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.

Как Макс Планк перевернул представления о реальности и долго не хотел себе верить — Наука

Еще во время учебы в университете Макс Планк забросил эксперименты и занялся теоретическими расчетами. Математике он учился у самого Карла Вейерштрасса, который стоял у истоков современного математического анализа, а еще читал работы Рудольфа Клаузиуса, заложившего фундамент термодинамики. С такой подготовкой Планк уже в 29 лет возглавил кафедру теоретической физики в Берлинском университете.

В конце 1890-х годов Макс Планк работал над математическим описанием спектра нагретого тела. Горячий гвоздь с ростом температуры краснеет, желтеет и наконец белеет (отсюда пошло выражение «довести до белого каления»). Цвет раскаленного предмета зависит от того, какой длины волны его излучение: каждой температуре соответствует пик волн определенной длины. В конце XIX века уже было оборудование, позволяющее анализировать нагретые тела и строить графики излучения. Но подвести под эти графики формулу у физиков не получалось.

  

Задача о спектре нагретого тела была важна для металлургии и производства электрических лампочек, но с точки зрения фундаментальной науки казалась чем-то второстепенным. Более того, всю физику многие ученые считали фактически законченной. Несколько больших теорий — атомно-молекулярное учение, электродинамика, ньютонова механика — объясняли почти все наблюдаемые процессы: от движения планет до работы парового двигателя.

14 декабря 1900 года красивое здание классической физики пошатнулось. На заседании Немецкого физического общества Планк представил формулу, которая позволяла правильно рассчитать кривые излучения. Чтобы выкладки сошлись с показаниями приборов, Планку пришлось пойти на хитрость. Он допустил, что испускающие лучи атомы отдают энергию не сплошным потоком, а порциями, или квантами. Это была настолько революционная идея, что даже сам Планк поначалу недооценил ее потенциал.

Как Эйнштейн подхватил идею Планка

В 1905 году настал звездный час, пожалуй, самого известного ученого в мире — Альберта Эйнштейна.

Ранее мало кому известный служащий патентного бюро опубликовал друг за другом три статьи, вошедшие в историю физики: первая — о теории относительности, вторая — о броуновском движении частиц под действием ударов отдельных молекул и третья, за которую ему дали Нобелевскую премию, с теоретическим описанием фотоэффекта.

Фотоэффект, открытый Генрихом Герцем и изученный Александром Столетовым, заключается в испускании металлами электронов на свету. Это явление Альберт Эйнштейн объяснил при помощи тех самых квантов излучения, которые Планку казались просто удачным математическим приемом. Эйнштейн же считал кванты настоящими частицами электромагнитного излучения, передающими свою энергию электронам в веществе и выбивающими их наружу.

Макс Планк, Джеймс Рамсей Макдональд и Альберт Эйнштейн

© bpk/Salomon/ullstein bild via Getty Images

Несмотря на то что теория Эйнштейна согласовалась с экспериментальными данными, коллеги отнеслись к ней скептически. Блестящий физик-экспериментатор Роберт Милликен, до этого измеривший заряд электрона, потратил около десяти лет на проверку утверждений Эйнштейна и в итоге был вынужден с ним согласиться. Примириться с существованием квантов было непросто и самому Планку. Как и многие, он считал, что деление излучения на порции противоречит классической теории электромагнетизма с ее волнами и целому ряду экспериментальных данных.

Работа Планка о спектре нагретого тела стала первым аргументом против использования классической физики для описания микромира, а статья Эйнштейна про фотоэффект и его теоретическое описание — вторым. Необходимость в новой физике стала очевидна практически всем ученым.

Как Шрёдингер размазал микромир

Одним из вопросов, над которыми бились физики в начале XX века, было строение атома. Незадолго до того был открыт электрон. Эта отрицательно заряженная частица присутствует в атомах. Опыты британского физика Эрнеста Резерфорда в 1909 году показали, что в атомах должно быть и некое положительно заряженное, очень маленькое и при этом массивное ядро. Спустя два года он построил модель, где электроны вращаются вокруг ядра. Но проблема была в том, что в таком случае электроны должны излучать волны — от этого атомы буквально засветились бы, а электроны быстро потеряли бы энергию и упали бы на ядро.

На деле не происходит ни того ни другого.

С открытием атомного ядра кризис в науке обострился настолько, что в 1911 году почти все исследователи мировой величины собрались на международном конгрессе об излучении и квантах. Большинство физиков признали, что в квантовании энергии что-то есть, и принялись дорабатывать модель атома.

Эрвин Шрёдингер

© SSPL/Getty Images

Австриец Эрвин Шрёдингер догадался описывать крошечные объекты с помощью размазанной в пространстве волновой функции. Волновая функция стала заменой классическим частицам с четкими границами, которые можно представить в виде твердых шариков. В отличие от частицы волна способна рассеиваться на препятствиях или даже проникать под барьеры, непроницаемые с точки зрения классической физики.

Если бы те же законы действовали на привычных нам расстояниях, то положенная на стол книга могла бы самопроизвольно провалиться («туннелировать») сквозь столешницу, а протянув к томику руку, мы бы совсем не обязательно его нащупали. Но на уровне атомов в этом нет ничего невозможного.

С годами новая физика — квантовая механика — позволила объяснить строение материи на мельчайшем уровне, разобраться в возникновении Вселенной. Благодаря странным свойствам квантового мира люди создали ядерное оружие и реакторы, полупроводники для электроники, лазеры, оптоволоконные линии связи, цифровые фотоаппараты.

Эти свойства напрямую не вытекают из формулы Планка для спектра нагретых тел. Сам он долго не мог свыкнуться с предсказаниями новой теории. Поначалу Планк не верил даже в то, что атомы вообще существуют. Но именно с его формулы началась физика, в которой возможны настолько удивительные явления и которая изменила наш мир до неузнаваемости.

Алексей Тимошенко

Счастливый Макс Планк — Энергетика и промышленность России — № 4 (32) апрель 2003 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 4 (32) апрель 2003 года

Роман с энтропией

Планк Макс (23. IV.1858-4.X.1947)
Немецкий физик. Основоположник квантовой теории. Впервые, вопреки представлениям классической физики, предположил, что энергия излучения испускается не непрерывно, а порциями — квантами, и на основе этой гипотезы вывел закон теплового излучения (закон Планка). Ввел (1900) фундаментальную физическую постоянную — постоянную Планка (h=6,626 . 10-34 Дж/с), без которой невозможно описание свойств атома, молекулы и других квантовых систем. Нобелевская премия по физике (1918).

Историки, изучавшие генеалогическое древо Планка, не без удивления обнаружили: оказывается, он состоял в родстве, пусть отдаленном, со многими выдающимися людьми Германии. В том числе с такими знаменитыми, как философы Гегель и Шеллинг, поэты Шиллер и Гельдерлин. Один из его прадедов был министром земли Швабия, дед и отец — видными юристами.

В гимназии проявились его блестящие способности к математике. И в сентябре 1874 г. он поступил на физико-математический факультет университета. То был хорошо обдуманный поступок. Как замечали биографы, «прежде чем на что-то решиться, он неторопливо взвешивал, скрупулезно анализировал все «за» и «против». Потому и выбор его был обычно глубок и основателен».

Эти черты характера — обстоятельность и рассудительность — отличали Планка на протяжении всей жизни. Он редко совершал ошибки. И едва ли кто мог повлиять на принимавшиеся им решения.

Отец все же предпринял попытку. Он попросил профессора физики Филиппа Жолли поговорить с абитуриентом. Жолли вообще считал физику бесперспективной областью знания, в особенности теоретическую. Как потом вспоминал Планк, его советчик «изобразил физику как высокоразвитую, едва ли не полностью исчерпанную науку.. которая близка к тому, чтобы принять окончательную форму…» Более того, считал профессор, «теоретическая физика приближается к той степени законченности, какой, например, обладает геометрия уже в течение столетий».

Разумеется, увещевания на Планка не подействовали. Но в Мюнхене он проучился всего три года — там не было кафедры теоретической физики. Поэтому Макс продолжил образование в Берлинском университете. Ему посчастливилось слушать лекции двух светил немецкой физики: Германа фон Гельмгольца (его тогда почитали самой знаменитой личностью в империи после Бисмарка и Кайзера) и Рудольфа Клаузиуса — одного из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории теплоты. Творчество этих ученых особенно повлияло на выбор Планком направлений собственных научных исследований.

Термодинамикой называют науку, изучающую законы теплового равновесия и взаимопревращения теплоты и энергии. Ее жестким правилам подчиняются многие химические и физические процессы и явления, в том числе превращения вещества и излучение. Словом, это практически совершенно необходимая научная дисциплина. Понятийный аппарат термодинамики отточен; формулировки лапидарны и содержательны; уравнения и формулы можно даже назвать изящными. Правда, она довольно-таки скучна, эта «классная дама» естествознания. Альберт Эйнштейн заметил однажды: «Термодинамика — единственная физическая теория общего содержания, относительно которой я убежден, что… она никогда не будет опровергнута…» В последней четверти XIX в. не только рядовые исследователи, но и сами творцы термодинамики полагали, что в ней в общем-то больше нечего делать. Тем не менее докторская диссертация Планка (1878, Мюнхенский университет) посвящалась еще одному обоснованию второго закона термодинамики. Оно оказалось неожиданным и оригинальным. Кстати, Планк впервые здесь применил понятие «энтропия», введенное Клаузиусом, для решения конкретных физических задач.

История причислила Планка к лику гениев потому, что он владел «идеями, объективно превосходящими господствующие». Находил пути облекать эти идеи в плоть и кровь конкретных научных реалий.

В 1889 г. Планк переезжает в Берлин, чтобы навсегда остаться в этом городе. Тем более что там открылся первый в мире Институт теоретической физики. Планк успешно продолжает свой «роман» с энтропией: результаты исследований будут обобщены в книге «О принципе возрастания энтропии». Другой труд — «Принцип сохранения энергии» — получает специальную премию Геттингенского университета. Словом, имя Планка начинает приобретать известность. Но у него, однако, еще нет ни учеников, ни последователей. Да и впоследствии ему так и не довелось создать собственной научной школы.

Но в 1896 г. направление его научных интересов меняет вектор. Проблема теплового излучения — вот что теперь привлекает его. А ведь в это время она считалась довольно-таки «бесперспективной» областью термодинамики.

…Планк был страстным альпинистом. Он побывал на многих вершинах Альп. Сохранилась даже фотография: восьмидесятичетырехлетний ученый на трехтысячнике в Восточном Тироле.

Новое обращение к термодинамике позволило ему совершить восхождение на высочайшую вершину его научного творчества.

Еще в начале 1860-х гг. Густав Кирхгоф (впрочем, также один из учителей Планка) сформулировал закон теплового излучения: отношение лучеиспускательной способности нагретого тела к его поглощательной способности не зависит от природы тела. Оно одинаково для всех тел и является функцией температуры и частоты излучения. Кирхгоф не сумел лишь найти математического выражения этой функции.

Другой великий немецкий физик Людвиг Больцман пришел к выводу: энергия излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. Это заключение касалось лишь общей величины энергии, но не указывало, как именно распределяется энергия в спектре излучения. Затем не менее знаменитый соотечественник Больцмана (ставший в 1911 г. Нобелевским лауреатом по физике «за открытие законов теплового излучения») Вильгельм Вин доказал, что максимум интенсивности в спектре смещен в область коротких волн. Однако вскоре расчеты английского ученого Джона Рэлея привели к парадоксальному результату: нагретое тело независимо от температуры должно излучать бесконечно большую энергию в ультрафиолетовой области спектра. Этот вывод противоречил всем представлениям классической физики. Он вошел в историю науки под названием «ультрафиолетовая катастрофа».

Вот каким «банком данных» располагал Планк, когда приступил к собственным исследованиям. Он понимал: чтобы найти выход из положения, нужно нечто «неведомое». Необходимо было вывести такую формулу, которая бы четко выражала зависимость распределения энергии в спектре излучения от температуры и длины волны (частоты).

Как именно пришел к этой формуле Планк, по правде говоря, и он сам не мог определенно объяснить. Пожалуй, правильнее сказать: он ее «угадал». Еще в мае 1899 г. он предложил ввести новую универсальную постоянную — h; формула же выглядела так: E=hn (n — частота).

Величина h (Планк называл ее квантом действия) является фундаментальной константой. Она входит во все основные формулы теоретической физики и химии. Ее численное значение невообразимо мало. Как не может быть в мире скорости, большей, чем скорость света, так и не может быть «действия» меньшего, чем планковский «квант действия».

В один из последних дней уходящего века, 14 декабря 1900 г. , на заседании Немецкого физического общества ученый прочел доклад «К теории распределения энергии излучения нормального спектра».

Испускание и поглощение энергии атомами и молекулами происходят не непрерывно, как считалось, а дискретно — определенными «порциями», или квантами. В этом состояла квинтэссенция идеи Планка. Она подрывала в самой их основе догматы классической физики.

Так появилась на свет квантовая физика.

Эйнштейн впоследствии так охарактеризовал это событие: «Именно закон излучения Планка дал первое точное определение абсолютных величин атомов… Он убедительно показал, что кроме атомистической структуры материи существует своего рода атомистическая структура энергии, управляемая универсальной постоянной… Это открытие стало основой для всех исследователей в физике ХХ в…

Без него было бы невозможно установить настоящую теорию молекул и атомов и энергетических процессов, управляющих их превращениями… Оно разрушило остов классической механики и электродинамики и поставило задачу: найти новую познавательную основу для всей физики».

Квантовую теорию на первых порах приняли сдержанно. Одни сочли ее нереальной, другие не необходимой. Как раз Эйнштейн первым взял ее на вооружение. В 1905 г. он ввел в науку понятие о квантах света — фотонах, а затем разработал квантовую теорию теплоемкости твердых тел.

Планк не остался в долгу. Он принадлежал к числу тех, кто сразу принял и понял теорию относительности (кстати, сам термин «теория относительности» он предложил в 1906 г.).

Сдержанный по натуре, суховатый и даже несколько чопорный, в науке он был романтиком, в семье — любящим мужем и заботливым отцом. У него было две дочери и двое сыновей. Старший был убит под Верденом в 1916 г., младший — расстрелян в 1945 г. за участие в заговоре против Гитлера.

Макс Планк скончался 4 октября 1947 г. Полгода не дожив до своего девяностолетия. И трех лет — до полувекового юбилея квантовой теории.

Восемь учёных о роли человеческого сознания в науке. О квантовой механике и квантовых принципах Отец квантовой физики

Первая буква «б»

Вторая буква «о»

Третья буква «р»

Последняя бука буква «н»

Ответ на вопрос «Отец квантовой механики «, 4 буквы:
борн

Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова борн

Макс (1882-1970) немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, Нобелевская премия 1954

Бывший сотрудник ЦРУ, сыгранный Мэттом Дэймоном в ряде фильмов

Немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии (1954 г. ), создатель квантовой механики

Немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики (1882-1970, Нобелевская премия 1954)

Определение слова борн в словарях

Википедия Значение слова в словаре Википедия
Борн — фамилия. Известные носители: Борн, Адольф (1930-2016) — чешский художник-иллюстратор и карикатурист, режиссёр анимационных фильмов. Борн, Бертран де (1140-1215) — средневековый поэт. Борн, Би Эйч (1932 — 2013) — американский баскетболист-любитель….

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
БОРН (Born) Макс (1882-1970) немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, иностранный членкорреспондент РАН (1924) и почетный член АН СССР (1934). С 1933 в Великобритании, с 1953 в ФРГ. Дал статистическую интерпретацию квантовой механики….

Примеры употребления слова борн в литературе.

Когда Борн был ребенком, он был умнее, живее, чем его друзья, и умел воспользоваться любой возможностью доказать это.

Время охоты еще не подошло, и Борн вышел из своего укрытия, тяжело вздохнул и разложил все, что могло привлечь это животное, но тут опять раздался звук хрустнувшей ветки.

Но Борн мог предотвратить нападение жуткой твари, превратить ее в ничто — в тяжелую мясную тушу.

Если Борн не угадает, то произведет ненужный выстрел — потеряет время.

Попрощавшись с цветками, Борн и Руума-Хума зашагали по крутой дороге к Дому.

Квантовая теория применяется в самых разных сферах — от мобильных телефонов до физики элементарных частиц, но во многом до сих пор остается загадкой для ученых. Ее появление стало революцией в науке, даже Альберт Эйнштейн сомневался в ней и спорил с Нильсом Бором практически всю жизнь. В издательстве Corpus выходит книга итальянского физика Карло Ровелли «Семь этюдов по физике» , которую перевели более чем на 40 языков и в которой он рассказывает, как в XX веке открытия в физике изменили наши знания о Вселенной.

«Теории и практики» публикуют отрывок.

Обычно говорят, что квантовая механика родилась точно в 1900 году, фактически ознаменовав наступление века напряженной мысли. Немецкий физик Макс Планк вычислил электрическое поле в горячем ящике в состоянии теплового равновесия. Для этого он прибегнул к трюку: представил, будто энергия поля распределена по «квантам», то есть сосредоточена в пакетах, порциях. Это ухищрение привело к результату, который прекрасно воспроизвел измерения (а значит, обязательно в какой-то степени был правильным), но расходился со всем, что тогда было известно. Считалось, что энергия изменяется непрерывно, и не было причин обращаться с ней так, словно она сложена из небольших кирпичиков. Вообразить энергию составленной из ограниченных пакетов было для Планка своеобразной вычислительной уловкой, и он сам не понял до конца причину ее эффективности. И снова Эйнштейн пять лет спустя осознал, что «пакеты энергии» реальны.

Эйнштейн показал, что свет состоит из порций — частиц света. Сегодня мы называем их фотонами. […]

К работе Эйнштейна коллеги поначалу отнеслись как к неуклюжей пробе пера исключительно одаренного юноши. Именно за эту работу он впоследствии получил Нобелевскую премию. Если Планк — отец теории, то Эйнштейн — родитель, воспитавший ее.

Однако, как любое дитя, теория затем пошла своим собственным путем, не распознанным самим Эйнштейном. Только датчанин Нильс Бор во втором и третьем десятилетиях XX века положил начало ее развитию. Именно Бор понял, что энергия электронов в атомах может принимать лишь определенные значения, как энергия света, и, самое главное, что электроны способны только «перескакивать» между одной атомной орбитой и другой с фиксированными энергиями, испуская или поглощая фотон при скачке. Это знаменитые «квантовые скачки». И именно в институте Бора в Копенгагене самые блестящие молодые умы века собрались вместе, чтобы изучить эти загадочные особенности поведения в мире атомов, попытаться привнести в них порядок и построить непротиворечивую теорию.

В 1925 году уравнения теории наконец появились, заменив собой всю механику Ньютона. […]

Первым, кто написал уравнения новой теории, основываяcь на невообразимых идеях, был молодой немецкий гений — Вернер Гейзенберг.

«Уравнения квантовой механики остаются загадочными. Поскольку описывают не то, что происходит с физической системой, а только как физическая система влияет на другую физическую систему»

Гейзенберг предположил, что электроны существуют не всегда . А только тогда, когда кто-то или что-то наблюдает за ними — или, лучше сказать, когда они взаимодействуют с чем-то еще. Они материализуются на месте, с вычислимой вероятностью, когда с чем-либо сталкиваются. Квантовые скачки с одной орбиты на другую — единственный способ быть «реальными» в их распоряжении: электрон есть набор скачков от одного взаимодействия до другого. Когда ничто его не тревожит, он не находится ни в каком конкретном месте. Он вообще не в «месте».

Словно Бог не изобразил реальность четко прочерченной линией, а лишь наметил ее еле видным пунктиром.

В квантовой механике ни один объект не имеет определенного положения, за исключением случаев, когда он сталкивается лоб в лоб с чем-то еще. Чтобы описать его посередине между одним взаимодействием и другим, мы используем отвлеченную математическую формулу, которая не существует в реальном пространстве, только в абстрактном математическом. Но есть кое-что и похуже: эти основанные на взаимодействии скачки, которыми каждый объект перемещается из одного места в другое, происходят не предсказуемым образом, а по большому счету случайным. Невозможно предсказать, где электрон появится вновь, можно лишь вычислить вероятность , с которой он возникнет здесь или там. Вопрос вероятности ведет в самое сердце физики, где все, как прежде казалось, регулируется строгими законами, универсальными и неотвратимыми.

Считаете это нелепостью? Так думал и Эйнштейн. С одной стороны, он выдвинул кандидатуру Гейзенберга на соискание Нобелевской премии, признавая, что тот понял о мире нечто принципиально важное, тогда как с другой — не упускал ни единого случая, чтобы поворчать о том, что в утверждениях Гейзенберга не слишком-то много смысла.

Молодые львы копенгагенской группы были растеряны: как это возможно, чтобы Эйнштейн так думал? Их духовный отец, человек, который первым явил отвагу мыслить непомыслимое, теперь отступил и боялся этого нового прыжка в неизвестное, прыжка, им же самим и вызванного. Тот же Эйнштейн, показавший, что время не универсально и пространство искривлено, теперь говорил, что мир не может быть настолько странным.

Бор терпеливо объяснял новые идеи Эйнштейну. Эйнштейн выдвигал возражения. Он придумывал мысленные эксперименты, чтобы показать противоречивость новых идей. «Представьте себе ящик, наполненный светом, из которого вылетает один фотон…» — так начинается один из его знаменитых примеров, мысленный эксперимент над ящиком со светом. В конце концов Бор всегда умудрялся найти ответ, который опровергал возражения Эйнштейна. Их диалог продолжался годами — в виде лекций, писем, статей… […] В конце концов Эйнштейн признал, что эта теория — гигантский шаг вперед в нашем понимании мира, но остался убежден, что все не может быть настолько странным, как предполагается ею, — что «за» этой теорией должно быть следующее, более разумное объяснение.

Век спустя мы все на том же месте. Уравнения квантовой механики и их следствия применяются ежедневно в самых разных областях — физиками, инженерами, химиками и биологами. Они играют чрезвычайно важную роль во всех современных технологиях. Без квантовой механики не было бы никаких транзисторов. И все же эти уравнения остаются загадочными. Поскольку описывают не то, что происходит с физической системой, а только как физическая система влияет на другую физическую систему. […]

Когда Эйнштейн умер, его главный соперник Бор нашел для него слова трогательного восхищения. Когда через несколько лет умер и Бор, кто-то сделал фотографию доски в его кабинете. На ней рисунок. Ящик со светом из мысленного эксперимента Эйнштейна. До самого конца — стремление спорить с самим собой, чтобы понять больше. И до последнего — сомнение.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия «физический вакуум»?

Физический вакуум — понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие «физический вакуум», он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик , уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование «моря» двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме — положительной и отрицательной, а также «моря» компенсирующих друг друга частиц — виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Физика — самая загадочная из всех наук. Физика дает нам понимание окружающего мира. Законы физики абсолютны и действуют на всех без исключения, не взирая на лица и социальный статус.

Данная статья предназначена для лиц старше 18 лет

А вам уже исполнилось 18?

Фундаментальные открытия в области квантовой физики

Исаак Ньютон, Никола Тесла, Альберт Эйнштейн и многие другие — великие проводники человечества в удивительном мире физики, которые подобно пророкам открыли человечеству величайшие тайны мироздания и возможности управления физическими явлениями. Их светлые головы рассекли тьму невежества неразумного большинства и подобно путеводной звезде указали путь человечеству во мраке ночи. Одним из таких проводников в мире физики стал Макс Планк — отец квантовой физики.

Макс Планк не только основоположник квантовой физики, но и автор всемирно известной квантовой теории. Квантовая теория — важнейшая составляющая квантовой физики. Простыми словами, данная теория описывает движение, поведение и взаимодействие микрочастиц. Основатель квантовой физики также принес нам и множество других научных трудов, которые стали краеугольными камнями современной физики:

• теория теплового излучения;
• специальная теория относительности;
• исследования в области термодинамики;
• исследования в области оптики.

Теория квантовой физики о поведении и взаимодействии микрочастиц стала основой для физики конденсированного состояния, физики элементарных частиц и физики высоких энергий. Квантовая теория объясняет нам суть множества явлений нашего мира — от функционирования электронных вычислительных машин до строения и поведения небесных тел. Макс Планк, создатель данной теории, благодаря своему открытию позволил нам постигнуть истинную суть многих вещей на уровне элементарных частиц. Но создание данной теории — далеко не единственная заслуга ученого. Он стал первым, кто открыл фундаментальный закон Вселенной — закон сохранения энергии. Вклад в науку Макса Планка сложно переоценить. Если говорить кратко, то его открытия бесценны для физики, химии, истории, методологии и философии.

Квантовая теория поля

В двух словах, квантовая теория поля — это теория описания микрочастиц, а также их поведения в пространстве, взаимодействия между собой и взаимопревращения. Данная теория изучает поведение квантовых систем в рамках, так называемых степеней свободы. Это красивое и романтичное название многим из нас толком ничего не говорит. Для чайников, степени свободы — это количество независимых координат, которые необходимы для обозначения движения механической системы. Простыми словами, степени свободы — это характеристики движения. Интересные открытия в области взаимодействия элементарных частиц совершил Стивен Вайнберг. Он открыл так называемый нейтральный ток — принцип взаимодействия между кварками и лептонами, за что и получил Нобелевскую премию в 1979-ом году.

Квантовая теория Макса Планка

В девяностых годах восемнадцатого века немецкий физик Макс Планк занялся изучением теплового излучения и в итоге получил формулу для распределения энергии. Квантовая гипотеза, которая родилась в ходе данных исследований, положила начало квантовой физике, а также квантовой теории поля, открытой в 1900-ом году. Квантовая теория Планка заключается в том, что при тепловом излучении продуцируемая энергия исходит и поглощается не постоянно, а эпизодически, квантово. 1900-ый год, благодаря данному открытию, которое совершил Макс Планк, стал годом рождения квантовой механики. Также стоит упомянуть о формуле Планка. Если говорить кратко, то ее суть следующая — она основана на соотношении температуры тела и его излучения.

Квантово-механическая теория строения атома

Квантово-механическая теория строения атома является одной из базовых теорий понятий в квантовой физике, да и в физике вообще. Данная теория позволяет нам понять строение всего материального и открывает завесу тайны над тем, из чего же на самом деле состоят вещи. А выводы, исходя из данной теории, получаются весьма неожиданные. Рассмотрим строение атома кратко. Итак, из чего же на самом деле состоит атом? Атом состоит из ядра и облака электронов. Основа атома, его ядро, содержит в себе почти всю массу самого атома — более 99 процентов. Ядро всегда имеет положительный заряд, и он определяет химический элемент, частью которого является атом. Самым интересным в ядре атома является то, что он содержит в себе практически всю массу атома, но при этом занимает лишь одну десятитысячную его объема. Что же из этого следует? А вывод напрашивается весьма неожиданный. Это значит, что плотного вещества в атоме — всего лишь одна десятитысячная. А что же занимает все остальное? А все остальное в атоме — электронное облако.

Электронное облако — это не постоянная и даже, по сути, не материальная субстанция. Электронное облако — это лишь вероятность появления электронов в атоме. То есть ядро занимает в атоме лишь одну десятитысячную, а все остальное — пустота. И если учесть, что все окружающие нас предметы, начиная от пылинок и заканчивая небесными телами, планетами и звездами, состоят из атомов, то получается, что все материальное на самом деле более чем на 99 процентов состоит из пустоты. Эта теория кажется вовсе невероятной, а ее автор, как минимум, заблуждающимся человеком, ведь вещи, существующие вокруг, имеют твердую консистенцию, имеют вес и их можно осязать. Как же он могут состоять из пустоты? Не закралась ли ошибка в эту теорию строения вещества? Но ошибки тут никакой нет.

Все материальные вещи кажутся плотными лишь за счет взаимодействия между атомами. Вещи имеют твердую и плотную консистенцию лишь за счет притяжения или же отталкивания между атомами. Это и обеспечивает плотность и твердость кристаллической решетки химических веществ, из которых и состоит все материальное. Но, интересный момент, при изменении, например, температурных условий окружающей среды, связи между атомами, то есть их притяжение и отталкивание может слабеть, что приводит к ослаблению кристаллической решетки и даже к ее разрушению. Именно этим объясняется изменение физических свойств веществ при нагревании. Например, при нагревании железа оно становится жидким и ему можно придать любую форму. А при таянии льда, разрушение кристаллической решетки приводит к изменению состояния вещества, и из твердого оно превращается в жидкое. Это яркие примеры ослабления связей между атомами и, как следствие, ослабления или разрушения кристаллической решетки, и позволяют веществу стать аморфным. А причина таких загадочных метаморфоз как раз в том, что вещества лишь на одну десятитысячную состоят из плотной материи, а все остальное — пустота.

И вещества кажутся твердыми лишь по причине прочных связей между атомами, при ослаблении которых, вещество видоизменяется. Таким образом, квантовая теория строения атома позволяет совершенно по-другому взглянуть на окружающий мир.

Основатель теории атома,Нильс Бор, выдвинул интересную концепцию о том, что электроны в атоме не излучают энергию постоянно, а лишь в момент перехода между траекториями своего движения. Теория Бора помогла объяснить многие внутриатомные процессы, а также сделала прорыв в области такой науки, как химия, объясняя границу таблицы, созданной Менделеевым. Согласно , последний элемент, способный существовать во времени и пространстве, имеет порядковый номер сто тридцать семь, а элементы, начиная со сто тридцать восьмого, существовать не могут, так как их существование противоречит теории относительности. Также, теория Бора объяснила природу такого физического явления, как атомные спектры.

Это спектры взаимодействия свободных атомов, возникающие при излучении энергии между ними. Такие явления характерны для газообразных, парообразных веществ и веществ в состоянии плазмы. Таким образом, квантовая теория сделала революцию в мире физики и позволила продвинуться ученым не только в сфере этой науки, но и в сфере многих смежных наук: химии, термодинамики, оптики и философии. А также позволила человечеству проникнуть в тайны природы вещей.

Еще очень многое надлежит перевернуть человечеству в своем сознании, чтобы осознать природу атомов, понять принципы их поведения и взаимодействия. Поняв это, мы сможем понять и природу окружающего нас мира, ведь все, что нас окружает, начиная с пылинок и заканчивая самим солнцем, да и мы сами — все состоит из атомов, природа которых загадочна и удивительна и таит в себе еще массу тайн.

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

Планк Макс — цитаты, афоризмы, высказывания, фразы

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк — родился  23 апреля 1858 года, Киль, Германская империя. Немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии по физике. Научные труды Планка посвящены термодинамике, теории теплового излучения, квантовой теории, специальной теории относительности, оптике. Он сформулировал второе начало термодинамики в виде принципа возрастания энтропии и использовал его для решения различных задач физической химии. Умер — 4 октября 1947 года, Гёттинген.   Цитаты, афоризмы, высказывания, фразы — Планк Макс   Существует лишь то, что можно измерить.   Не так важно, чему учат в школе, а важно как учат.   Истина никогда не побеждает. Просто умирают ее противники.   В науке большое значение имеет правило — только смелые побеждают.   Новая теория начинает господствовать, когда вымрут сторонники старой.   Критерий для оценки новой физической гипотезы заключается не в наглядности её, но в плодотворности.   Работа исследователя состоит в том, чтобы всё больше приближать его картину мира к реальному миру.   Только через согласие мощи ума и воли развивается наиболее зрелый и драгоценный плод философии: этика.   Я всегда был глубоко религиозно настроен, но я не верю в личностного Бога, не говоря уже о христианском Боге.   Лишь идеи делают экспериментатора — физиком, хронолога — историком, исследователя рукописей — филологом.   Для достижения успеха надо ставить цели несколько выше, чем те, которые в настоящее время могут быть достигнуты.   Всякому ясно, что между самой ничтожной вероятностью и абсолютной невозможностью лежит непроходимая пропасть.   Во всех областях природы господствует определенная закономерность, независимая от существования мыслящего человечества.   Каждый выдающийся исследователь вносит своё имя в историю науки не только собственными открытиями, но и теми открытиями, к которым он побуждает других.   Шаг за шагом вера в чудеса природы должна отступить перед твердо и неуклонно развивающейся наукой, и мы не можем сомневаться в том, что рано или поздно она сойдет на нет.   Наука представляет собой внутреннее единое целое. Ее разделение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченностью способности человеческого познания.   Труд в области науки, так же как во всех областях культурного развития, является единственным несомненным критерием здоровья и успеха как в жизни отдельного лица, так и в жизни всего общества.   И религия, и естествознание нуждаются в вере в Бога, при этом для религии Бог стоит в начале всякого размышления, а для естествознания — в конце. Для одних Он означает фундамент, а для других — вершину построения любых мировоззренческих принципов.   Не следует думать, что новые идеи побеждают путем острых дискуссий, в которых создатели нового переубеждают своих оппонентов. Старые идеи уступают новым таким образом, что носители старого умирают, а новое поколение воспитывается в новых идеях, воспринимая их как нечто само собой разумеющееся.   Куда бы мы ни обращали наши взоры, каким бы ни был предмет нашего наблюдения, мы нигде не находим противоречия между наукой и религией. Мы, скорее, констатируем их абсолютную гармонию в основных пунктах, особенно в области естествознания. Как религия, так и наука, в конечном результате, ищут истину и приходят к исповеданию Бога.   В действительности существует непрерывная цепь от физики и химии через биологию и антрополию к социальным наукам, цепь, которая ни в одном месте не может быть разорвана, разве лишь по произволу. Большое внутреннее сходство имеют также и методы исследования в отдельных областях науки. Это стало особенно очевидным в наше время и доставило всей науке внутреннее и высшее преимущество.   Религия и естествознание не исключают друг друга, как кое-кто ныне думает или опасается, а дополняют и обуславливают друг друга. Ибо насколько знания и умения нельзя заменить мировоззренческими убеждениями, настолько же нельзя выработать правильное отношение к нравственным проблемам на основе чисто рационального познания. Однако оба эти пути не расходятся, а идут параллельно, встречаясь в бесконечности у одной и той же цели.   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.

Статистика

15 физиков, химиков и медиков, нобелевских лауреатов, которые верили в Бога

Нобелевская премия – одна из наиболее престижных международных премий, ежегодно присуждаемая за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения или крупный вклад в культуру или развитие общества. Первая церемония вручения Нобелевской премии прошла в 1901 году. За это время среди лауреатов и награжденных были также и христиане или люди, которые защищали христианские ценности.

Мы уже писали о 12 христианах, лауреатах нобелевской премии мира, а сегодня хотим рассказать о 15 ученых, которые получили премию в сфере естественных наук: физики, химии, физиологии и медицины, — им наука не помешала верить в Бога.

Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн (1879-1955) был награжден Нобелевской премией по физике в 1921 году – за вклад в развитие квантовой теории и «за открытие закона фотоэлектрического эффекта». Эйнштейн – один из основателей современной физики, создатель теории относительности. В декабре 2000 года средства массовой информации (по данным агентства «Рейтер») назвали Эйнштейна «человеком второго тысячелетия».

«Я хочу узнать, как Бог создал мир. Мне не интересны те или иные явления в спектре того или иного элемента. Я хочу знать Его мысли, остальное – это детали».

---

Макс Планк

В 1918 году Макс Планк (1858-1947) был удостоен Нобелевской премии по физике «в знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии». Макс Планк повсеместно признан отцом современной физики. Им сформулирована одна из важнейших физических теорий XX столетия – квантовая теория. Он также внес значительный вклад в развитие теории относительности и в исследования электромагнитного излучения. Кроме того, Планк – основатель квантовой механики.

В знаменитом докладе «Религия и естествознание» (май 1937) Планк писал: «И религия, и естествознание нуждаются в вере в Бога, при этом для религии Бог стоит в начале всякого размышления, а для естествознания – в конце. Для одних Он означает фундамент, а для других – вершину построения любых мировоззренческих принципов».

---

Эрвин Шрёдингер

Эрвин Шрёдингер (1887-1961) в 1933 году был удостоен Нобелевской премии по физике «за открытие новых продуктивных форм атомной теории». Его труды стали также важным вкладом в развитие волновой теории материи и других основ квантовой механики. Шрёдингер признан основателем волновой механики.

Шрёдингер называл науку игрой, правила которой придумал Сам Бог: «Наука есть игра, но игра не шуточная, игра в хорошо заточенные ножики… Если, к примеру, аккуратно разрезать какую-нибудь картинку на тысячу кусочков и перемешать, а потом попытаться сложить ее снова – это все равно что решить головоломку. В науке головоломку тебе задает не кто иной, как Господь. Он придумал и саму игру, и ее правила, которые к тому же ты можешь и не знать полностью. Тебе предоставляется угадать или определить на свой страх недостающую половину правил. …Результат зависит от того, насколько количество истинных правил игры, навечно установленных Господом, больше числа ложных, порожденных вследствие твоей неспособности познать истину; и если данное соотношение превысит некий предел, головоломка будет решена. Похоже, в этом и состоит весь азарт игры».

---

Вернер Гейзенберг

Вернер Гейзенберг (1901-1976) был удостоен Нобелевской премии по физике в 1932 г. «за создание квантовой механики, применение которой привело, помимо прочего, к открытию аллотропических форм водорода». В 1927 году Гейзенберг сформулировал знаменитый принцип неопределенности, названный его именем.

«Первый глоток из кубка естествознания порождает атеизм, но на дне сосуда нас ожидает Бог». 

---

Чарльз Таунс

Изобретателю лазера Чарльзу Харду Таунсу (р. 1915) в 1964 году была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальную работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на мазерно-лазерном принципе». Чарльз Таунс стал основателем науки о лазерах.

На вопрос: «Что вы думаете о существовании Бога?» – Чарльз Таунс отвечал: «Я убежден в существовании Бога – на основании интуиции, наблюдений, логики и научного знания». 

---

Артур Шавлов

Артур Шавлов (1921-1999), один из изобретателей лазера, стал лауреатом Нобелевской премии по физике в 1981 году «за вклад в развитие лазерной спектроскопии» и за революционные работы, посвященные спектроскопическому анализу взаимодействия электромагнитного излучения с материй. Артур Шавлов и Чарльз Таунс первыми запатентовали лазер; они считаются основателями науки о лазерах.

Отношения науки и религии Артур Шавлов описывал следующим образом: «Религия основана на вере. Мне кажется, что при виде чудес вселенной и жизни следует задаваться не только вопросом «как», но и вопросом «почему». Только религия дает ответы на этот вопрос. Я нашел их в протестантском христианстве, в котором вырос и которое выдержало испытание временем. Но религиозный контекст становится замечательной основой для научных исследований. Как сказано в Псалме 18, «Небеса проповедуют славу Божию, и о делах рук Его вещает твердь». Научное исследование – это акт поклонения, потому что открывает все больше и больше чудес Божьего творения».

---

Сэр Уильям Генри Брэгг

Уильям Генри Брэгг (1862-1942) стал лауреатом Нобелевской премии по физике в 1915 году «за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей».

«Христос в заповедях и на собственном примере показал, что Бог – наш Отец, а мы – Его дети. Он показал общество, где царит любовь. Поэтому в поисках руководства в жизни мы должны думать о том, какими бы мы хотели видеть детей и какого поведения мы ожидаем от них. Нам нравится, когда дети прилежные, искренние, радостные, доброжелательные. Нам приятно, когда они веселятся. Иногда мы испытываем огорчение и боль, но все равно: давайте будем счастливы настолько, насколько это возможно. И пока мы пребываем в благополучии и счастье, давайте помогать тем, кто их лишен. Чем сильнее наше стремление к счастью, тем больше сможем мы передать его другим. Ведь мы верим, что эта жизнь – всего лишь подготовка, а не последнее испытание».

---

Гульельмо Маркони

В 1909 году Гульельмо Маркони (1874-1937) был удостоен Нобелевской премии по физике за изобретение первой успешной системы беспроволочного телеграфа. Маркони изобрел радио; его революционные труды положили начало развитию электронных средств связи в современном мире.

«Чем больше я работаю с силами Природы, тем сильнее чувствую Божью щедрость, излитую на человека. Тем глубже осознаю великую истину, что всё зиждется на Вечном Творце и Вседержителе. Тем больше понимаю, что так называемая наука, которой я занимаюсь, – не что иное, как проявление Высшей Воли, которая желает сблизить людей, чтобы помочь им понять себя и стать лучше».

---

Артур Комптон

Артур Холли Комптон (1892-1962) стал лауреатом Нобелевской премии по физике в 1927 году «за открытие эффекта, названного его именем». Эффектом Комптона называется явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие рассеяния его электронами. Данный эффект объясняется переносом энергии от фотона к электрону. Это открытие, сделанное в 1922 году, подтвердило двойственную – волновую и корпускулярную – природу электромагнитного излучения.

В статье «Наука и сверхъестественное» (“Science and the Supernatural”, 1946) Комптон писал: «С раннего детства я научился видеть в Иисусе величайший пример любви к ближнему, выражающейся в реальных делах; пример того, кто знает, что найти душу свою можно, лишь утратив ее ради высшей ценности; того, кто скорее умрет, чем поступится истиной ради расхожего мнения, пусть даже его придерживаются самые уважаемые современники. Этот дух Иисуса и сегодня настолько явственно проявляется в людях, что во мне живет надежда: следуя Ему, насколько это в моих силах, я тоже, быть может, смогу жить вечно».

---

Исидор Айзек Раби

Исидор Айзек Раби (1898-1988) стал лауреатом Нобелевской премии по физике в 1944 году за работу над измерением магнитных свойств атомных ядер.

«Физика наполнила меня благоговением и навела на мысль о первопричинах. Она приблизила меня к Богу. Это чувство оставалось со мной на протяжении всех тех лет, когда я занимался научной деятельностью. Всякий раз, когда кто-то из студентов приходил ко мне с научным проектом, я задавал ему всего один вопрос: «Приблизит ли это вас к Богу?»»

---

Джозеф Тейлор-младший

Джозеф Тейлор-мл. (р. 1941 г.) стал лауреатом Нобелевской премии по физике в 1993 году за открытие нового вида пульсаров – двойного пульсара. Исследования Тейлора подтверждают теорию появления вселенной вследствие Большого Взрыва.

«Научное открытие является также и открытием религиозным.  Между наукой и религией нет противоречия. Каждое новое открытие в этом мире обогащает наше знание о Боге».

---

Джозеф Марри

Джозеф Марри (р. 1919) в 1990 году был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за труд, «доказавший сомневавшемуся миру возможность пересадки органов ради сохранения жизни умирающих пациентов». Марри первым произвел пересадку почки. Признан одним из основателей современной трансплантологии.

В интервью журналу «Нэшнл католик реджистер» (National Catholic Register, 1-7 декабря 1996 г.) профессор Джозеф Марри утверждает, что между религией и наукой нет противоречия: «Питает ли церковь враждебность к науке? Я воспитывался в католической традиции и стал ученым, и этой вражды я не ощущаю. Один вид истины – это истина откровения; другой вид – истина научная. Если вы действительно верите в благость творения, то нет ничего плохого в занятиях наукой. Чем больше мы узнаем о творении, тем усерднее славим Бога. Лично я никогда не видел противоречия между наукой и религией».

---

Эрнст Чейн

Сэр Эрнст Чейн (1906-1979) стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1945 году «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».

Эрнст Чейн, сторонник идеи теистической эволюции, отзывался о материалистической теории эволюции следующим образом:  «Я скорее поверю в эльфов, чем в эти нелепые домыслы. Я всегда говорил, что досужие догадки о том, как произошла жизнь, бессмысленны; ведь даже простейшие живые системы настолько сложны, что их не понять с позиций чрезвычайно примитивной химии, к которой прибегают ученые в попытках объяснить то необъяснимое, что произошло миллионы лет назад.  Невозможно свести Бога к столь наивным идеям».

---

Дерек Бартон

Сэр Дерек Бартон (1918-1998) в 1969 году был удостоен Нобелевской премии по химии за вклад в развитие конформационной концепции (изучение трехмерной структуры сложных молекул) и ее применение в органической химии.

«Бог есть Истина. Наука и религия совместимы. Они обе ищут одну и ту же истину. Наука показывает, что Бог существует».

---

Ричард Смолли

Ричард Смолли (1943-2005) стал лауреатом Нобелевской премии по химии в 1996 году «за открытие фуллеренов» – третьей элементарной формы углерода (наряду с графитом и алмазом). После смерти Смолли Сенат США принял резолюцию, в которой Смолли был назван «отцом нанотехнологий».

«В последнее время я снова стал регулярно ходить в церковь. У меня появилась новая цель: постараться понять, в чем именно заключается сегодня притягательность и сила христианства для миллиардов людей – несмотря на то, что прошло почти две тысячи лет с тех пор, как Христос умер и воскрес. И хотя мне вряд ли когда-нибудь удастся понять это полностью, теперь я, наверное, могу сказать, что ответ очень прост: христианство истинно. Бог действительно сотворил мир 13,7 миллиардов лет назад, и Он неизбежным образом связан с судьбой Своего творения. Только Бог знает цель этой вселенной, но современная наука все больше убеждается, что именно точнейшее устройство вселенной сделало человеческую жизнь возможной. Нам принадлежит некая важная роль в Божьем замысле. Наша задача – постараться понять эту роль, любить друг друга и содействовать Богу в исполнении Его замысла».

---

---

 

INVICTORY теперь на Youtube, Instagram и Telegram!

Хотите получать самые интересные материалы прямо на свои любимые платформы? Мы готовим для вас обзоры новых фильмов, интересные подкасты, срочные новости и полезные советы от служителей на популярных платформах. Многие материалы выходят только на них, не попадая даже на сайт! Подписывайтесь и получайте самую интересную информацию первыми!

 

Квантовая теория: дебаты Эйнштейна и Бора 1927 года

Великие дебаты

Эйнштейн и Нильс Бор
Фото: любезно предоставлено AIP, архив Эмилио Сегре.

На рубеже 20-го века физика претерпела два основных преобразования примерно в одно и то же время.Первой была Общая теория относительности Эйнштейна, которая имела дело с универсальной сферой физики. Второй была квантовая теория, которая предполагала, что энергия существует в виде дискретных пакетов, каждый из которых называется «квантом». Эта новая отрасль физики позволила ученым описать взаимодействие энергии и материи в субатомной сфере.

Эйнштейн видел в квантовой теории средство описания природы на атомном уровне, но сомневался, что она поддерживает «полезную основу для всей физики».«Он думал, что для описания реальности требуются твердые предсказания, сопровождаемые прямыми наблюдениями. Но отдельные квантовые взаимодействия нельзя наблюдать напрямую, поэтому квантовым физикам не остается иного выбора, кроме как предсказывать вероятность того, что события произойдут. Бросая вызов Эйнштейну, физик Нильс Бор отстаивал квантовую теорию. Он утверждал, что что простой акт косвенного наблюдения за атомным миром изменяет результат квантовых взаимодействий.Согласно Бору, квантовые предсказания, основанные на вероятности, точно описывают реальность.

Нильс Бор и Макс Планк, два отца-основателя квантовой теории, получили Нобелевскую премию по физике за свои работы по квантам. Эйнштейн считается третьим основателем квантовой теории, поскольку в своей теории фотоэлектрического эффекта он описал свет как кванты, за что получил Нобелевскую премию 1921 года.

15 мая 1935 г .: « Physical Review» публикует статью Эйнштейна, Подольского и Розена (ЭПР), в которой утверждается, что она опровергает квантовую теорию.

Газеты поспешили поделиться скептицизмом Эйнштейна по поводу «новой физики» с широкой публикой.Статья Эйнштейна «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?» побудил Нильса Бора написать опровержение. Современные эксперименты подтвердили квантовую теорию, несмотря на возражения Эйнштейна. Тем не менее, в документе EPR были представлены темы, которые составляют основу большинства современных исследований в области физики.

Эйнштейн и Нильс Бор начали дискуссию о квантовой теории на престижной Сольвеевской конференции 1927 года, на которой присутствовали ведущие физики того времени. Судя по большинству сообщений об этих публичных дебатах, Бор был победителем.

Макс Планк — Биография, факты и изображения

Жил 1858 — 1947.

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 остальные 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 искусно играл на виолончели и фортепиано.Как будто этого было недостаточно, у него также был прекрасный певческий голос.

Перед тем, как закончить среднюю школу, Планк решил, что он 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».

университета 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 стремительное 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 подвергать сомнению свой личный взгляд на мир. 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 — даже почти преклонялся — Гельмольцем за его научную целостность, честность, доброту, скромность и терпимость.

Одним из увлечений Гельмгольца в физике была термодинамика — изучение взаимосвязи между температурой, теплотой, 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 преподавателем физики (бесплатно) 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 возрасте 31 года, в апреле 1889 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 гораздо более интересными, чем Планк находил его лекции своего предшественника. Один из его учеников, британский химик Джеймс Партингтон, описал лекции Планка:

«без заметок, без ошибок, без сбоев; 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 наблюдаете, как кузнец нагревает подкову, вы заметили бы, что, когда ботинок нагревается, он светится красным цветом, а когда становится еще сильнее, 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 прогнозируемое 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! Зеленым и красным также 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 на свет в 1899 году.Он заменил собой 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 в природе, показывая, что наименьшая возможная черная дыра имеет массу 1 планковскую единицу массы, радиус Шварцшильда 1 единицу длины Планка и половину — жизнь в 1 единицу планковского времени.

Более того, Якоб Бекенштейн обнаружил, что когда любая черная дыра поглощает 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 туберкулёза. 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. 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 принимают во внимание 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, которые управляют 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 Мемориале

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, соответствующую требованиям 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

Р. Э. Опер
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

Нобелевский лауреат Макс Планк сравнил квантовую теорию с теорией относительности Эйнштейна — 4 октября 1947 года в Геттингене, Германия.

Он создал квантовую теорию, которая произвела революцию в атомных и субатомных процессах.

Его достижение было отмечено как теория относительности Альберта Эйнштейна, которая произвела революцию в понимании пространства и времени.

В октябре 1911 года Планк и Эйнштейн были среди группы выдающихся физиков, посетивших первую Сольвеевскую конференцию в Брюсселе.

Достижения

В 1900 году он представил свои исследовательские работы по квантовой теории и были опубликованы в Annalen der Physik.

Далее его работа была обобщена в двух книгах «Термодинамика» (Термодинамика) (1897 г.) и «Theorie der Wärmestrahlung» (Теория теплового излучения иона) (1906 г.).

Вывод взаимосвязи, упомянутой в его теории, был основан на революционной идее о том, что энергия, излучаемая резонатором, может принимать только дискретные значения или кванты. Энергия для резонатора с частотой v равна hv, где h — универсальная постоянная, которая теперь называется постоянной Планка.

Он стал бессменным секретарем математической и физической секций Прусской академии наук в 1912 году и занимал эту должность до 1938 года.

С 1930 по 1937 год он стал президентом Общества кайзера Вильгельма (ныне Общество Макса Планка) .

Он был избран иностранным членом Королевского общества в 1926 году, а в 1928 году был награжден медалью Копли общества. учитель, Герман Мюллер, развил свой интерес к физике и математике

Позже он стал студентом гимназии в своем университете. Осознав абсолютный закон природы, второй закон стал предметом его докторской диссертации в Мюнхенском университете.

Это побудило его открыть в 1900 году квант действия, теперь известный как постоянная Планка h.

Образование, полученное Максом Карлом Эрнстом Людвигом Планком

• Планк учился в университетах Мюнхена и Берлина
• В 1879 году , он получил докторскую степень по философии в Мюнхенском университете
• С 1880 по 1885 год он стал приват-доцентом в Мюнхене
• Позже он стал адъюнкт-профессором теоретической физики в Киле до 1889 года
• Заменив Кирхгофа профессором Берлинского университета в 1889 году , он оставался на этом посту до выхода на пенсию в 1926 году.
• Впоследствии он стал президентом Общества содействия науке кайзера Вильгельма. Этот пост он занимал до 1937 года.
• Он был назначен членом Прусской академии наук в 1894 году. и постоянный секретарь в 1912 году.

Заинтересованы в общих знаниях и текущих делах? Щелкните здесь, чтобы быть в курсе событий и узнавать, что происходит во всем мире с нашими G.K. и раздел «Текущие события».

Чтобы получать более подробную информацию о текущих событиях, отправьте свой запрос по почте на адрес [email protected]

Макс Планк: создатель квантовой теории

Science & Exploration

08.12.2012 29130 просмотры 96 классов

Макс Планк родился в 1858 году в академической семье.Его отец Юлиус Вильгельм Планк был профессором права в Кильском университете, Германия, а его дед и прадед были профессорами богословия в Геттингене.

Начальную школу он начал в Киле, но в 1867 году его семья переехала в Мюнхен, где его отец был назначен профессором. Город обеспечил стимулирующую среду для мальчика, который наслаждался его культурой, особенно музыкой, и любил гулять и лазать по горам, когда семья совершала экскурсии в Верхнюю Баварию.

Он не отличался в школе, но учился достаточно хорошо, чтобы поступить в Мюнхенский университет 21 октября 1874 года, где начал брать уроки математики, а затем решил изучать физику.

В то время немецкие студенты обычно переезжали из одного университета в другой, и с октября 1877 года Планк учился в Берлинском университете, среди его учителей были Гельмгольц и Кирхгоф. Он вернулся в Мюнхен и получил докторскую степень в июле 1879 года в возрасте 21 года, защитив диссертацию по второму закону термодинамики.

В 1885 году он был назначен «экстраординарным профессором теоретической физики» в Киле. После смерти Кирхгофа в октябре 1887 года Берлинский университет искал физика на его замену. Планка был предложен Берлинским философским факультетом и настоятельно рекомендован Гельмгольцем. В 1892 году он получил звание ординарного профессора и занимал эту должность до выхода на пенсию в 1927 году. Он продолжал заниматься своей страстью к музыке, построив специальную фисгармонию и проводя концерты в своем собственном доме.

Находясь в Берлине, он был очарован тем, как энергия от горячих объектов испускается в различных количествах в зависимости от длины волны. Некоторые физики пытались найти математическое описание, но ни у кого не получилось. Объединив уравнения, полученные Вином и Рэлеем, в октябре 1900 года Планк объявил результат, теперь известный как формула излучения Планка.

В течение двух месяцев он объяснил, почему его формула работает — и это было смелое объяснение.Он отказался от прежней физики и ввел понятие «квантов энергии». Это небольшие «пакеты», которые могут удерживать только определенное, предписанное количество энергии.

В декабре 1900 года он представил свое теоретическое объяснение, касающееся квантов, на собрании Physikalische Gesellschaft в Берлине. При этом ему пришлось отказаться от своей веры в то, что Второй закон термодинамики был абсолютным законом природы.

Сначала его теория встретила сопротивление, но благодаря успешной работе Нильса Бора в 1913 году по расчету положения спектральных линий с использованием теории, она стала общепринятой.Так родилась квантовая теория. Сам Планк сказал, что, несмотря на то, что он изобрел квантовую теорию, он сам сначала не понял ее. Тем не менее за свои достижения он получил Нобелевскую премию по физике в 1918 году.

Планку было 42 года, когда он сделал свое историческое квантовое заявление, но он принял лишь незначительное участие в дальнейшем развитии квантовой теории. Это было оставлено Эйнштейну, Пуанкаре, Бору, Дираку и другим.

Его личная жизнь была наполнена трагедией.Его первая жена умерла в 1909 году, его старший сын погиб в 1916 году во время Первой мировой войны, и обе его дочери умерли при родах. Его дом в Берлине был разрушен пожаром после авианалета в феврале 1944 года, а его второй сын подозревался в причастности к заговору с целью убийства Гитлера и казнен в 1945 году.

Планку было 87 лет к концу Второй мировой войны, но Примечательно, что он смог приложить усилия для реконструкции немецкой науки в качестве президента Kaiser Wilhelm Gesellschaft. Он умер в октябре 1947 года.

Названный в его честь, миссия ЕКА «Планк» в настоящее время занимается анализом космического микроволнового фонового излучения, которое образовалось вскоре после Большого взрыва. Данные, которые собирает Планк, позволят астрономам искать подсказки о том, как галактики образуются и группируются вместе, давая нам крупномасштабную структуру, которую мы видим сегодня вокруг нас в космосе.

Нравится

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!

Макс Планк: основатель квантовой теории (Q&A)

Однажды ко мне в офис зашел блестящий девятиклассник, чтобы задать несколько вопросов, которые его заинтриговали, пока он читал «Романс науки » Карла Сагана . Он спросил меня о самых важных научных теориях 20-го ^-го -го века, на что я ответил: «Если вы спросите меня, что было бы одним из величайших достижений 20-го ^-го -го века, даже более значительным, чем теория относительности Эйнштейна, Ответом будет квантовая теория ». Я объяснил, что «Если вы ищете основы всех современных физических наук, связанных с атомными частицами, то вы ищете квантовую теорию. Если вы ищете образцового ученого, чье влияние превзошло влияние выдающихся гениев физики, то вы ищете основателя квантовой теории Макса Планка ».

Умный студент вытащил листок бумаги и сказал: «Я обобщил некоторую информацию о Максе Планке, которую я хотел бы, чтобы вы исправили, пожалуйста; Могу ли я?» Я приветствовал его просьбу с улыбкой; он начал читать: «Макс Планк родился 23 апреля 1858 года в Киле, Германия. Он сын немецких родителей; его отец был профессором права в университете. Как правило, Планк происходил из известной семьи, членами которой были судьи, высшие должностные лица, ученые и священнослужители.

Планк учился в университетах Мюнхена и Берлина, где одним из его учителей был великий физик Густав Кирхгоф.В этот момент я прервал его, чтобы спросить: «Вы знаете, кто такой Густав Кирхгоф?» Он немного подумал и сказал: «Я прочитал его имя; Я думаю, что он русский. На самом деле, я был бы признателен, если бы вы рассказали мне о нем ». Таким образом, я уточнил: «Кирхгоф — немецкий физик, а не русский, родился в 1824 году и умер в 1887 году. В его честь названы физические законы в термодинамике и электротехнике. Продолжайте, пожалуйста».

Мой посетитель продолжил: «Макс Планк получил докторскую степень за эксперимент, который он провел, изучая диффузию водорода через радий».Я снова прервал его, чтобы прокомментировать и исправить то, что он сказал: «Его эксперимент не проводился с радием, так как он еще не был открыт. Проведено на палладии; Элемент платиновой группы с самой низкой температурой плавления, химически напоминающий платину. Палладий добывается из меди и никеля и назван в честь Паллады, богини мудрости в древнегреческой мифологии ».

Затем я спросил его кое-что, что мало кто знает о Максе Планке: «Вы знаете, что этот эксперимент был единственным, проведенным Максом Планком за всю его жизнь; ни до, ни после, поскольку он был математиком, а не экспериментатором ».Я попытался проверить гипотезу выдающегося студента и задал вопрос, подразумевающий ответ на него: «Вы знаете или можете догадаться, сколько лет было Максу Планку, когда он с отличием получил такую ​​высокую степень по физике в Мюнхенском университете?»

Студент ответил: «Ваш вопрос указывает на то, что в то время он был молод, может быть, ему было двадцать или тридцать, например?» Я похвалил его догадки, сказав: «На самом деле, вы правы! Ему было всего двадцать лет »; Затем я добавил: «Благодаря своему гению, Макс Планк был признан научным сообществом и получил одобрение за его выдающиеся достижения.Затем он быстро получил повышение и получил степень профессора физики Берлинского университета, не достигнув возраста тридцати одного года ».

Студента не удовлетворила вся эта информация о Максе Планке; он начал спрашивать о самой квантовой теории. Я ответил: «Квантовая теория — одна из самых важных научных теорий в человеческой мысли. Макс Планк основал теорию в 1901 году, но не смог даже ратифицировать концепции, включенные в его теорию, пока Альберт Эйнштейн не выделил и не применил их на практике в 1905 году.Эйнштейн разработал теорию и был удостоен Нобелевской премии по физике 1921 г. за одно из приложений теории; не за его теорию относительности, как многие думали ».

Студент выглядел удивленным, но я продолжил: «Фактически, квантовую теорию можно охарактеризовать как тревожную. Он включает в себя ряд экзотических идей, применимых ко всему во Вселенной, от атомов до галактик. Квантовая теория погружается в глубины атомов, используя высокую и очень гладкую математику, имея дело с ее компонентами; основные, вторичные или даже гипотетические частицы, которые трудно определить количественно, но их влияние можно измерить. Квантовая теория определяет путь этих частиц; как они объединяются, разъединяются и даже как они возникли после Большого взрыва ».

Я пришел к выводу: «Квантовая теория Макса Планка основана на трех основных принципах, известных как Принципы квантовой теории ; а именно: кванта, неопределенность и взаимное преобразование материи и энергии ». Затем я попросил своего ученика глубоко изучить концепцию этих принципов и вернуться, чтобы навестить меня, если он не сможет понять ни один из них.

Результаты поиска по запросу «Max planck»

… отредактировано epname Планк, Макс Инфобокс — Ученый name = Макс Планк image = Max_planck.jpg caption = Макс Карл Эрнст Людвиг Планк рождение …

30 КБ (4472 слова) — 20:17, 6 сентября 2018 г.

… Последние годы В апреле 1951 года фон Лауэ стал директором Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie им. Макса Планка и занимал эту должность до …

.

27 КБ (3984 слова) — 20:28, 6 сентября 2018 г.

… Пяабо, который был директором отдела генетики в Институте эволюционной антропологии Макса Планка с 1997 года. В 2008 году Грин и др …

80 КБ (11 447 слов) — 14:39, 8 августа 2015 г.

… что Хан должен был разделить с ней приз. Основатель Общества Макса Планка С 1948 по 1960 год Отто Хан был президентом-основателем …

24 КБ (3765 слов) — 17:54, 7 сентября 2019 г.

… пакетов «(квантов) энергии, идея, которая была представлена ​​Максом Планком в 1900 году как чисто математическая манипуляция, и которая казалась к …

63 КБ (9000 слов) — 01:17, 11 мая 2021 г.

… проблема была окончательно решена в 1901 г. Максом Планком в виде закона Планка о излучении черного тела. Max Planck, 1901. http: //dbhs.wvusd.k12.ca.us …

23 КБ (3546 слов) — 22:51, 10 декабря 2019 г.

… Нобелевские лекции Вильгельма Вена Вена, Макс Планк Планк и Милликен.

… Королевская медаль в 1939 г., а также медаль Копли и Медаль Макса Планка в 1952 г.Он был избран членом Королевского общества в …

году.

20 КБ (2991 слово) — 23:32, 27 января 2019 г.

… Национальный женский пресс-клуб (США) в 1946 г. и получил медаль Макса Планка Немецкого физического общества в 1949 г. После войны Мейтнер, в то время как …

14 КБ (2231 слово) — 20:49, 13 октября 2014 г.

… конкурса Prix mondial Cino Del Duca. Лоренц ушел из Института Макса Планка в 1973 году, но продолжил исследования и публикации в Альтенберге.2 …

40 КБ (5935 слов) — 15:29, 15 декабря 2017 г.

… в качестве преподавателя. В 1924 году Бозе написал статью, в которой выводил закон Планка о квантовом излучении черного тела Макса Планка Планка, закон квантового излучения без …

13 КБ (1968 слов) — 04:19, 2 ноября 2019

… теория относительности. В 1926 году с помощью Альберта Эйнштейна, Макса Планка и Макса фон Лауэ Райхенбах стал доцентом кафедры физики . ..

15 КБ (2100 слов) — 22:53, 27 июля 2017 г.

…. там он вошел в контакт с Максом Планком, но оспорил термодинамические формулировки Планка. Позже Планк обнародовал законы энергии, которые …

9 KB (1244 слова) — 16:30, 20 июля 2017 г.

… ультрафиолетовой катастрофы, представленной Максом Планком в 1900 году. В своей работе Планк показал, что горячие объекты испускают электромагнитное излучение …

14 КБ (1935 слов) — 19:33, 15 сентября 2017 г.

… Макс Планк, Вернер Гейзенберг, Луи де Бройль, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор в первой половине двадцатого века…

11 КБ (1457 слов) — 21:59, 13 сентября 2018 г.

… значение для физического сообщества. В 1927 году он присоединился к Максу Планку в Берлинском университете имени Гумбольдта в Университете Фридриха Вильгельма в …

.

18 КБ (2630 слов) — 09:11, 17 февраля 2021 г.

Макс Планк, мессия квантовой физики

Если бы физики писали историю, мы были бы сейчас во втором веке нашей эры , а именно в 116 году Планка, немецкого физика, который изменил наш взгляд на мир, когда заложил краеугольный камень квантовой теории года. 1900 г. (христианской эпохи.) И что невероятно, некоторые из его профессоров рекомендовали ему посвятить себя математике, поскольку у физики не было будущего.

Когда Макс Планк (1858-1947) поступил в университет, казалось, что в области физики все уже открыто. К концу девятнадцатого века физики очень хорошо понимали движение, материю, энергию, тепло, электромагнетизм и свет, когда их рассматривали по отдельности, но как они связаны друг с другом, было менее ясно. Например, физикам было трудно объяснить, как горячие тела излучают энергию.

Портрет Макса Планка, около 1930 г. Кредит: Библиотеки Смитсоновского института

Хотя человеческое тело излучает инфракрасное излучение, оно недостаточно горячее, чтобы излучать видимый свет; однако Солнце или раскаленный гвоздь, безусловно, есть. Если гвоздь нагреть еще больше, его свет будет преимущественно оранжевым, желтым, зеленым, синим и фиолетовым. Это было не способ согласовать это наблюдение с какой-либо формулой, построенной в соответствии с правилами классической физики, и поэтому в возрасте 42 лет Планк решил пропустить эти правила и вытащил из рукава фиксированное число, содержащее 34 нуля , которое он между неизвестными в его уравнениях. Вначале он использовал это крошечное число только потому, что это позволило ему решить проблему, но через несколько месяцев он понял, что это означает. Он обнаружил, что излучение не является постоянным потоком энергии, а скорее излучается и поглощается небольшими неделимыми порциями, которые он назвал квантами . Это звучало так нелепо, как если бы кто-то, нажимая клавишу на клавиатуре органа, услышал прерывистый прерывистый звук

Планк был хорошим музыкантом. Концерты, которые он давал в своем доме в Берлине, служили мирным местом встречи для увлеченных ученых, теологов, философов и лингвистов.Перевернуть этот интеллектуальный мир с ног на голову было самым далеким от его мыслей; Фактически, Планк был первым, кто не доверял своей квантовой теории, и он очень старался избавиться от этого крошечного числа (и от его революционных последствий), которое мы теперь называем постоянной Планка . Но он потерпел неудачу, и его теория навсегда изменила физику, за что он получил Нобелевскую премию 1918 года . Он также не мог помешать нацистам, пришедшим к власти в 1930-х годах, контролировать и использовать Немецкое научное общество в своих воинственных интересах, организацию, возглавляемую Планком.Поэтому он подал в отставку. Он прожил в Германии до конца Второй мировой войны, несмотря на то, что потерял все свои научные записи в результате взрыва и казнил своего сына, обвиненного в заговоре с целью убийства Гитлера.

Нернст, Эйнштейн, Планк, Милликен и фон Лауэ на обеде в Берлине в 1931 году. Автор: Неизвестно

Несмотря на некоторое первоначальное сопротивление, сначала Эйнштейн , а затем многие другие ученые приняли квантовые идеи Планка, чтобы объяснить, что световые волны иногда ведут себя как поток частиц, и что электроны, вращающиеся вокруг атомов, являются одновременно частицами и волнами; или обнаружить, что есть больше способов получить свет, чем сжигание чего-либо или нагревание металла.Выгоды были огромны: люминесцентные лампы, лазеры, электроника…

Благодаря Планку и его квантовой теории физика теперь могла быть применена к бесконечно малому, но взамен она стала чем-то за пределами нашего воображения; электрон занимает все точки своей орбиты одновременно, может перейти на другую орбиту, не проходя через какую-либо промежуточную точку, и его путь непредсказуем, в отличие от движущегося объекта, такого как пуля.