука близка к завершению. По его словам, новых открытий уже ждать не стоит, основные исследования сделаны.

Макс Планк в молодости / Википедия

Однако Планк не сдается. Ему не нужны открытия, он желает разобраться в основах физической теории и хотел бы по возможности их углубить. Студент начинает посещать лекции по экспериментальной физике Вильгельма фон Беца. Вместе с профессором Филиппом фон Жолли проводит исследование о проницаемости нагретой платины для водорода. Макса можно видеть на занятиях в аудиториях профессоров – математиков Людвига Зейделя и Густава Бауэра.

После знакомства с известным физиком Германом Гельмгольцем Планк уезжает получать образование в Берлинский университет. Он посещает лекции математика Карла Вейерштрасса. Изучает работы профессоров Гельмгольца и Густава Киргофа, которые берет для себя за образец для подражания по мастерству изложения сложного материала. После ознакомления с трудами Рудольфа Клазиуса по теории теплоты выбирает для себя новое направление для исследований – термодинамику.

Наука

В 1879 году Планк получает ученую степень доктора после защиты диссертации о втором начале термодинамики. В своей работе физик доказывает, что при самоподдерживающем процессе тепло не переносится от холодного тела к более теплому. В следующем году он пишет еще одну работу по термодинамике и получает должность младшего ассистента на физическом факультете в университете Мюнхена.

Embed from Getty ImagesМакс Планк на встрече в Обществе кайзера Вильгельма

В 1885 году Планк становится адъюнкт-профессором в Кильском университете. Его исследования уже стали приносить ему дивиденды в виде международного признания. Через 3 года ученого приглашают в Берлинский университет, где он также находится в должности адъюнкт-профессора. Вместе с этим получает пост директора Института теоретической физики. В 1892 году Макс Планк становится действительным профессором.

Через 4 года ученый начинает заниматься исследованиями теплового излучения тел. По теории Планка электромагнитное излучение не может быть непрерывным. Оно идет отдельными квантами, величина которых зависит от излучаемой частоты. Макс Планк выводит формулу распределения энергии в спектре абсолютного черного тела.

В декабре 1900 года физик на заседании Берлинского ученого совета докладывает о своем открытии и дает начало новому направлению – квантовой теории. Уже в следующем году на основе формулы Планка вычисляется значение постоянной Больцмана. Планку удается получить постоянную Авогадро – число атомов в одном моле, и ученый устанавливает величину заряда электрона с высокой степенью точности.

Embed from Getty ImagesМакс Планк и Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн впоследствии способствовал укреплению квантовой теории.

В 1919 году ученый Макс Планк получает Нобелевскую премию 1918 года за открытие квантов энергии и развитие физики.

В 1928-м он уходит в отставку, но продолжает сотрудничать с Обществом фундаментальных наук кайзера Вильгельма. Через 2 года нобелевский лауреат становится его президентом.

Религия и философия

Макс План воспитывался в лютеранском духе, и для него всегда на первом месте находились ценности религии. Каждый раз за обедом он произносил молитву. Известно, что с 1920 года и до конца жизни служил пресвитером.

Ученый был против объединения науки и религии. Под его критику попадали астрология, теософия, спиритуализм и другие модные направления. При этом он считал, что наука и религия равноценны по своей значимости.

Embed from Getty ImagesМакс Планк в библиотеке

Его лекция «Религия и естествознание» от 1937 года пользовалась популярностью, что отразилось в ее неоднократных публикациях впоследствии. Текст стал отражением событий в стране, которая находилась под властью фашистов.

Планк ни разу не называет имя Христа и вынужден постоянно опровергать слухи о смене своей веры. Ученый подчеркивал, что он не верит в личностного бога, но при этом остается религиозным.

Личная жизнь

В первый раз Макс Планк женился на подруге детства Марии Мерк в 1885 году. В браке родились четверо детей: два сына и дочери-близнецы. Он любил свою семью, был заботливым мужем и отцом. В 1909 году жена умирает. Через 2 года ученый пытается во второй раз устроить свою личную жизнь и делает предложение племяннице Марге фон Хесслин. Женщина дарит Максу Планку еще одного сына.

Embed from Getty ImagesПортрет Макса Планка

В биографии ученого наступает черная полоса. Старший сын погибает в Первую мировой войну, в 1916-м, а дочери умирают при родах в 1917 и 1918 годах. Второй сын от первого брака был казнен в начале 1945-го за участие в заговоре против Гитлера, несмотря на прошение известного отца.

Нацисты знали о взглядах Макса Планка. Во время визита к Гитлеру, когда физик возглавлял Общество фундаментальных наук кайзера Вильгельма, он обратился к нему с просьбой не преследовать ученых-евреев. Гитлер гневно ему в лицо высказал все, что думает о еврейской нации. После этого Планк хранил молчание и старался быть сдержанным в своих мыслях.

Зимой 1944 года, после налета авиации армии союзников, дом ученого полностью сгорел. В огне уничтожены рукописи, дневники, книги. Он переезжает к другу Карлу Штилю в Рогец под Магдебургом.

Памятник Максу Планку / Mutter Erde, Википедия

В 1945 году, во время лекции в Касселе, профессор чуть не погибает под бомбами. В апреле временный дом супругов Планк тоже был разрушен под авиаударами. Ученый и жена уходят в лес, потом живут у молочника. Здоровье Планка ухудшалось – обострился артрит позвоночника, и он ходил с большим трудом.

По просьбе профессора Роберта Поля за нобелевским лауреатом отправляются американские военные и вывозят его в безопасный Геттинген. Пять недель он находится на больничной койке, а затем, после выздоровления, приступает к работе: читает лекции.

Смерть

В июле 1946 года мужчина поехал в Англию на празднование 300-летнего юбилея Исаака Ньютона. Интересный факт: ученый был на мероприятии единственным представителем от Германии. Незадолго до смерти физика Общество кайзера Вильгельма переименовывают в Общество Макса Планка, отметив тем самым еще раз его вклад в науку.

Могила Макса Планка / Инстаграм

Он продолжает выступать с лекциями. В Бонне ученый заболел двусторонним воспалением легких, но сумел победить болезнь. В марте 1947 года он в последний раз выступает перед студентами. В октябре этого же года состояние Макcа Планка резко ухудшилось, и он скончался. Причина смерти – инсульт. Он не дожил до своего 90-летия полгода. Могила нобелевского лауреата находится на кладбище Геттингена.

После себя ученый оставил рукописи, книги, фотографии – наследие, которое бесценно и продолжает нести бескорыстное служение науке.

Награды и премии

  • 1914 — Медаль Гельмгольца
  • 1915 — Орден «За заслуги в науке и искусстве»
  • 1918 — Нобелевская премия по физике
  • 1927 — Медаль Лоренца
  • 1927 — Медаль Франклина
  • 1928 — Adlerschild des Deutschen Reiches
  • 1929 — Медаль Макса Планка
  • 1929 — Медаль Копли
  • 1932 — Медаль и премия Гутри
  • 1933 — Медаль Гарнака
  • 1945 — Премия Гёте

Макс Планк | Биография, открытия и квантовая теория

Ранние годы

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк был шестым ребенком выдающегося юриста и профессора права в Кильском университете. Давняя семейная традиция преданности церкви и государству, передовая ученость, неподкупность, консерватизм, идеализм, надежность и щедрость прочно вошли в жизнь и работу Планка. Когда Планку было девять лет, его отец поступил в Мюнхенский университет, и Планк поступил в известную городскую гимназию Максимилиана, где учитель Герман Мюллер стимулировал его интерес к физике и математике.Но Планк преуспел во всех предметах, и после окончания учебы в возрасте 17 лет ему пришлось принять трудное решение о карьере. В конце концов, он предпочел физику классической филологии или музыке, потому что бесстрастно пришел к выводу, что его величайшая оригинальность заключалась в физике. Тем не менее музыка оставалась неотъемлемой частью его жизни. Он обладал даром абсолютного слуха и был прекрасным пианистом, который ежедневно находил безмятежность и восторг от игры на клавишных, особенно наслаждаясь произведениями Шуберта и Брамса.Он также любил гулять на свежем воздухе, каждый день совершать длительные прогулки, а на каникулах ходить в походы и лазать по горам, даже в преклонном возрасте.

Планк поступил в Мюнхенский университет осенью 1874 года, но не нашел там особой поддержки со стороны профессора физики Филиппа фон Джолли. В течение года, проведенного в Берлинском университете (1877–78), он не был впечатлен лекциями Германа фон Гельмгольца и Густава Роберта Кирхгофа, несмотря на их выдающийся статус ученых-исследователей. Однако его интеллектуальные способности были выявлены в результате его независимого исследования, особенно работ Рудольфа Клаузиуса по термодинамике.Вернувшись в Мюнхен, он получил докторскую степень в июле 1879 года (год рождения Эйнштейна) в необычно молодом возрасте 21 года. В следующем году он завершил свою Habilitationsschrift (квалификационную диссертацию) в Мюнхене и стал Privatdozent (лектором). ). В 1885 году, благодаря профессиональным связям своего отца, он был назначен ausserordentlicher Professor (адъюнкт-профессором) Кильского университета. В 1889 году, после смерти Кирхгофа, Планк получил назначение в Берлинский университет, где он приехал почитать Гельмгольца как наставника и коллегу.В 1892 году он был произведен в ординарных профессора (полный профессор). Всего у него было всего девять докторантов, но его берлинские лекции по всем разделам теоретической физики выдержали множество изданий и оказали большое влияние. Он оставался в Берлине до конца своей активной жизни.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Планк напомнил, что его «первоначальное решение посвятить себя науке было прямым результатом открытия… того, что законы человеческого мышления совпадают с законами, управляющими последовательностями впечатлений, которые мы получаем от окружающего нас мира; что, следовательно, чистое рассуждение может позволить человеку получить представление о механизме [мира]….Другими словами, он сознательно решил стать физиком-теоретиком в то время, когда теоретическая физика еще не была признана самостоятельной дисциплиной. Но он пошел дальше: он пришел к выводу, что существование физических законов предполагает, что «внешний мир является чем-то независимым от человека, чем-то абсолютным, и поиск законов, применимых к этому абсолюту, выглядел … как наиболее возвышенное научное занятие в жизни. ”

Первым примером абсолюта в природе, который глубоко поразил Планка, даже когда он был учеником гимназии , был закон сохранения энергии, первый закон термодинамики.Позже, во время учебы в университете, он также пришел к убеждению, что закон энтропии, второй закон термодинамики, также является абсолютным законом природы. Второй закон стал предметом его докторской диссертации в Мюнхене, и он лежал в основе исследований, которые привели его к открытию кванта действия, теперь известного как постоянная Планка h , в 1900 году.

В 1859–60 Кирхгоф определил черное тело как объект, который отражает всю падающую на него лучистую энергию; я.е., это идеальный излучатель и поглотитель излучения. Следовательно, в излучении черного тела было что-то абсолютное, и к 1890-м годам были предприняты различные экспериментальные и теоретические попытки определить его спектральное распределение энергии — кривую, показывающую, сколько лучистой энергии испускается на разных частотах для данной температуры черного тела. Планка особенно привлекла формула, найденная в 1896 году его коллегой Вильгельмом Вином из Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) в Берлине-Шарлоттенбурге, и впоследствии он предпринял серию попыток вывести «закон Вина» на основе второго закона. термодинамики.К октябрю 1900 года, однако, другие коллеги по PTR, экспериментаторы Отто Ричард Люммер, Эрнст Прингсхайм, Генрих Рубенс и Фердинанд Курльбаум, нашли определенные признаки того, что закон Вина, хотя и действителен на высоких частотах, полностью нарушается на низких частотах.

Планк узнал об этих результатах незадолго до собрания Немецкого физического общества 19 октября. Он знал, как энтропия излучения должна математически зависеть от его энергии в высокочастотной области, если там действует закон Вина.Он также увидел, какой должна быть эта зависимость в области низких частот, чтобы воспроизвести там экспериментальные результаты. Поэтому Планк предположил, что ему следует попытаться объединить эти два выражения как можно более простым способом и преобразовать результат в формулу, связывающую энергию излучения с его частотой.

Результат, который известен как закон излучения Планка, было воспринято как бесспорно правильно. Однако для Планка это была просто догадка, «удачная интуиция». Если к этому следует относиться серьезно, это должно быть каким-то образом основано на основных принципах.Это была задача, на которую Планк немедленно направил свою энергию, и к 14 декабря 1900 года ему это удалось, но дорогой ценой. Чтобы достичь своей цели, Планк обнаружил, что он должен отказаться от одного из своих самых заветных убеждений, что второй закон термодинамики является абсолютным законом природы. Вместо этого ему пришлось принять интерпретацию Людвига Больцмана, согласно которой второй закон является статистическим законом. Вдобавок Планку пришлось предположить, что осцилляторы, составляющие черное тело и повторно излучающие падающую на них лучистую энергию, не могут поглощать эту энергию непрерывно, а только в дискретных количествах, в квантах энергии; только статистически распределив эти кванты, каждый из которых содержит количество энергии h ν, пропорциональное его частоте, по всем осцилляторам, присутствующим в черном теле, Планк мог вывести формулу, которую он придумал двумя месяцами ранее.Он привел дополнительные доказательства важности своей формулы, используя ее для оценки константы h (его значение было 6,55 × 10 −27 эрг-секунды, что близко к современному значению 6,626 × 10 −27 эрг. второй), а также так называемая постоянная Больцмана (фундаментальная постоянная в кинетической теории и статистической механике), число Авогадро и заряд электрона. С течением времени физики все яснее осознавали, что, поскольку постоянная Планка не равна нулю, а имеет небольшое, но конечное значение, микрофизический мир, мир атомных измерений, в принципе не может быть описан обычной классической механикой.Произошла глубокая революция в физической теории.

Планковская концепция квантов энергии, другими словами, коренным образом противоречила всей предшествующей физической теории. Он был вынужден ввести это строго в силу своей логики; он был, как выразился один историк, сопротивлявшимся революционером. Действительно, прошли годы, прежде чем далеко идущие последствия достижений Планка стали общепризнанными, и в этом Эйнштейн сыграл центральную роль. В 1905 году, независимо от работы Планка, Эйнштейн утверждал, что при определенных обстоятельствах сама лучистая энергия, по-видимому, состоит из квантов (световых квантов, позже названных фотонами), а в 1907 году он продемонстрировал общность квантовой гипотезы, используя ее для интерпретации температурной зависимости. удельной теплоемкости твердых тел.В 1909 году Эйнштейн ввел в физику дуализм волна-частица. В октябре 1911 года Планк и Эйнштейн были среди группы выдающихся физиков, посетивших первую Сольвеевскую конференцию в Брюсселе. Обсуждения там побудили Анри Пуанкаре предоставить математическое доказательство того, что закон излучения Планка обязательно требует введения квантов — доказательство, которое превратило Джеймса Джинса и других в сторонников квантовой теории. В 1913 году Нильс Бор также внес большой вклад в его создание, создав квантовую теорию атома водорода.По иронии судьбы, сам Планк был одним из последних, кто боролся за возврат к классической теории — позицию, которую он позже рассматривал не с сожалением, а как средство, с помощью которого он полностью убедил себя в необходимости квантовой теории. Противодействие радикальной гипотезе Эйнштейна о кванте света 1905 г. продолжалось до открытия эффекта Комптона в 1922 г.

Макс Планк — Биографические данные — NobelPrize.org

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился в Киле, Германия, 23 апреля 1858 года. , сын Юлиуса Вильгельма и Эммы ( урожденная Патциг) Планк.Его отец был профессором конституционного права в Кильском университете, а затем в Геттингене.

Планк учился в университетах Мюнхена и Берлина, среди его учителей были Кирхгоф и Гельмгольц, и получил докторскую степень по философии в Мюнхене в 1879 году. Он был приват-доцентом в Мюнхене с 1880 по 1885 год, затем до 1889 года доцентом теоретической физики в Киле. , в этом году он сменил Кирхгофа на посту профессора Берлинского университета, где оставался до выхода на пенсию в 1926 году.Впоследствии он стал президентом Общества содействия науке кайзера Вильгельма и занимал этот пост до 1937 года. Прусская академия наук назначила его членом в 1894 году и постоянным секретарем в 1912 году.

Самая ранняя работа Планка была посвящена термодинамике, интерес, который он приобрел в результате исследований под руководством Кирхгофа, которым он очень восхищался, и в значительной степени благодаря чтению публикаций Р. Клаузиуса. Он опубликовал статьи по энтропии, термоэлектричеству и теории разбавленных растворов.

В то же время его внимание привлекли также проблемы радиационных процессов, и он показал, что они должны рассматриваться как электромагнитные по своей природе. Эти исследования привели его к проблеме распределения энергии в спектре полного излучения. Экспериментальные наблюдения за распределением длин волн энергии, излучаемой черным телом, в зависимости от температуры расходились с предсказаниями классической физики. Планку удалось установить связь между энергией и частотой излучения.В статье, опубликованной в 1900 году, он объявил о своем выводе отношения: оно было основано на революционной идее о том, что энергия, излучаемая резонатором, может принимать только дискретные значения или кванты. Энергия для резонатора с частотой v составляет hv , где h — универсальная постоянная, которая теперь называется постоянной Планка.

Это была не только самая важная работа Планка, но и ознаменовала поворотный момент в истории физики. Важность открытия с его далеко идущими последствиями для классической физики поначалу не оценивалась.Однако доказательства его достоверности постепенно становились неопровержимыми, поскольку его применение объясняло множество расхождений между наблюдаемыми явлениями и классической теорией. Среди этих приложений и разработок можно упомянуть объяснение фотоэлектрического эффекта Эйнштейном.

Работа Планка по квантовой теории, как она стала называться, была опубликована в Annalen der Physik . Его работа кратко изложена в двух книгах: Thermodynamik (Термодинамика) (1897) и Theorie der Wärmestrahlung (Теория теплового излучения иона) (1906).

Он был избран иностранным членом Королевского общества в 1926 году, а в 1928 году был награжден медалью Копли общества.

Планк столкнулся с тревожным и трагическим периодом в своей жизни во время нацистского правительства в Германии, когда он чувствовал своим долгом остаться в своей стране, но открыто выступал против некоторых правительственных политик, особенно в отношении преследования евреи. В последние недели войны он перенес большие трудности после того, как его дом был разрушен бомбардировкой.

Коллеги уважали его не только за важность своих открытий, но и за выдающиеся личные качества. Он также был одаренным пианистом и, как говорят, одно время считал музыку своей карьерой.

Планк был дважды женат. После назначения в 1885 году адъюнкт-профессором в своем родном городе Киль он женился на подруге своего детства Мари Мерк, которая умерла в 1909 году. Он снова женился на ее кузине Марге фон Хесслин. Трое из его детей умерли молодыми, оставив его с двумя сыновьями.

Он пережил личную трагедию, когда один из них был казнен за свою безуспешную попытку убийства Гитлера в 1944 году.

Он умер в Геттингене 4 октября 1947 года.


Из Нобелевских лекций по физике 1901-1921 гг. , Elsevier Publishing Company, Амстердам, 1967

Эта автобиография / биография была написана
на момент награждения и первый
опубликовано в книжной серии Les Prix Nobel .Позже он был отредактирован и переиздан в Нобелевских лекциях . Чтобы цитировать этот документ, всегда указывайте источник, как показано выше.

Для получения более подробной биографической информации см .: Planck, Max, Scientific Autobiography and Other Papers . Философская библиотека, Нью-Йорк, 1949.


Авторское право © Нобелевский фонд, 1918 г.

Чтобы процитировать этот раздел
MLA style: Max Planck — Biography.NobelPrize.org. Nobel Media AB 2021. Пн. 19 апреля 2021 г.

Вернуться наверх
Вернуться к началу Возвращает пользователей к началу страницы.

Триумфы и трагедии Макса Планка

Сегодня триумфы и трагедии ученого. Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет серию статей о машинах, которые заставляют нашу цивилизацию работать, и людях, чья изобретательность создала их.

В 1900 году немецкий физик сделал важное открытие.Он обнаружил связь между энергией и частотой излучения. Его звали Макс Планк. Константа, которая связывает эти два параметра, называется постоянной Планка.

Макс Планк (Викимедиа)

Несколько лет назад я наткнулся на биографию Планка. Как я и ожидал, научный вклад Макса Планка был выдающимся. Он был одним из создателей квантовой теории, последствия которой определяют нашу повседневную жизнь, включая электронику, которую мы используем сегодня.И он получил Нобелевскую премию по физике. Но именно его личная жизнь, включая череду трагических событий, и его настойчивость привлекли мое внимание.

Макс Планк родился в Киле, Германия, в 1858 году. Он был талантлив в музыке. Он играл на фортепиано, виолончели и органе, сочинял песни. В какой-то момент он рассматривал музыку как карьеру, но решил изучать физику. Планк объясняет свое решение «самым возвышенным научным стремлением в жизни».

Планк учился у некоторых известных ученых, включая Кирхгофа и Гельмгольца, в университетах Мюнхена и Берлина.Он женился на Мари Мерк и имел четверых детей.

После 50 лет в жизни Планка произошел трагический поворот. Его жена умерла в 1909 году. Затем, во время Первой мировой войны, его старший сын Карл погиб в бою. Вскоре после этого при родах умерли дочери-близнецы Планка: Маргарет в 1917 году и Эмма в 1919 году. Но трагедия на этом не закончилась.

Во время Второй мировой войны Планк остался в Германии. Первоначально он оставался в Берлине, но это было слишком опасно; поэтому он съехал. В 1944 году его дом в Берлине подвергся бомбардировке во время авианалета.Всего через несколько месяцев был арестован младший сын Макса Планка Эрвин. Его подозревали в причастности к покушению на Гитлера. В 1945 году сын Планка Эрвин, который также был его лучшим другом, был казнен гестапо. Планк умер два года спустя.

Слева направо: Нернст, Эйнштейн, Планк, Милликен и фон Лауэ в Берлине в 1931 году (Википедия)

Макса Планка хвалили и уважали его коллеги, включая Эйнштейна. Он был известен своими выдающимися личными качествами и преданностью науке.Взгляд в жизнь такого ученого, как Макс Планк, напоминает нам о стойкости и настойчивости, которые лежали в основе многих научных открытий. Возможно, это также поможет показать нам человеческое измерение не столь бесстрастной работы, которую мы называем наукой.

Я Хале Ардебили из Хьюстонского университета, где нас интересует, как работают изобретательные умы.

(Музыкальная тема)

Макс Планк — Биография, факты и изображения

Жил 1858 — 1947 гг.

Макс Планк навсегда изменил физику и наше понимание мира, когда он обнаружил, что горячие объекты не излучают плавный, непрерывный диапазон энергий, как предполагалось в классической физике. Вместо этого он обнаружил, что энергия, излучаемая горячими объектами, имеет разные значения, а все другие значения запрещены. Это открытие стало началом квантовой теории — совершенно нового типа физики, которая заменила классическую физику для событий атомного масштаба.

Квантовая теория произвела революцию в нашем понимании атомных и субатомных процессов, точно так же, как теории относительности Альберта Эйнштейна произвели революцию в нашем понимании гравитации, пространства и времени.Вместе эти теории представляют собой наиболее впечатляющие открытия в физике двадцатого века.

Обладая высоким интеллектом, демонстрируя блестящие способности в математике, естественных науках и музыке, Планк был глубоко вдумчивым и этичным человеком. Он прожил долгую жизнь, прожив почти 90 лет. В последние годы своей жизни он пережил в Германии Великую депрессию и обе мировые войны, пережив череду личных трагедий.

Объявления

Начало

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился в Киле, на северном побережье Германии, 23 апреля 1858 года.У него было пятеро старших братьев и сестер.

Его отец, Иоганн Планк, был профессором права, происходил из академической семьи. Мать Макса звали Эмма Патциг. Ее отец был бухгалтером. Эмма была живой и популярной в академических кругах, куда переехала семья Макса.

Макс учился в начальной школе в Киле. В 1867 году, когда ему было 9 лет, его семья переехала за 500 миль в Мюнхен на юге Германии, где его отцу предложили заманчивую должность профессора.

Макс поступил в гимназию Максимилиана — школу для академически способных детей.Один из его учителей, математик Герман Мюллер, заметил, что Макс был довольно одарен математикой, поэтому предложил ему дополнительные уроки астрономии и механики. Макс с энтузиазмом принял это предложение, и Мюллер научил своего восприимчивого молодого ученика, как визуализировать законы физики в своем уме — жизненно важное оружие в арсенале великих физиков.

Часто бывает, что ученики, обладающие математическими способностями, обладают также и музыкальными талантами, как в случае с Максом Планком, который сочинял классическую музыку, обладал абсолютным слухом и мастерски играл на виолончели и фортепиано.Как будто этого было недостаточно, у него был прекрасный певческий голос.

Перед тем, как бросить школу, Планк решил, что будет заниматься наукой как призванием, а музыка останется приятным хобби. Позже он вспомнил, почему решил стать человеком науки:

«как прямой результат открытия, что чистое рассуждение может позволить человеку получить представление о механизме окружающего нас мира».

университет и доктор философии. в 21 год

В 1874 году, когда ему было 17 лет, а теперь он первокурсник Мюнхенского университета, Планк говорил с профессором Филиппом фон Джолли о достоинствах физики.Джолли лихо ответил:

«В этой области [физике] почти все уже открыто, и все, что остается, — это заполнить несколько незначительных пробелов».

Филипп фон Джолли, физик

1874

Не испугавшись, Планк решил изучать физику. Однажды ему суждено было найти доказательства абсурдности убеждений своего профессора. Честно говоря, Филиппу фон Джолли — и хотя сегодня в это трудно поверить, учитывая быстрое развитие науки и технологий, — многие физики той эпохи разделяли точку зрения Джолли: они считали, что уже открыли и поняли большую часть того, что было во Вселенной. открыл и понял!

В университете Планк обнаружил, что экспериментальная работа ему не нравится.Его математический талант нашел свое естественное воплощение в мире теоретической физики.

Он продолжал наслаждаться музыкой. Пел в университетском хоре, сочинил мини-оперу.

Важный отпуск

Во время весенних каникул 1877 года, незадолго до своего двадцатилетия, Планк отправился в поход по северной Италии с друзьями из университета, включая математика Карла Рунге. Во время прогулки студенты обсуждали естественные науки, математику и свои взгляды на мир.

Озеро Комо на севере Италии, одно из мест, где гуляли Макс Планк и его друзья. Походы среди живописных пейзажей стали одним из удовольствий на всю жизнь Планка.

Рунге поднял вопрос о том, приносят ли христианство и религия больше вреда, чем пользы, — вопрос, который шокировал Планка, получившего традиционное лютеранское воспитание. Планк начал сомневаться в своем личном видении мира. Он оставался лютеранином на протяжении всей своей жизни и отвергал атеизм, но стал очень терпимым к альтернативным философиям и религиям.

Берлин и термодинамика

В зимнем семестре 1877 года, в возрасте 20 лет, Планк перешел на год в Берлинский университет Фридриха Вильгельма, где его преподавали два гиганта физики — Герман фон Гельмгольц и Густав Кирхгоф.

По мнению Планка, каждый из этих известных деятелей науки читал лекции, отличавшиеся только своей мрачностью.

Тем не менее они с Гельмгольцем стали большими друзьями. Планк восхищался — и даже почти поклонялся — Гельмольцу за его научную целостность, честность, доброту, скромность и терпимость.

Одним из увлечений Гельмгольца в физике была термодинамика — изучение взаимосвязи между температурой, теплом, энергией и работой. Планка все больше увлекала термодинамическая теория.

Он начал свою собственную программу работы в этой области, проводя бесконечные часы над статьями, написанными Рудольфом Клаузиусом, одним из основателей термодинамики.

В отличие от лекций, которые он посещал, он находил работу Клаузиуса интересной, хорошо изложенной и ясной.

Высшие почести и первая работа

После года в Берлине Планк вернулся в Мюнхен в конце 1878 года, где сдал государственный экзамен, позволяющий ему преподавать физику в средней школе.

Несколько месяцев спустя, в феврале 1879 года, он представил докторскую диссертацию, посвященную второму закону термодинамики. Через три месяца он защитил диссертацию на устном экзамене и в возрасте 21 года получил степень доктора философии. по физике с отличием — с отличием .

Как ни странно, из вопросов, которые ему задавали во время защиты диссертации, Планк пришел к выводу, что ни один из допрашивавших его профессоров не понял его диссертации!

Год спустя Планк успешно защитил еще одну диссертацию по термодинамике для своей habilitation — квалификация гораздо более требовательная, чем степень доктора философии.Д., что позволило его владельцу стать профессором, если такая работа стала доступной.

В возрасте 22 лет Планк стал лектором по физике (неоплачиваемым) в Мюнхенском университете. Без зарплаты он продолжал жить с родителями. Его исследования были сосредоточены на энтропии — величине, которую иногда в широком смысле определяют как меру степени беспорядка на атомном уровне.

Возвращение на родину, затем обратно в Берлин

Наконец, почти в свой 27-й день рождения Планк стал адъюнкт-профессором теоретической физики в Кильском университете, где он еще глубже изучил термодинамику.Он продолжал добиваться успехов в этой сложной области, но не добился больших успехов.

В апреле 1889 года в возрасте 31 года Планк вернулся в Берлин, чтобы взять на себя обязанности читать лекции Густаву Кирхгофу, который умер осенью 1887 года.

В 1892 году Планк стал профессором теоретической физики. По общему мнению, его студенты находили его лекции намного интереснее, чем Планк находил его лекции своего предшественника. Один из его учеников, британский химик Джеймс Партингтон, описал лекции Планка:

«не делаю заметок, никогда не ошибаюсь, никогда не сбиваюсь с толку; лучший лектор, которого я когда-либо слышал.Вокруг комнаты всегда было много людей. Так как аудитория была хорошо отапливаемой и довольно тесной, часть слушателей время от времени падала на пол, но это не мешало лекции ».

Две докторские диссертации Планка. Позже студенты получат Нобелевские премии по физике: Макс фон Лауэ и Вальтер Боте.

Теперь все готово для важного открытия Планка — квантовой теории.

Вклад Макса Планка в науку

Большинство физиков-теоретиков оставляют свой след в молодости.Максу Планку было 42 года, когда он, наконец, оставил неизгладимый след в мире.

Проблема, которую он решил в 1900 году, была вызвана недоумением по поводу электромагнитного спектра, излучаемого горячими объектами.

Классическая физика не соответствует действительности

Когда вещи становятся горячими, они излучают энергию. Например, если вы наблюдали, как кузнец нагревает подкову, вы бы заметили, что когда ботинок нагревается, он светится красным цветом, а когда становится еще горячее, он светится белым.

Чугунный металл светится электромагнитным излучением.

Физики рассматривали случай черного тела — тела, которое поглощает все падающее на него электромагнитное излучение. При нагревании черное тело излучает энергию в виде электромагнитных волн. Эти волны имеют широкий диапазон длин волн, включая видимый, ультрафиолетовый и инфракрасный свет.

НО, в 1800-х годах люди заметили, что цвета света, излучаемого в экспериментах, не соответствовали тем, которые предсказывала теория. Говоря научным языком, было несоответствие между длинами волн, излучаемых горячими объектами, и длинами волн, предсказанными классическими теориями термодинамики.

На графике ниже показана проблема. Черная кривая показывает предсказанное поведение черного тела при температуре 5000 К. Синяя линия показывает фактическое поведение.

Зависимость интенсивности излучения черного тела от длины волны

Сравните кривую, ожидаемую из классической термодинамической теории при температуре 5000 K (черная линия), с кривой, наблюдаемой в экспериментах (синяя линия). Они очень разные! Также зеленым и красным показаны кривые при несколько более низких температурах.

Квантовая теория

Чтобы согласовать теорию с наблюдениями, Планк сделал революционное предложение. Если вы еще не знакомы с квантовой теорией, чтобы понять, что он предложил, можно подумать о таблице умножения — например, о таблице умножения — 3, 6, 9, 12, 15… в которой только числа, делящиеся на 3 разрешены, а все остальные числа запрещены.

Идея Планка заключалась в том, что энергия излучается аналогичным образом. Он предположил, что может выделяться только определенное количество энергии — т.е.е. кванты. Классическая физика считала возможными все значения энергии.

Это было рождение квантовой теории. Планк обнаружил, что его новая теория, основанная на квантах энергии, точно предсказывает длины волн света, излучаемого черным телом.

Планк обнаружил, что энергия, переносимая электромагнитным излучением, должна делиться на число, которое теперь называется постоянной Планка и обозначается буквой h. Затем энергию можно рассчитать по уравнению:

E = hν

где E — энергия, h — постоянная Планка, а ν — частота электромагнитного излучения.Постоянная Планка на самом деле очень и очень малая величина. Его небольшой размер объясняет, почему экспериментаторы того времени не поняли, что электромагнитная энергия квантуется. С четырьмя значащими цифрами постоянная Планка составляет 6,626 x 10 -34 Дж · с.

Планк не намеревался ниспровергнуть классическую физику. Его намерением было найти теорию, которая соответствовала бы экспериментальным наблюдениям. Тем не менее, последствия его открытия были огромными. Квантовая теория — осознание того, что природа «разрешает» и «запрещает» состояния — родилась, и то, как мы интерпретируем природу, уже никогда не будет прежним.

Планк был удостоен Нобелевской премии по физике 1918 года за:

«Услуги, которые он оказал развитию физики, открыв кванты энергии».

Сам Планк позже напишет:

«… Это казалось настолько несовместимым с традиционным взглядом на Вселенную, представленным Физикой, что в конечном итоге разрушило основу этого старого взгляда. Какое-то время казалось, что полный крах классической физики не выходит за пределы возможности; постепенно, однако, казалось, как уверенно ожидали все, кто верил в неуклонный прогресс науки, что введение квантовой теории привело не к разрушению физики, а к некоторой глубокой реконструкции … »

Макс Планк, 1931

Вселенная в свете современной физики

Планковский масштаб

Шкала Планка появилась в 1899 году.Он заменил ориентированную на Землю систему измерения:

  • килограмм — масса литра воды
  • метр — одна десятимиллионная расстояния от Северного полюса до экватора
  • в секунду — 1 86400 земных суток

с новыми универсальными агрегатами на основе:

  • скорость света
  • постоянная Планка
  • гравитационная постоянная

В следующем столетии Стивен Хокинг обнаружил, что шкала Планка действительно измеряет что-то фундаментальное о природе, показывая, что наименьшая возможная черная дыра имеет массу 1 планковскую единицу массы, радиус Шварцшильда 1 единицу длины Планка и половину — жизнь 1 единицы планковского времени.

Более того, Якоб Бекенштейн обнаружил, что когда любая черная дыра принимает одну элементарную частицу, содержащую 1 бит информации, площадь горизонта событий увеличивается на 1 квадрат планковской длины, обнаруживая замечательную связь между масштабом Планка и информацией.

Некоторые личные данные и конец

В марте 1887 года, в возрасте 28 лет, Планк женился на Мари Мерк. У пары было четверо детей: Карл, Грете, Эмма и Эрвин.

К сожалению, Планк дожил до смерти своей жены и всех их детей.Его жена Мари умерла в 1909 году от туберкулеза. Карл был убит в бою в 1916 году во время Первой мировой войны. Грета умерла во время родов в 1917 году, затем Эмма умерла во время родов в 1919 году. (Их дети выжили.) Эрвин был казнен нацистами в 1945 году за его предполагаемое участие в заговоре с целью убить Адольфа Гитлера.

Через два года после смерти своей первой жены Планк женился на Марге фон Хесслин. У них был один сын Германн. И Марга, и Герман пережили Планка.

Как и знаменитый математик Давид Гильберт, Планк был довольно стар (74 года), когда нацисты пришли к власти в 1933 году, и он продолжал жить в Германии при нацистах.Гильберт и Планк осуждали поведение нацистов и их политику.

Планк был одним из первых ученых, признавших великолепие работы Альберта Эйнштейна. Он подготовил Эйнштейну путь к переезду в Берлин, где он стал профессором в 1914 году. Позже они встретятся и получат огромное удовольствие, играя вместе музыку.

«В 1905 году, когда Эйнштейн, не известный сотрудник швейцарского патентного бюро в Берне, отправил пять революционных статей в физический журнал, который Планк редактировал в Берлине, Планк сразу же признал их гениальными и быстро опубликовал, не отправляя рецензентам. .”

Фриман Дайсон, 2015

Нью-Йоркское обозрение книг

Когда нацисты взяли под свой контроль Германию, Планк был обеспокоен необходимостью того, чтобы Эйнштейн и все большее число еврейских ученых бежали из Германии. В 1938 году нацисты захватили Прусскую академию. Планк ушел с поста президента Академии.

Во все времена пожилой Планк оставался патриотом Германии, шагая по канату морали, надеясь, что нацисты одумаются и будут действовать так, как приличествует правильному немецкому правительству.Его надежды все больше рушились, кульминацией чего стала казнь его сына Эрвина за «государственную измену» в январе 1945 года.

В начале 1944 года дом Планка в Берлине был разрушен в результате авиаудара союзников. Все его личные документы и научные записи были уничтожены.

Когда война в Европе закончилась в мае 1945 года, Планк, его жена и его оставшийся сын Герман нашли убежище у родственника в знаменитом немецком университетском городке Геттинген. Именно там два года спустя Макс Планк скончался в возрасте 89 лет, 4 октября 1947 года.Сегодня он похоронен на старом городском кладбище Геттингена. Могилы Марги и Германа лежат рядом с ним.

В 1948 году Общество кайзера Вильгельма Германии было переименовано в Общество Макса Планка как дань уважения человеку, который дважды занимал пост президента и положил начало квантовой теории. Сегодня Общество Макса Планка — одна из самых успешных научных организаций в мире, управляющая более чем 80 научными учреждениями. С 1950-х годов исследователи из институтов Макса Планка были удостоены четырех Нобелевских премий по физике, восьми по химии и шести по медицине.

«Законы физики не учитывают человеческие чувства; они зависят от фактов, а не от очевидности фактов ».

Макс Планк, 1931

Вселенная в свете современной физики

«Открытие [Планка] стало основой всех исследований в области физики двадцатого века и с тех пор почти полностью обусловило его развитие. Без этого открытия было бы невозможно создать работоспособную теорию молекул и атомов, а также энергетических процессов, управляющих их превращениями.Более того, он разрушил всю структуру классической механики и электродинамики и поставил перед наукой новую задачу: найти новую концептуальную основу для всей физики ».

Альберт Эйнштейн, 1948

Макс Планк в Мемориуме

Объявления

Автор этой страницы: The Doc
Изображения, улучшенные и раскрашенные в цифровом виде с помощью этого веб-сайта. © Все права защищены.

Цитируйте эту страницу

Используйте следующую ссылку на MLA:

 "Макс Планк."Известные ученые. Famousscientists.org. 17 мая. 2016. Интернет.
. 

Опубликовано FamousScientists.org

Дополнительная литература
Макс Планк
Вселенная в свете современной физики
W.W. Norton & Company, Inc., Нью-Йорк, 1931

R. E. Oesper
Джеймс Р. Партингтон (1886 -)
J. Химическое образование, Том 15, 11, ноябрь 1938 г., стр. 501

Макс Планк
Обзор физической теории, перевод Р.Джонс и Д. Х. Уильямс
Нью-Йорк: Дувр, 1960

Макс Планк
Научная автобиография и другие документы
Философская библиотека, 1968

молекулярных выражений: наука, оптика и вы — хронология

Макс Планк

(1858-1947)

Макс Планк, немецкий физик, наиболее известен как создатель квантовой теории энергии, за которую он был удостоен Нобелевской премии в 1918 году. Его работа внесла значительный вклад в понимание атомных и субатомных процессов.

Планк родился в Киле, Германия, в 1858 году. В возрасте девяти лет он поступил в знаменитую гимназию Максимилиана в Мюнхене, где у него появился интерес к физике и математике. Он был талантливым музыкантом, но решил продолжить карьеру в области физики. Когда Планку было всего шестнадцать лет, он поступил в Мюнхенский университет. Он также учился в Берлинском университете и в возрасте 21 года получил докторскую степень на основе своей работы в области термодинамики, исследования тепла и энергии.Он стал лектором в Мюнхенском университете и, в конце концов, стал профессором теоретической физики в Берлинском университете.

Работа Планка по термодинамике привела к формулировкам его квантовой теории. Чтобы объяснить цвета горячего светящегося вещества, он предположил, что энергия излучается в очень малых и дискретных квантованных количествах или пакетах, а не в виде непрерывной непрерывной волны. Планк назвал пакеты энергии квантами, и он смог определить, что энергия каждого кванта равна частоте излучения, умноженной на полученную им универсальную константу, теперь известную как постоянная Планка.Это число, выраженное в эрг-секундах, измеряет энергию отдельного кванта. Эрг — это количество энергии, необходимое для поднятия миллиграмма массы на расстояние в 1 сантиметр. Постоянная Планка, выраженная в уравнениях переменной h , составляет приблизительно 6,63 x 10 (E-27) эрг-секунды. Постоянная Планка стала одной из основных констант физики. Он используется для описания поведения частиц и волн на атомном уровне.

Планк объявил о своих открытиях в 1900 году, а в 1905 году Альберт Эйнштейн использовал квантовую теорию Планка для описания свойств частиц света.Эйнштейн продемонстрировал, что электромагнитное излучение, включая свет, обладает характеристиками как волны, так и, в соответствии с теорией Планка, частицы. Позднее эти частицы были названы фотонами. В 1913 году Нильс Бор использовал теории Планка для разработки новой и более точной модели атома.

Планк внес значительный вклад в науку на протяжении всей своей жизни. Он известен своей успешной работой в различных областях, включая термодинамику, оптику, статистическую механику и физическую химию.К сожалению, личная жизнь Планка была отмечена одной трагедией за другой. Он потерял свою первую жену из-за болезни, обе его дочери умерли при родах, его старший сын умер во время Первой мировой войны, а в 1944 году его второй сын был казнен нацистами за участие в заговоре с целью убийства Гитлера. Планк оставался в Германии во время Второй мировой войны и открыто выступал против нацистского режима. После войны он был назначен главой Института кайзера Вильгельма, который был переименован в Институт Макса Планка.Макс Планк умер вскоре после этого в 1947 году.

НАЗАД К ПИОНЕРАМ В ОПТИКЕ

Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
© 1995-2021, автор —
Майкл В. Дэвидсон
и Государственный университет Флориды.
Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения правообладателей. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми юридическими положениями и условиями, изложенными владельцами.
Этот веб-сайт поддерживается нашим

Команда разработчиков графики и веб-программирования
в сотрудничестве с оптической микроскопией в Национальной лаборатории сильного магнитного поля
.

Последнее изменение 13 ноября 2015 г., 14:19
Счетчик доступа с 24 декабря 1999 г .: 219087
Посетите сайты наших партнеров в сфере образования:

Кем был Макс Планк? — Вселенная сегодня

Представьте себе, если хотите, что ваше имя навсегда будет связано с новаторской научной теорией.Представьте также, что ваше имя будет даже прикреплено к серии единиц, предназначенных для выполнения измерений для сложных уравнений. А теперь представьте, что вы немец, который пережил две мировые войны, получил Нобелевскую премию по физике и пережил многих своих детей.

Если вы можете сделать все это, то, возможно, знаете, каково это быть Максом Планком, немецким физиком и основателем квантовой теории. Как и Галилей, Ньютон и Эйнштейн, Макс Планк считается одним из самых влиятельных и революционных ученых своего времени, человеком, открытия которого помогли произвести революцию в области физики.Иронично, учитывая, что когда он только начинал свою карьеру, ему сказали, что ничего нового не было обнаружено!

Ранняя жизнь и образование:

Планк родился в 1858 году в Киле, Германия. Его дед и прадед были профессорами теологии, его отец — профессором права, а его дядя — судьей. В 1867 году его семья переехала в Мюнхен, где Планк поступил в гимназию Максимилиана. С раннего возраста Планк продемонстрировал способности к математике, астрономии, механике и музыке.

Иллюстрация Университета Фридриха Вильгельма со статуей Фридриха Великого (ок. 1850 г.). Предоставлено: Wikipedia Commons / A. Carse

Он закончил учебу рано, в возрасте 17 лет, и продолжил изучать теоретическую физику в Мюнхенском университете. В 1877 году он поступил в университет Фридриха Вильгельма в Берлине, чтобы учиться у физиков Германа фон Гельмгольца. Гельмгольц оказал глубокое влияние на Планка, с которым он подружился, и в конце концов Планк решил использовать термодинамику в качестве области своих исследований.

В октябре 1878 г. он сдал квалификационные экзамены и в феврале 1879 г. защитил диссертацию «О втором законе термодинамики». В этой работе он сделал следующее заявление, из которого, как полагают, вытекает современный Второй закон термодинамики: «Невозможно сконструировать двигатель, который работал бы в полном цикле и не производил бы никакого эффекта, кроме подъема груза. и охлаждение теплового резервуара ».

Какое-то время Планк трудился в относительной анонимности из-за своей работы с энтропией (которая считалась мертвым полем).Однако за это время он сделал несколько важных открытий, которые позволили ему повысить свою репутацию и получить поклонников. Например, его Трактат по термодинамике, , который был опубликован в 1897 году, содержал семена идей, которые впоследствии стали очень влиятельными, то есть излучение черного тела и особые состояния равновесия.

После защиты диссертации Планк стал частным неоплачиваемым лектором в Университете Фрейдриха Вильгельма в Мюнхене и присоединился к местному Физическому обществу.Хотя академическое сообщество не уделяло ему особого внимания, он продолжил свою работу над теорией тепла и пришел к независимому открытию той же теории термодинамики и энтропии, что и Джозайя Уиллард Гиббс — американский физик, которому приписывают это открытие.

Профессора Майкл Бонитц и Франк Хоманн, держащие факсимиле сертификата Нобелевской премии Планка, который был вручен Кильскому университету в 2013 году. Авторы и права: CAU / Schimmelpfennig

В 1885 году Кильский университет назначил Планка адъюнкт-профессором. теоретической физики, где продолжил занятия по физической химии и тепловым системам.К 1889 году он вернулся в университет Фридриха Вильгельма в Берлине и к 1892 году стал профессором. Он оставался в Берлине до выхода на пенсию в январе 1926 года, когда его сменил Эрвин Шредингер.

Излучение черного тела:

Планк начал работать над проблемой излучения черного тела в 1894 году, когда ему поручили электрические компании разработать более совершенные лампочки. Физики уже пытались объяснить, как интенсивность электромагнитного излучения, испускаемого идеальным поглотителем (т.е. черное тело) зависело от температуры тела и частоты излучения (т. е. от цвета света).

Со временем он решил эту проблему, предположив, что электромагнитная энергия течет не в постоянной форме, а скорее в дискретных пакетах, то есть квантах. Это стало известно как постулат Планка, который математически можно сформулировать как E = hv — , где E — энергия, v — частота, а h — постоянная Планка.Эта теория, которая не соответствовала классической механике Ньютона, помогла вызвать революцию в науке.

Глубоко консервативный ученый, который с подозрением относился к подтексту его теории, Планк указал, что пришел к своему открытию неохотно и надеялся, что они окажутся неправы. Однако открытие постоянной Планка окажет революционное влияние, заставив ученых порвать с классической физикой и приведя к созданию единиц Планка (длины, времени, массы и т. Д.).).

Слева направо: В. Нернст, А. Эйнштейн, М. Планк, Р.А. Милликен и фон Лауэ на обеде, данном фон Лауэ в Берлине, 1931 г. Кредит: Wikipedia Commons

Квантовая механика:

На рубеже веков другой влиятельный ученый по имени Альберт Эйнштейн сделал несколько открытий, которые подтвердили правильность квантовой теории Планка. Первой была его теория фотонов (как часть его специальной теории относительности), которая противоречила классической физике и теории электродинамики, согласно которой свет был волной, для распространения которой нужна среда.

Вторым было исследование Эйнштейном аномального поведения определенных тел при нагревании при низких температурах, еще один пример явления, которое бросало вызов классической физике. Хотя Планк был одним из первых, кто осознал значение специальной теории относительности Эйнштейна, он сначала отверг идею о том, что свет может состоять из дискретных квантов материи (в данном случае фотонов).

Однако в 1911 году Планк и Вальтер Нернст (коллега Планка) организовали в Брюсселе конференцию, известную как Первая Сольвав-конференция, темой которой была теория излучения и квантов.Эйнштейн присутствовал и смог убедить Планка в его теориях относительно конкретных тел в ходе разбирательства. Эти двое стали друзьями и коллегами; а в 1914 году Планк учредил для Эйнштейна профессуру в Берлинском университете.

В 1920-е годы появилась новая теория квантовой механики, известная как «Копенгагенская интерпретация». Эта теория, в значительной степени разработанная немецкими физиками Нилсом Бором и Вернером Гейзенбергом, утверждала, что квантовая механика может предсказывать только вероятности; и что в целом физические системы не обладают определенными свойствами до измерения.

Фотография первой конференции Solvay в 1911 году в отеле Metropole в Брюсселе, Бельгия. Предоставлено: International Solvay Institutes / Benjamin Couprie

Планк, однако, отверг это предложение, считая, что волновая механика вскоре сделает ненужную квантовую теорию. К нему присоединились его коллеги Эрвин Шредингер, Макс фон Лауэ и Эйнштейн — все они хотели спасти классическую механику от «хаоса» квантовой теории. Однако время докажет, что обе интерпретации верны (и математически эквивалентны), что приведет к появлению теорий корпускулярно-волнового дуализма.

Первая мировая война и Вторая мировая война:

В 1914 году Планк присоединился к националистическому пылу, охватившему Германию. Хотя он и не был крайним националистом, он подписал печально известный «Манифест девяноста трех» — манифест, в котором одобрялась война и оправдывалось участие Германии. Однако к 1915 году Планк отменил некоторые части манифеста, а к 1916 году он стал ярым противником аннексии Германией других территорий.

После войны Планк считался немецким авторитетом в области физики , будучи деканом Берлинского университета, членом Прусской академии наук и Немецкого физического общества, а также президентом Общества кайзера Вильгельма (KWS, ныне Общество Макса Планка).В неспокойные 1920-е годы Планк использовал свое положение для сбора средств на научные исследования, которых часто не хватало.

Захват власти нацистами в 1933 году привел к огромным трудностям, о некоторых из которых Планк лично свидетельствовал. Это включало в себя изгнание и унижение многих его еврейских друзей и коллег со своих должностей, а также массовый исход немецких ученых и академиков.

Вход в административный центр Общества Макса Планка в Мюнхене.Предоставлено: Wikipedia Commons / Максимилиан Дёррбекер

Планк в эти годы пытался упорствовать и оставаться вне политики, но был вынужден вмешаться, чтобы защитить коллег, когда ему угрожали. В 1936 году он оставил свои посты главы KWS из-за его постоянной поддержки еврейских коллег в Обществе. В 1938 году он ушел с поста президента Прусской академии наук из-за того, что нацистская партия взяла на себя контроль над ней.

Несмотря на эти события и трудности, принесенные войной и бомбардировками союзников, Планк и его семья остались в Германии.В 1945 году сын Планка Эрвин был арестован из-за попытки убийства Гитлера во время заговора 20 июля, за что он был казнен гестапо. Это событие заставило Планка погрузиться в депрессию, от которой он не оправился до своей смерти.

Смерть и наследие:

Планк умер 4 октября 1947 года в Геттингене, Германия, в возрасте 89 лет. Его пережили вторая жена, Марга фон Хёсслин, и его младший сын Герман. Хотя он был вынужден уйти в отставку со своих ключевых постов в последние годы своей жизни и провел последние несколько лет своей жизни, преследуемые смертью старшего сына, Планк оставил после себя замечательное наследие.

В знак признания его фундаментального вклада в новую отрасль физики он был удостоен Нобелевской премии по физике в 1918 году. Он также был избран иностранным членом Королевского общества в 1926 году, а в 1928 году был награжден медалью Копли общества. , его пригласили стать лектором Эрнеста Кемптона Адамса по теоретической физике в Колумбийском университете в Нью-Йорке.

Медаль Макса Планка, выпущенная Немецким физическим обществом в знак признания научного вклада.Кредит: dpg-physik.de

Он также пользовался большим уважением со стороны своих коллег и современников и отличился тем, что был неотъемлемой частью трех научных организаций, доминировавших в немецких науках — Прусской академии наук, Общества кайзера Вильгельма и Немецкое физическое общество. Немецкое физическое общество также создало медаль Макса Планка, первая из которых была присуждена в 1929 году как Планку, так и Эйнштейну.

Общество Макса Планка было также создано в городе Геттинген в 1948 году в честь его жизни и его достижений.Это общество росло в последующие десятилетия, в конечном итоге поглотив Общество кайзера Вильгельма и все его институты. Сегодня Общество признано лидером в области научных и технологических исследований и ведущей исследовательской организацией в Европе, его ученые получили 33 Нобелевские премии.

В 2009 году Европейское космическое агентство (ЕКА) развернуло космический аппарат Planck, космическую обсерваторию, которая картировала космический микроволновый фон (CMB) в микроволновом и инфракрасном диапазонах. В период с 2009 по 2013 год он обеспечил наиболее точные на сегодняшний день измерения средней плотности обычной материи и темной материи во Вселенной и помог решить несколько вопросов о ранней Вселенной и космической эволюции.

Планка навсегда останутся в памяти как одного из самых влиятельных ученых 20 века. Вместе с такими людьми, как Эйнштейн, Шредингер, Бор и Гейзенберг (большинство из которых были его друзьями и коллегами), он помог пересмотреть наши представления о физике и природе Вселенной.

Мы написали много статей о Максе Планке для «Вселенной сегодня». Вот что такое Planck Time?, Planck’s First Light?, All-Sky Stunner от Planck, Что такое Кот Шредингера?, Что такое эксперимент с двойной щелью? И вот список историй о космическом корабле, который носит его имя.

Если вам нужна дополнительная информация о Максе Планке, ознакомьтесь с биографией Макса Планка в журналах Science World и Space and Motion.

Мы также записали целый эпизод Astronomy Cast, посвященный Максу Планку. Послушайте, Эпизод 218: Макс Планк.

Источники:

Нравится:

Нравится Загрузка …

Кем был Макс Планк? | JSTOR Daily

Если бы Макс Планк был еще жив, 23 апреля ему исполнилось бы 158 лет.

Планк был немецким физиком, получившим Нобелевскую премию по физике в 1918 году. Его имя может стать звонком для любого, кто прослушал один или два урока физики. Он наиболее известен постоянной Планка, которая описывает мельчайшую единицу энергии; эта константа повлияла на конструкцию транзисторов, схем и микросхем, которые мы используем в электронике в нашей повседневной жизни. А на более теоретическом уровне квантование энергии Планком позволило другим физикам и астрономам понять, как могли развиваться другие звезды и планеты.

Макс Планк был немецким физиком, получившим Нобелевскую премию по физике в 1918 году.

Но вполне возможно, что Планк не был бы физиком, если бы он не встретил некоторых ключевых людей в подростковом возрасте. Он был невероятно талантливым музыкантом, но его учитель математики Герман Мюллер вдохновил Планка заняться физикой. В своей академической карьере Планк интересовался природой излучения горячих объектов и сосредоточил свои исследования на термодинамике, изучении тепла и энергии.В 1901 году он выступил с теорией, согласно которой энергия доставляется дискретными единицами, что в конечном итоге принесло ему Нобелевскую премию. Эта теория применялась учеными, последовавшими за Планком, включая Альберта Эйнштейна, Нилса Бора и Вернера Гейзенберга.

Хотя Планк был известен в своей карьере, его личная жизнь была бурной. У него было четверо детей от первой жены, которая умерла после 23 лет брака в 1909 году. Планк снова женился, и у него родился еще один сын. Тем временем старший сын Планка умер в 1914 году во время Первой мировой войны.В последующие годы обе его дочери скончались во время родов.

Планк также защищал еврейских ученых и граждан, когда Адольф Гитлер пришел к власти в январе 1933 года. Одной из первых жертв Гитлера был один из ближайших коллег Планка, химик Фриц Габер. Смерть Габера «вызвала кризис» для Планка, который обычно сдерживал свое мнение. Тем не менее, пользуясь своей ролью президента Общества кайзера Вильгельма, Планк встретился с Гитлером, чтобы выступить от имени Габера и евреев в Германии.Не желая признавать, что евреи могут быть ценными гражданами, Гитлер вскоре пришел в ярость, и Планку не оставалось ничего другого, кроме как тихо уйти. И все же он «оставался стойким поборником преследуемых еврейских ученых».

В последующие годы Планк очень мало рассказывал своим коллегам о своей встрече с Гитлером. В конце концов, Планк ушел в отставку с академической должности в Обществе кайзера Вильгельма в возрасте 79 лет. С тех пор Общество было переименовано в честь Планка в Общество Макса Планка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.