Mari oameni de știință germani. Max Planck: „Adevărul științific triumfă pe măsură ce oponenții săi se sting Mecanica corpurilor deformabile

Max Karl Ernst Ludwig Planck(germană: Max Karl Ernst Ludwig Planck) - mare fizician german, unul dintre fondatorii teoriei cuantice, membru corespondent străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1913) și membru de onoare al Academiei de Științe a URSS (1926). A introdus (1900) cuantumul de acțiune - constanta lui Planckși a derivat legea radiațiilor, numit după el. Lucrări de termodinamică, teoria relativității, filosofia științelor naturale. Laureat al Premiului Nobel (1918).

Max Planck s-a născut la 28 aprilie 1858 în familia unui avocat, profesor de drept la Universitatea din Kiel Johann Julius Wilhelm von Planck și Emma Planck, născută Patzig.

În copilărie, băiatul a învățat să cânte la pian și orgă, dezvăluind abilități muzicale extraordinare. În 1867, familia s-a mutat la München, iar acolo Max a intrat la Gimnaziul Clasic Regal Maximilian, unde excelentul profesor de matematică G. Müller și-a trezit pentru prima dată interesul pentru științele naturale și exacte.

După ce a absolvit liceul în 1874, Max Planck urma să studieze filologia clasică, și-a încercat mâna la compoziție muzicală, dar apoi a preferat fizica.

După ce a absolvit liceul în 1874, M. Planck a studiat timp de trei ani la Universitatea din München, unde a primit o bună pregătire matematică. Dar numai după ce s-a mutat la universitatea din Berlin, unde a studiat timp de un an sub îndrumarea unor fizicieni remarcabili precum Hermann Helmholtz și Gustav Kirchhoff, vocația sa a fost determinată.

După cum a scris mai târziu Planck, acest lucru s-a întâmplat datorită studiului lucrărilor lor, și nu a prelegerilor (Helmholtz nu s-a pregătit corespunzător pentru prelegeri și uneori a făcut greșeli la tablă, iar Kirchhoff, deși s-a pregătit foarte atent, a citit plictisitor și monoton), ca precum și familiaritatea cu publicațiile fizicianul german Rudolf Clausius, unul dintre fondatorii termodinamicii și teoriei cinetice moleculare. Opera lui Clausius a determinat pasiunea specială a lui Planck pentru termodinamică timp de mulți ani.

În 1879, Max Planck și-a susținut teza de doctorat despre a doua lege a termodinamicii, iar un an mai târziu a primit postul de privatdozent la Universitatea din München, iar în 1885 a devenit profesor. În 1897, a apărut pentru prima dată cartea sa „Prelegeri despre termodinamică”, care a fost ulterior retipărită de mai multe ori și tradusă în multe limbi.

Anul viitor Plank. a scris o altă lucrare despre termodinamică, care i-a adus un post de asistent junior la departamentul de fizică de la Universitatea din München.

În 1900, după încercări lungi și persistente de a crea o teorie care să explice în mod satisfăcător datele experimentale, Planck a reușit să obțină o formulă care a fost de acord cu rezultatele măsurătorilor cu o acuratețe remarcabilă. Cu toate acestea, pentru a-și deriva formula, a trebuit să introducă un concept radical care a fost împotriva tuturor principiilor stabilite. Energia oscilatoarelor Planck nu se modifică continuu, așa cum ar rezulta din fizica tradițională, ci poate lua doar valori discrete care cresc (sau scad) în pași finiți.

Fiecare pas în energie este egal cu o constantă, numită acum constanta lui Planck, înmulțit cu frecvența. Porțiunile discrete de energie au fost numite ulterior cuante. Ipoteza introdusă de Max Planck a marcat nașterea teoriei cuantice, care a făcut o adevărată revoluție în fizică. Fizica clasică, spre deosebire de fizica modernă, înseamnă acum „fizica înainte de Planck”.

Max Planck nu a fost în niciun caz un revoluționar și nici el însuși, nici alți fizicieni nu erau conștienți de sensul profund al conceptului de „cuantum”. Pentru Planck, cuantica a fost doar un mijloc, ceea ce a făcut posibilă derivarea unei formule care oferă acord satisfăcător cu curba de radiație a corpului negru. A încercat în repetate rânduri să ajungă la un acord în cadrul tradiției clasice, dar fără succes.

În același timp, Max Planck a remarcat cu plăcere primele succese ale teoriei cuantice, care au urmat aproape imediat. Noua sa teorie includea, pe lângă constanta lui Planck, și alte mărimi fundamentale.

În 1901, pe baza datelor experimentale privind radiația corpului negru, Planck a calculat valoarea constantei lui Boltzmann și, folosind alte informații cunoscute, a obținut numărul lui Avogadro(numărul de atomi dintr-un mol dintr-un element). Pe baza numărului lui Avogadro, Planck a reușit să găsească sarcina electrică a unui electron cu o precizie remarcabilă..

O confirmare suplimentară a puterii potențiale a inovației lui Planck a venit în 1913 de la Niels Bohr, care a aplicat teoria cuantică structurii atomului. În modelul lui Bohr, electronii dintr-un atom ar putea fi doar la anumite niveluri de energie determinate de limitări cuantice.

Trecerea electronilor de la un nivel la altul este însoțită de eliberarea unei diferențe de energie sub forma unui foton de radiație cu o frecvență egală cu energia fotonului împărțită la constanta lui Planck. Astfel, s-a obținut o explicație cuantică pentru spectrele caracteristice ale radiațiilor emise de atomii excitați.

În 1919 Max Planck a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1918 „în semn de recunoaștere a serviciilor sale pentru dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor energetice”. După cum a afirmat A.G. Ekstrand, membru al Academiei Regale de Științe Suedeze, la ceremonia de premiere, „Teoria lui Planck a radiațiilor - cea mai strălucitoare dintre stele călăuzitoare ale cercetării moderne în fizică, și, din câte se poate judeca, va mai trece mult timp până când comorile care au fost obținute de geniul său să se usuce”.

Contribuția lui Planck la fizica modernă nu se termină cu descoperirea cuantiei și a constantei care îi poartă acum numele. A fost foarte impresionat de teoria relativității speciale a lui Einstein, publicată în 1905. Susținerea deplină a lui Planck pentru noua teorie a contribuit în mare măsură la acceptarea teoriei relativității speciale în rândul fizicienilor.

Viața personală a lui Max Planck a fost marcată de tragedie. Prima soție, născută Maria Merck, cu care s-a căsătorit în 1885 și care i-a născut doi fii și două fiice gemene, a murit în 1909. Doi ani mai târziu s-a căsătorit cu nepoata sa Marga von Hesslin, cu care a avut și un fiu. Fiul cel mare al lui Planck a muritîn timpul Primului Război Mondial, iar în anii următori ambele fiice ale sale au murit în timpul nașterii. Al doilea fiu din prima căsătorie a fost executat în 1944 pentru participarea sa la un complot eșuat împotriva lui Hitler.

Ca patriot care și-a iubit patria, Planck nu putea decât să se roage ca națiunea germană să-și recapete viața normală. El a continuat să slujească în diferite societăți învățate germane în speranța de a păstra cel puțin o mică parte din știința și iluminismul german de la distrugerea completă. După ce casa și biblioteca lui personală au fost distruse într-un raid aerian asupra Berlinului, Planck și soția sa și-au căutat refugiu pe moșia Rogetz de lângă Magdeburg, unde s-au trezit prinși între trupele germane în retragere și forțele aliate în avans. În cele din urmă, cuplul Planck a fost descoperit de unitățile americane și dus în statul sigur de atunci Göttingen.

Max Planck a murit la Göttingen pe 4 octombrie 1947, cu șase luni înainte de a împlini 90 de ani. Pe piatra funerară îi sunt gravate doar numele și prenumele și celebra formulă E = hn - valoarea numerică a constantei lui Planck.

Pe lângă Premiul Nobel, Planck a primit medalia Copley a Societății Regale din Londra (1928) și Premiul Goethe din Frankfurt pe Main (1946). Societatea Germană de Fizică și-a numit cel mai înalt premiu în onoarea sa, Medalia Planck, iar Planck însuși a fost primul beneficiar al acestui premiu onorific. În onoarea a 80 de ani de naștere, una dintre planetele minore a fost numită Plankiana. Max Planck a fost membru al Academiilor de Științe germană și austriacă, precum și al societăților și academiilor științifice din Anglia, Danemarca, Irlanda, Finlanda, Grecia, Țările de Jos, Ungaria, Italia, Uniunea Sovietică, Suedia, Ucraina și Statele Unite. .

80 de institute poartă numele remarcabilului german Max Planck, unde cu lupe, eprubete și baloane, mii de oameni de știință din întreaga lume se luptă cu problemele fundamentale ale existenței. În același timp, ei studiază comportamentul materiei, descoperă asteroizi, descifrează ADN-ul și descriu cântarea șoarecilor. Și primesc recunoaștere la nivel mondial.

Nu este de mirare că în ceea ce privește numărul de cercetări științifice și realizările avansate, Societatea Germană. Max Planck (Max-Planck-Gesellschaft, MPG) este cunoscut de mult ca o fabrică a gândirii științifice germane și concurează cu Stanford și Yale atât în ​​ceea ce privește indicele de citare, cât și în numărul de publicații în Science and Nature.

Numele lui Planck este dat unui asteroid (1069 Planckia), descoperit de Max Wolf în 1927, precum și unui crater de pe Lună. În 2009, a fost lansat telescopul spațial Planck, menit să studieze radiația relicvelor cu microunde și să rezolve alte probleme științifice. În 2013, o nouă specie de organism, Pristionchus maxplancki, a fost numită în onoarea lui Max Planck.

Mecanica generala.

Cititorului i se oferă o carte a remarcabilului om de știință german, laureat al Premiului Nobel pentru fizică Max Planck (1858-1947), care este un manual de mecanică generală.

Autorul consideră un singur punct material, împărțind toată mecanica în două părți: mecanica unui punct material și mecanica unui sistem de puncte materiale. Lucrarea se remarcă prin profunzimea și claritatea prezentării materialului și ocupă un loc important în moștenirea științifică a omului de știință.

Introducere în fizica teoretică. Volumul 2

Mecanica corpurilor deformabile.

Această carte, care examinează mecanica unui corp elastic deformabil, este o continuare a cursului „Mecanica generală” al remarcabilului fizician german Max Planck.

Autorul, cu pricepere obișnuită, introduce în mod concis și clar cititorul în gama de cercetări privind teoria elasticității, hidrodinamicii și aerodinamicii și teoria mișcărilor vortexului. În mintea cititorului acestei cărți, mecanica corpurilor deformabile ar trebui să apară ca o continuare firească a mecanicii generale, condiționată de necesitatea internă și, mai presus de toate, ca o serie de concepte strâns legate, fundamentate logic. Acest lucru va face posibil nu numai studierea unor cursuri mai detaliate și literatură de specialitate cu o înțelegere deplină, ci și efectuarea unor cercetări independente și mai aprofundate.

Introducere în fizica teoretică. Volumul 3

Teoria electricității și magnetismului.

Această carte, scrisă de remarcabilul om de știință german, fondatorul mecanicii cuantice Max Planck, conține o prezentare a fenomenelor electrice și magnetice. Lucrarea este una dintre monografiile principalelor ramuri ale fizicii teoretice, care ocupă un loc important în moștenirea științifică a lui Planck.

Materialul din carte se distinge prin profunzimea și claritatea descrierii, datorită cărora nu și-a pierdut semnificația astăzi.

Introducere în fizica teoretică. Volumul 4

Optica.

În cartea remarcabilului fizician german Max Planck, se acordă multă atenție prezentării și dezvoltării sistematice a principalelor principii ale opticii teoretice și sunt prezentate conexiunile acestora cu alte departamente de fizică.

În primele două părți ale lucrării, autorul consideră materia ca un mediu continuu cu proprietăți în continuă schimbare. În cea de-a treia parte, când se descrie dispersia, este introdusă o metodă atomistă de considerare. De asemenea, autorul conturează o tranziție naturală către mecanica cuantică bazată pe teoria clasică cu ajutorul unei generalizări adecvate.

Introducere în fizica teoretică. Volumul 5

Teoria căldurii.

Această carte este al cincilea și ultimul volum al Introducerii în fizica teoretică a lui Max Planck.

Primele două părți ale lucrării remarcabilului fizician german conturează termodinamica clasică și bazele teoriei conductivității termice. Mai mult, conductivitatea termică este considerată de autor drept cel mai simplu exemplu de procese ireversibile. Datorită acestui punct de vedere, trecerea de la termodinamică la teoria conductibilității termice se dovedește a fi clară și naturală în prezentarea lui Planck.

A treia parte a cărții este în întregime dedicată fenomenelor de radiație termică. În capitolele următoare, autorul conturează fundamentele atomismului și teoriei cuantice, statisticii clasice și cuantice.

Lucrări alese

Această ediție a lucrărilor selectate ale lui Max Planck, unul dintre fondatorii fizicii moderne, include articole despre termodinamică, fizică statistică, teoria cuantică, relativitatea specială, precum și probleme generale de fizică și chimie.

Cartea este de interes pentru fizicieni, chimiști, istorici ai fizicii și chimiei.

Teoria cuantică. Revoluție în microcosmos

Max Planck a fost adesea numit revoluționar, deși era împotriva lui.

În 1900, omul de știință a propus ideea că energia nu este emisă continuu, ci sub formă de porțiuni, sau cuante. Un ecou al acestei ipoteze, care a răsturnat ideile existente, a fost dezvoltarea mecanicii cuantice - o disciplină care, împreună cu teoria relativității, stă la baza concepției moderne asupra Universului.

Mecanica cuantică examinează lumea microscopică, iar unele dintre postulatele acesteia sunt atât de surprinzătoare încât însuși Planck a recunoscut de mai multe ori că nu a putut ține pasul cu consecințele descoperirilor sale. Profesor de profesori, a stat zeci de ani la cârma științei germane, reușind să mențină o scânteie de inteligență în perioada întunecată a nazismului.

Principiul de conservare a energiei

Cartea lui M. Planck „Principiul conservării energiei” este dedicată istoriei și justificării legii conservării și transformării energiei, această lege cea mai importantă a naturii pentru justificarea materialismului.

Cartea a fost publicată de patru ori în limba germană; din ultima ediţie (1921) şi s-a făcut traducerea de faţă. Prima parte a fost tradusă de R.Ya. Steinman, ceilalți doi - S.G. Suvorov.

Traducătorii nu au vrut să se abată de la stilul original al autorului atunci când traduceau, dar în unele cazuri, atunci când frazele individuale ale originalului s-au răspândit pe o pagină întreagă, au fost forțați totuși să „lumineze” acest stil.

Unele dintre referințele lui Planck la studii fizice specifice sunt deja depășite. Prin urmare, în ediția din 1908, Planck a făcut o serie de comentarii suplimentare. Asemenea observații, deși nu au un caracter fundamental, ar putea fi oarecum multiplicate. Planck a lăsat ediția a treia și a patra neschimbată în comparație cu a doua. De asemenea, traducătorii au considerat posibil să se limiteze la adăugările proprii ale autorului la a doua ediție.

Mai semnificativă este absența în reeditările istoriei a legii conservării și transformării energiei în ultimii cincizeci de ani, care sunt foarte importante pentru dezvoltarea acesteia. Traducătorii, desigur, nu au putut epuiza această poveste cu observații individuale; necesită cercetare independentă dincolo de scopul acestei lucrări. Totuși, unele aspecte foarte semnificative ale dezvoltării ulterioare a dreptului, și anume, lupta diferitelor direcții din fizică în jurul aprecierii sensului legii și interpretării acesteia, sunt evidențiate în articolul lui S.G. Suvorov. În ea cititorul va găsi și o evaluare a cărții lui M. Planck.

Scurta biografie a fizicianului german a lui Max Planck este prezentată în acest articol.

Scurtă biografie Max Planck

Max Karl Ernst Ludwig Planck s-a născut în 23 aprilie 1858în orașul Kilev. Tatăl său a fost profesor de drept civil. De la o vârstă foarte fragedă, băiatul a început să dea dovadă de abilități muzicale extraordinare, învățând să cânte la pian și orgă.

În 1867, familia sa s-a mutat la Munchen. Aici Max Planck a intrat la Gimnaziul Clasic Regal, unde a dezvoltat un interes pentru științele naturale și exacte.

În 1874, Planck s-a confruntat cu o alegere - să-și continue studiile muzicale sau să studieze fizica. Îl prefera pe cel din urmă. Max a început să studieze fizica și matematica la Universitățile din Berlin și München, aprofundându-și cunoștințele despre teoria cuantică, termodinamică, teoria probabilității, teoria radiațiilor termice, istoria și metodologia fizicii.

În 1900, un tânăr om de știință a formulat legea distribuției energiei în spectrul unui corp negru, introducând o constantă cu dimensiune funcțională. Formula lui Max Planck a primit imediat confirmarea experimentală. A fost o senzație în știință. El a creat așa-numita constantă Planck sau cuantum de acțiune - aceasta este una dintre constantele universale din fizică. Iar data de 14 decembrie 1900, ziua în care Max Planck a prezentat un raport la Societatea Germană de Fizică despre fundamentele teoretice ale legii radiațiilor, a devenit data nașterii noii teorii cuantice.

De mare importanță au avut și cercetările lui Planck privind teoria probabilității. Omul de știință german a fost unul dintre primii care a înțeles-o și l-a susținut cu insistență. Aici continuă realizările sale științifice - în 1906, Max Planck a derivat o ecuație pentru dinamica relativistă, obținând în cursul cercetării sale formule pentru determinarea impulsului și energiei electronului. Astfel, oamenii de știință au finalizat relativizarea mecanicii clasice.

În 1919, Max Planck a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1918. Lista realizărilor sale a inclus următoarele - „ca un semn al ponderii meritelor sale în dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor energetice”.

În ciuda marilor realizări în știință, viața personală a lui Planck a fost foarte tragică. Prima soție a murit devreme, lăsându-l cu 4 copii - două fiice și doi fii. S-a căsătorit a doua oară și s-a născut al cincilea copil al omului de știință - un băiat. Fiul său cel mare a murit în timpul Primului Război Mondial, iar cele două fiice ale sale au murit în timpul nașterii. Al doilea fiu al său a fost executat pentru că a participat la tentativa de asasinat asupra lui Hitler.

Max Planck a murit la Göttingen 4 octombrie 1947 la doar șase luni înainte de a împlini 90 de ani.

Numele complet al savantului german este Max Karl Ernst Ludwig Planck. Mulți ani la rând a fost unul dintre liderii comunității științifice germane. El este responsabil pentru descoperirea ipotezei cuantice. Fizicianul a studiat termodinamica, teoria cuantică și a radiațiilor termice. Lucrările omului de știință îl fac întemeietorul fizicii cuantice. Unul dintre puținii care au îndrăznit să vorbească în apărarea evreilor în perioada nazistă din Germania. Până la sfârșitul zilelor, a rămas fidel științei și a studiat-o atâta timp cât îi permitea sănătatea.

Copilărie și tinerețe

Max Planck s-a născut la 23 aprilie 1858 în orașul Kiel. Strămoșii săi erau dintr-o veche familie nobiliară. Bunicul său (Heinrich Ludwig Planck) și străbunicul (Gottlieb Jakob Planck) au predat teologie la Universitatea din Göttingen.

Încorporați de la Getty Images, omul de știință Max Planck

Tatăl lui Max, Wilhelm Planck, este avocat și profesor de drept la Universitatea din Kiel. A fost căsătorit de două ori. Prima căsătorie a produs doi copii. A doua oară s-a căsătorit cu mama lui Max, Emma Patzig, cu care s-au născut cinci copii. Ea provenea dintr-o familie pastorală și locuia în orașul Greifswald înainte de a-l întâlni pe Wilhelm Planck.

Până la vârsta de 10 ani, Max a locuit în Kiel. În 1867, tatăl a primit o invitație la o profesie la Universitatea din München, iar familia s-a mutat în capitala Bavariei. Aici băiatul este trimis la Gimnaziul Maximilian, unde se numără printre cei mai buni elevi din clasă.

Profesorul de matematică Hermann Müller a avut o mare influență asupra tânărului Planck. De la el învață pentru prima dată care este legea conservării energiei. Max arată o matematică genială. Cursurile de la gimnaziu i-au cimentat interesul pentru știință, în special pentru studiul legilor naturii.

Arhiva Societății Max Planck

Un alt hobby al copilăriei lui Planck a fost muzica. A cântat într-un cor de băieți, a cântat la mai multe instrumente și a exersat mult la pian. La un moment dat a studiat teoria muzicii și chiar a încercat să compună, dar a ajuns la concluzia că nu va face compozitor. Până la sfârșitul școlii, Planck își formase deja pasiunile.

În tinerețe și-a dorit să se dedice muzicii, devenind pianist. A visat să studieze filologia și a arătat un mare interes pentru fizică și matematică. Drept urmare, Max a ales științe exacte și a intrat la Universitatea din München. Ca student, nu renunță la muzică. Putea fi văzut cântând la orgă în biserica studenților. A condus un mic cor și a dirijat o orchestră.

Tatăl său îl sfătuiește pe Max să contacteze profesorul Philipp von Jolly pentru a-l ajuta să se cufunde în studiul fizicii teoretice. Profesorul l-a convins pe student să renunțe la această idee, întrucât, în opinia sa, această știință era aproape de finalizare. Potrivit acestuia, nu este nevoie să așteptăm noi descoperiri, principala cercetare a fost făcută.

Wikipedia

Cu toate acestea, Plank nu renunță. Nu are nevoie de descoperiri, vrea să înțeleagă elementele de bază ale teoriei fizice și ar dori să le aprofundeze dacă este posibil. Studentul începe să participe la cursuri de fizică experimentală susținute de Wilhelm von Betz. Împreună cu profesorul Philipp von Jolly, el efectuează cercetări privind permeabilitatea platinei încălzite la hidrogen. Max poate fi văzut în sălile de clasă ale profesorilor - matematicienii Ludwig Seidel și Gustav Bauer.

După ce l-a întâlnit pe celebrul fizician Hermann Helmholtz, Planck a plecat să studieze la Universitatea din Berlin. El participă la prelegeri ale matematicianului Karl Weierstrass. Studiază lucrările profesorilor Helmholtz și Gustav Kirgoff, pe care îi ia drept modele pentru abilitatea sa de a prezenta materiale complexe. După ce s-a familiarizat cu lucrările lui Rudolf Clasius despre teoria căldurii, alege o nouă direcție de cercetare - termodinamica.

Ştiinţă

În 1879, Planck și-a luat doctoratul după ce și-a susținut disertația despre a doua lege a termodinamicii. În lucrarea sa, fizicianul demonstrează că în timpul unui proces de auto-susținere, căldura nu este transferată de la un corp rece la unul mai cald. În anul următor scrie o altă lucrare despre termodinamică și primește un post de asistent junior la departamentul de fizică de la Universitatea din München.

Încorporați din Getty Images Max Planck la o întâlnire la Societatea Kaiser Wilhelm

În 1885, Planck a devenit profesor asociat la Universitatea din Kiel. Cercetările sale au început deja să plătească dividende sub forma recunoașterii internaționale. După 3 ani, omul de știință a fost invitat la Universitatea din Berlin, unde a deținut și funcția de conferențiar. Totodată, primește postul de director al Institutului de Fizică Teoretică. În 1892, Max Planck a devenit profesor titular.

După 4 ani, omul de știință începe să studieze radiația termică a corpurilor. Conform teoriei lui Planck, radiația electromagnetică nu poate fi continuă. Vine în cuante separate, a căror magnitudine depinde de frecvența emisă. Max Planck derivă o formulă pentru distribuția energiei în spectrul unui corp negru absolut.

În decembrie 1900, la o ședință a Consiliului Științific de la Berlin, fizicianul a raportat despre descoperirea sa și a dat naștere unei noi direcții - teoria cuantică. Deja anul viitor, pe baza formulei lui Planck, se calculează valoarea constantei lui Boltzmann. Planck reușește să obțină constanta lui Avogadro - numărul de atomi dintr-un mol, iar omul de știință stabilește valoarea încărcăturii electronilor cu un grad ridicat de precizie.

Încorporați din Getty Images Max Planck și Albert Einstein

Ulterior a contribuit la consolidarea teoriei cuantice.

În 1919, omul de știință Max Planck a primit în 1918 Premiul Nobel pentru descoperirea cuantelor de energie și dezvoltarea fizicii.

În 1928, s-a pensionat, dar a continuat să colaboreze cu Kaiser Wilhelm Society for Basic Sciences. După 2 ani, laureatul Nobel devine președintele acestuia.

Religie și filozofie

Max Plan a fost crescut în spiritul luteran, iar pentru el valorile religiei au fost întotdeauna pe primul loc. De fiecare dată când lua cina spunea o rugăciune. Se știe că din 1920 până la sfârșitul vieții a slujit ca presbiter.

Omul de știință era împotriva unificării științei și religiei. Astrologia, teosofia, spiritismul și alte tendințe la modă au căzut sub criticile sale. În același timp, el credea că știința și religia sunt egale ca importanță.

Încorporați din Getty Images Max Planck în bibliotecă

Conferința sa „Religie și științe naturale” din 1937 a fost populară, ceea ce s-a reflectat în publicațiile sale repetate ulterior. Textul reflecta evenimentele din țara, care era sub stăpânire fascistă.

Plank nu-și menționează niciodată numele și este forțat să nege constant zvonurile despre schimbarea sa de credință. Omul de știință a subliniat că nu crede într-un Dumnezeu personal, dar rămâne în același timp religios.

Viața personală

Max Planck s-a căsătorit pentru prima dată cu prietena sa din copilărie, Maria Merck, în 1885. Căsnicia a produs patru copii: doi băieți și fiice gemene. Își iubea familia și era un soț și un tată grijuliu. În 1909, soția moare. După 2 ani, omul de știință încearcă pentru a doua oară să-și aranjeze viața personală și o cere în căsătorie pe nepoata sa Marga von Hesslin. O femeie îi dă lui Max Planck un alt fiu.

Încorporați din Getty Images Portretul lui Max Planck

Există o dungă întunecată în biografia omului de știință. Fiul cel mare a murit în primul război mondial, în 1916, iar fiicele au murit în timpul nașterii în 1917 și 1918. Al doilea fiu din prima căsătorie a fost executat la începutul anului 1945 pentru că a participat la o conspirație împotriva, în ciuda cererii celebrului său tată.

Naziștii știau despre părerile lui Max Planck. În timpul unei vizite la Hitler, când fizicianul a condus Societatea Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază, el i-a cerut să nu persecute oamenii de știință evrei. Hitler și-a exprimat furios în față tot ce credea despre națiunea evreiască. După aceasta, Planck a rămas tăcut și a încercat să fie reținut în gândurile sale.

În iarna lui 1944, după un raid aerian aliat, casa omului de știință a ars complet. Manuscrise, jurnale și cărți au fost distruse în incendiu. Se mută la prietenul său Karl Stihl în Rogetz, lângă Magdeburg.

Monumentul lui Max Planck / Mutter Erde, Wikipedia

În 1945, în timpul unei prelegeri la Kassel, profesorul aproape că a murit sub bombe. În aprilie, casa temporară a cuplului Plank a fost, de asemenea, distrusă de atacuri aeriene. Un om de știință și soția lui merg în pădure, apoi locuiesc cu un lăptar. Starea de sănătate a lui Planck se deteriora - artrita coloanei vertebrale s-a agravat și a mers cu mare dificultate.

La cererea profesorului Robert Pohl, armata americană este trimisă să-l ia pe laureatul Nobel și să-l ducă în siguranța orașului Göttingen. Petrece cinci săptămâni într-un pat de spital, apoi, după recuperare, se apucă de treabă: dând prelegeri.

Moarte

În iulie 1946, bărbatul a plecat în Anglia pentru a sărbători cea de-a 300-a aniversare. Fapt interesant: omul de știință a fost singurul reprezentant al Germaniei la eveniment. Cu puțin timp înainte de moartea fizicianului, Societatea Kaiser Wilhelm a fost redenumită Societatea Max Planck, marcând astfel încă o dată contribuția sa la știință.

Instagram

El continuă să țină prelegeri. La Bonn, omul de știință s-a îmbolnăvit de pneumonie bilaterală, dar a reușit să depășească boala. În martie 1947, a vorbit pentru ultima dată cu studenții. În octombrie același an, starea lui Max Planck s-a deteriorat brusc și a murit. Cauza morții a fost accidentul vascular cerebral. El nu a trăit să-și împlinească 90 de ani timp de șase luni. Mormântul laureatului Nobel se află în cimitirul Göttingen.

Omul de știință a lăsat în urmă manuscrise, cărți, fotografii - o moștenire care este neprețuită și continuă să ofere un serviciu altruist științei.

Premii și premii

• 1914 - Medalia Helmholtz
• 1915 - Ordinul Meritul în Știință și Artă
• 1918 - Premiul Nobel pentru fizică
• 1927 - Medalia Lorenz
• 1927 - Medalia Franklin
• 1928 - Adlerschild des Deutschen Reiches
• 1929 - Medalia Max Planck
• 1929 - Medalia Copley
• 1932 - Medalia și Premiul Guthrie
• 1933 - Medalia Harnack
• 1945 - Premiul Goethe

Fizicianul german Max Karl Ernst Ludwig Planck s-a născut la Kiel (care aparținea atunci Prusiei), în familia lui Johann Julius Wilhelm von Planck, profesor de drept civil, și a Emmei (născută Patzig) Planck. În copilărie, băiatul a învățat să cânte la pian și orgă, dezvăluind abilități muzicale extraordinare. În 1867, familia s-a mutat la München, iar acolo P. a intrat la Gimnaziul Clasic Regal Maximilian, unde un excelent profesor de matematică i-a trezit pentru prima dată interesul pentru științele naturale și exacte. După ce a absolvit liceul în 1874, urma să studieze filologia clasică, s-a încercat la compoziție muzicală, dar apoi a preferat fizica.

Timp de trei ani P. a studiat matematica si fizica la Universitatea din München si un an la Universitatea din Berlin. Unul dintre profesorii săi din München, fizicianul experimental Philipp von Jolly, s-a dovedit a fi un profet rău atunci când l-a sfătuit pe tânărul P. să aleagă o altă profesie, deoarece, potrivit lui, nu mai era nimic fundamental nou în fizică care să poată fi descoperit. Acest punct de vedere, larg răspândit la acea vreme, a apărut sub influența succeselor extraordinare ale oamenilor de știință din secolul al XIX-lea. am realizat în creșterea cunoștințelor noastre despre procesele fizice și chimice.

În timp ce se afla la Berlin, P. a dobândit o viziune mai largă asupra fizicii datorită publicațiilor remarcabililor fizicieni Hermann von Helmholtz și Gustav Kirchhoff, precum și articolelor lui Rudolf Clausius. Familiarizarea cu lucrările lor a contribuit la faptul că interesele științifice ale lui P. s-au concentrat mult timp pe termodinamică - domeniu al fizicii în care, pe baza unui număr mic de legi fundamentale, fenomenele de căldură, energie mecanică și energie. conversia sunt studiate. P. și-a primit diploma academică de doctor în 1879, după ce a susținut o disertație la Universitatea din München despre a doua lege a termodinamicii, care afirmă că niciun proces continuu de auto-susținere nu poate transfera căldura de la un corp mai rece la unul mai cald.

În anul următor, P. a scris o altă lucrare de termodinamică, care i-a adus postul de asistent junior la Facultatea de Fizică a Universității din München. În 1885 a devenit profesor asociat la Universitatea din Kiel, ceea ce i-a întărit independența, i-a întărit poziția financiară și a oferit mai mult timp pentru cercetarea științifică. Lucrările lui P. asupra termodinamicii și aplicațiile acesteia la chimia fizică și electrochimia i-au câștigat recunoașterea internațională. În 1888, a devenit profesor asociat la Universitatea din Berlin și director al Institutului de Fizică Teoretică (postul de director a fost creat special pentru el). A devenit profesor titular în 1892.

Din 1896, P. a devenit interesat de măsurătorile efectuate la Institutul de Stat de Fizică și Tehnologie din Berlin, precum și de problemele radiațiilor termice ale corpurilor. Orice corp care conține căldură emite radiații electromagnetice. Dacă corpul este suficient de fierbinte, atunci această radiație devine vizibilă. Pe măsură ce temperatura crește, corpul devine mai întâi roșu, apoi galben portocaliu și în final alb. Radiația emite un amestec de frecvențe (în domeniul vizibil, frecvența radiației corespunde culorii). Cu toate acestea, radiația unui corp depinde nu numai de temperatură, ci și într-o oarecare măsură de caracteristicile suprafeței, cum ar fi culoarea și structura.

Fizicienii au adoptat un corp negru absolut imaginar ca standard ideal pentru măsurare și cercetare teoretică. Prin definiție, un corp complet negru este un corp care absoarbe toate radiațiile incidente pe el și nu reflectă nimic. Radiația emisă de un corp negru depinde doar de temperatura acestuia. Deși un astfel de corp ideal nu există, o carcasă închisă cu o deschidere mică (de exemplu, un cuptor construit corespunzător ai cărui pereți și conținut sunt în echilibru la aceeași temperatură) poate servi ca o aproximare.

Una dintre dovezile caracteristicilor corpului negru ale unei astfel de carapace se rezumă la următoarele. Radiația incidentă pe gaură intră în cavitate și, reflectându-se de pe pereți, este parțial reflectată și parțial absorbită. Deoarece probabilitatea ca radiația să iasă prin gaură ca urmare a numeroaselor reflexii este foarte mică, este aproape complet absorbită. Radiația care provine din cavitate și care iese din gaură este în general considerată a fi echivalentă cu radiația emisă de o zonă de dimensiunea unei găuri de pe suprafața unui corp negru la temperatura cavității și a învelișului. Pregătindu-și propriile cercetări, P. a citit lucrarea lui Kirchhoff despre proprietățile unei astfel de scoici cu gaură. O descriere cantitativă exactă a distribuției observate a energiei radiațiilor în acest caz se numește problema corpului negru.

După cum au arătat experimentele cu corpul negru, un grafic al energiei (luminozitatea) în funcție de frecvență sau lungime de undă este o curbă caracteristică. La frecvențe joase (lungimi de undă lungi), este apăsată pe axa frecvenței, apoi la o frecvență intermediară atinge un maxim (un vârf cu vârful rotunjit), iar apoi la frecvențe mai mari (lungimi de undă scurte) scade. Pe măsură ce temperatura crește, curba își păstrează forma, dar se deplasează către frecvențe mai înalte. S-au stabilit relații empirice între temperatură și frecvența vârfului în curba radiației corpului negru (legea deplasării lui Wien, numită după Wilhelm Wien) și între temperatură și energia totală radiată (legea Stefan-Boltzmann, numită după fizicienii austrieci Joseph Stefan). și Ludwig Boltzmann), dar nimeni nu a putut deriva curba radiației corpului negru din primele principii cunoscute la acea vreme.

Wien a reușit să obțină o formulă semi-empirică care poate fi ajustată astfel încât să descrie bine curba la frecvențe înalte, dar să transmită incorect comportamentul acesteia la frecvențe joase. J. W. Strett (Lord Rayleigh) și fizicianul englez James Jeans au aplicat principiul distribuției egale a energiei între frecvențele oscilatoarelor conținute în spațiul unui corp negru și au ajuns la o altă formulă (formula Rayleigh-Jeans). A reprodus bine curba radiației corpului negru la frecvențe joase, dar s-a îndepărtat de ea la frecvențe înalte.

P., sub influența teoriei lui James Clerk Maxwell a naturii electromagnetice a luminii (publicată în 1873 și confirmată experimental de Heinrich Hertz în 1887), a abordat problema corpului negru din punctul de vedere al distribuției energiei între oscilatorii electrici elementare. , a cărei formă fizică nu a fost specificată în niciun fel. Deși la prima vedere poate părea că metoda pe care a ales-o el seamănă cu concluzia Rayleigh-Jeans, P. a respins unele dintre ipotezele acceptate de acești oameni de știință.

În 1900, după încercări lungi și persistente de a crea o teorie care să explice în mod satisfăcător datele experimentale, P. a reușit să obțină o formulă care, după cum au descoperit fizicienii experimentali de la Institutul de Stat de Fizică și Tehnologie, a fost de acord cu rezultatele măsurătorilor cu o acuratețe remarcabilă. . Din formula lui Planck au urmat și legile lui Wien și Stefan-Boltzmann. Cu toate acestea, pentru a-și deriva formula, a trebuit să introducă un concept radical care a fost împotriva tuturor principiilor stabilite. Energia oscilatoarelor Planck nu se modifică continuu, așa cum ar rezulta din fizica tradițională, ci poate lua doar valori discrete care cresc (sau scad) în pași finiți. Fiecare pas de energie este egal cu o anumită constantă (numită acum constanta lui Planck) înmulțită cu frecvența. Porțiunile discrete de energie au fost numite ulterior cuante. Ipoteza introdusă de P. a marcat nașterea teoriei cuantice, care a realizat o adevărată revoluție în fizică. Fizica clasică, spre deosebire de fizica modernă, înseamnă acum „fizica înainte de Planck”.

P. nu a fost nicidecum un revoluționar și nici el însuși, nici alți fizicieni nu erau conștienți de sensul profund al conceptului de „cuantum”. Pentru P., cuantica a fost doar un mijloc care a făcut posibilă derivarea unei formule care să fie în acord satisfăcător cu curba de radiație a unui corp absolut negru. A încercat în repetate rânduri să ajungă la un acord în cadrul tradiției clasice, dar fără succes. În același timp, a remarcat cu plăcere primele succese ale teoriei cuantice, care au urmat aproape imediat. Noua sa teorie a inclus, pe lângă constanta lui Planck, și alte mărimi fundamentale, precum viteza luminii și un număr cunoscut sub numele de constanta lui Boltzmann. În 1901, pe baza datelor experimentale despre radiația corpului negru, P. a calculat valoarea constantei lui Boltzmann și, folosind alte informații cunoscute, a obținut numărul lui Avogadro (numărul de atomi dintr-un mol de element). Pe baza numărului lui Avogadro, P. a reușit să găsească sarcina electrică a unui electron cu o precizie remarcabilă.

Poziția teoriei cuantice a fost întărită în 1905, când Albert Einstein a folosit conceptul de foton - un cuantum de radiație electromagnetică - pentru a explica efectul fotoelectric (emisia de electroni de pe o suprafață metalică iluminată de radiații ultraviolete). Einstein a sugerat că lumina are o natură dublă: se poate comporta atât ca o undă (cum ne convinge toată fizica anterioară), cât și ca o particulă (după cum demonstrează efectul fotoelectric). În 1907, Einstein a consolidat și mai mult poziția teoriei cuantice folosind conceptul de cuantum pentru a explica discrepanțe uluitoare dintre predicțiile teoretice și măsurătorile experimentale ale capacității termice specifice a corpurilor - cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unei unități de masă. a unui solid cu un grad.

O altă confirmare a puterii potențiale a inovației introduse de P. a venit în 1913 de la Niels Bohr, care a aplicat teoria cuantică structurii atomului. În modelul lui Bohr, electronii dintr-un atom ar putea fi doar la anumite niveluri de energie determinate de limitări cuantice. Trecerea electronilor de la un nivel la altul este însoțită de eliberarea unei diferențe de energie sub forma unui foton de radiație cu o frecvență egală cu energia fotonului împărțită la constanta lui Planck. Astfel, s-a obținut o explicație cuantică pentru spectrele caracteristice ale radiațiilor emise de atomii excitați.

În 1919, P. a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1918 „în semn de recunoaștere a serviciilor sale pentru dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor de energie”. După cum a afirmat A.G. Ekstrand, membru al Academiei Regale Suedeze de Științe, la ceremonia de premiere, „Teoria radiației lui P. este cea mai strălucitoare dintre stele călăuzitoare ale cercetării fizice moderne și, din câte se poate judeca, va fi în continuare. cu mult timp înainte ca comorile care au fost obținute de geniul său să fie epuizate.” În prelegerea Nobel susținută în 1920, P. și-a rezumat lucrările și a admis că „introducerea cuantumului nu a condus încă la crearea unei adevărate teorii cuantice”.

20 de ani a fost martorul dezvoltării de către Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, P.A.M. Dirac și alții de mecanică cuantică - echipați cu aparatul matematic complex al teoriei cuantice. P. nu i-a plăcut noua interpretare probabilistă a mecanicii cuantice și, ca și Einstein, a încercat să împace predicțiile bazate doar pe principiul probabilității cu ideile clasice de cauzalitate. Aspirațiile lui nu erau destinate să devină realitate: abordarea probabilistică a supraviețuit.

Contribuția lui P. la fizica modernă nu se limitează la descoperirea cuantiei și a constantei care îi poartă acum numele. A fost puternic impresionat de teoria relativității speciale a lui Einstein, publicată în 1905. Sprijinul deplin oferit de P. noii teorii a contribuit în mare măsură la acceptarea de către fizicieni a teoriei speciale a relativității. Printre celelalte realizări ale sale se numără derivarea propusă a ecuației Fokker-Planck, care descrie comportamentul unui sistem de particule sub influența unor impulsuri aleatorii mici (Adrian Fokker este un fizician olandez care a îmbunătățit metoda folosită pentru prima dată de Einstein pentru a descrie mișcarea browniană). - mișcarea haotică în zig-zag a particulelor minuscule suspendate într-un lichid). În 1928, la vârsta de șaptezeci de ani, Planck a intrat în pensionarea sa oficială obligatorie, dar nu a rupt legăturile cu Societatea Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază, al cărei președinte a devenit în 1930. Și în pragul celui de-al optulea deceniu, a continuat activitățile sale de cercetare.

Viața personală a lui P. a fost marcată de tragedie. Prima soție, născută Maria Merck, cu care s-a căsătorit în 1885 și care i-a născut doi fii și două fiice gemene, a murit în 1909. Doi ani mai târziu s-a căsătorit cu nepoata sa Marga von Hesslin, cu care a avut și un fiu. Fiul cel mare al lui P. a murit în Primul Război Mondial, iar în anii următori ambele fiice au murit în timpul nașterii. Al doilea fiu din prima căsătorie a fost executat în 1944 pentru participarea sa la un complot eșuat împotriva lui Hitler.

Ca persoană cu opinii și credințe religioase stabilite și pur și simplu ca persoană corectă, P., după ce Hitler a venit la putere în 1933, a vorbit public în apărarea oamenilor de știință evrei expulzați din posturile lor și forțați să emigreze. La o conferință științifică l-a salutat pe Einstein, care era anatema naziștilor. Când P., în calitate de președinte al Societății Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază, a făcut o vizită oficială lui Hitler, a profitat de această ocazie pentru a încerca să oprească persecuția oamenilor de știință evrei. Ca răspuns, Hitler a lansat o tiradă împotriva evreilor în general. Ulterior, P. a devenit mai rezervat și a rămas tăcut, deși naziștii știau, fără îndoială, despre părerile sale.

În calitate de patriot care își iubea patria, nu putea decât să se roage ca națiunea germană să-și recapete viața normală. El a continuat să slujească în diferite societăți învățate germane în speranța de a păstra cel puțin o mică parte din știința și iluminismul german de la distrugerea completă. După ce casa și biblioteca personală i-au fost distruse în timpul unui raid aerian asupra Berlinului, P. și soția sa au încercat să găsească refugiu pe moșia Rogetz de lângă Magdeburg, unde s-au găsit între trupele germane în retragere și forțele aliate care înaintau. În cele din urmă, cuplul Planck a fost descoperit de unitățile americane și dus în statul sigur de atunci Göttingen.

P. a murit la Göttingen la 4 octombrie 1947, cu șase luni înainte de a împlini 90 de ani. Pe piatra funerară sunt gravate doar numele și prenumele lui și valoarea numerică a constantei lui Planck.

La fel ca Bohr și Einstein, P. a fost profund interesat de problemele filozofice legate de cauzalitate, etică și liberul arbitru și a vorbit despre aceste subiecte în scris și în fața publicului profesionist și laic. Acționând ca pastor (dar fără preoție) la Berlin, P. era profund convins că știința completează religia și învață adevăr și respect.

De-a lungul vieții, P. a purtat cu el dragostea pentru muzică care a izbucnit în el în copilărie. Un pianist excelent, a cântat adesea lucrări de cameră cu prietenul său Einstein, până când a părăsit Germania. P. a fost și un pasionat alpinist și a petrecut aproape fiecare vacanță în Alpi.

Pe lângă Premiul Nobel, P. a primit medalia Copley a Societății Regale din Londra (1928) și Premiul Goethe din Frankfurt pe Main (1946). Societatea Germană de Fizică și-a numit cel mai înalt premiu în onoarea lui, Medalia Planck, iar P. însuși a fost primul beneficiar al acestui premiu onorific. În cinstea celei de-a 80 de ani de naștere, una dintre planetele minore a fost numită Planckian, iar după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, Societatea Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază a fost redenumită Societatea Max Planck. P. a fost membru al Academiilor de Științe germană și austriacă, precum și al societăților și academiilor științifice din Anglia, Danemarca, Irlanda, Finlanda, Grecia, Țările de Jos, Ungaria, Italia, Uniunea Sovietică, Suedia, Ucraina și Statele Unite. .