Планка макса – Макс Планк — фото, биография, личная жизнь, причина смерти, физика

Содержание

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

Биография

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

Детство и юность

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

Embed from Getty ImagesУченый Макс Планк

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

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

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

Макс Планк в детствеМакс Планк в детстве / Архив Общества Макса Планка

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

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

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

Макс Планк в молодостиМакс Планк в молодости / Википедия

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

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

Наука

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

Embed from Getty ImagesМакс Планк на встрече в Обществе кайзера Вильгельма

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

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

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

Embed from Getty ImagesМакс Планк и Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн впоследствии способствовал укреплению квантовой теории.

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

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

Религия и философия

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

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

Embed from Getty ImagesМакс Планк в библиотеке

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

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

Личная жизнь

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

Embed from Getty ImagesПортрет Макса Планка

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

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

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

Памятник Максу Планку
Памятник Максу Планку / Mutter Erde, Википедия

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

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

Смерть

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

Могила Макса ПланкаМогила Макса Планка / Инстаграм

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

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

Награды и премии

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

24smi.org

Макс Планк — Вікіпедія

Макс Карл Ернст Планк
нім. Max Planck
Макс Планк в 1930 році
Ім'я при народженні нім. Max Karl Ernst Ludwig Planck
Народився 23 квітня 1858(1858-04-23)
Кіль
Помер 4 жовтня 1947(1947-10-04) (89 років)
Ґеттінґен
·гострий інфаркт міокарда
Поховання Ґеттінґенське міське кладовищеd
Місце проживання Німеччина
Громадянство Німеччина
Національність німці
Діяльність фізик-теоретик, викладач університету
Alma mater Мюнхенський університет
Сфера інтересів фізика
Заклад Мюнхенський університет, Берлінський університет
Посада таємна рада
Вчене звання професор
Відомі учні Max Abrahamd, Вальтер Боте, Густав Людвіг Герц, Макс фон Лауе, Вальтер Мейснер, Моріц Шлік і Вальтер Шотткі
Член Q292692?, Deutsche Physikalische Gesellschaft
d
, Прусська академія наук, Товариство кайзера Вільгельма, Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaftd, Національна академія деї Лінчеї, Лондонське королівське товариство, Баварська академія наук, Саксонська академія наукd, Нідерландська королівська академія наук, Угорська академія наук, Папська академія наук[1], Q2301163?, Петербурзька академія наук, Академія наук СРСР, Шведська королівська академія наук, Американська академія мистецтв і наук, Російська академія наук, Леопольдина, Американське філософське товариство[2], Академія наук Туринаd і Національна академія наук США
Відомий завдяки: кванти
Батько Wilhelm von Planckd
У шлюбі з Marie Merckd
Діти Erwin Planckd
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1918)
Медаль Коплі (1929)
Медаль Лібіха (1921)
Автограф
Max Planck signature.svg

Wikiquote-logo.svg Висловлювання у Вікіцитатах
Макс Планк у Вікісховищі?

Макс Карл Ернст Людвіґ Планк (нім. Max Karl Ernst Ludwig Planck; 23 квітня 1858, Кіль — 4 жовтня 1947, Ґеттінґен) — німецький фізик-теоретик, основоположник квантової фізики. Лауреат Нобелівської премії з фізики (1918) та інших нагород, член Прусської академії наук (1894), низки інозмених накових товариств і академій наук. Упродовж багатьох років один із провідників німецької науки; дійсний члени НТШ.

Наукові праці Планка присвячені термодинаміці, теорії теплового випромінювання, квантовій теорії, спеціальній теорії відносності, оптиці. Він сформулював друге начало термодинаміки у вигляді принципу підвищення ентропії та використав його для розв'язання різних задач фізичної хімії. Застосувавши до проблеми рівноважного теплого випромінювання методи електродинміки та термодинаміки, Планк отримав закон розподілу енергії в спектрі абсолютно чорного тіла (формула Планка) й обґрунтував цей закон, ввівши уявлення про кванти енергії та квант дії. Це досягнення поклало початок розвитку квантової фізики, розробкою різних аспектів якої він займався в подальші роки («друга теорія» Планка, проблема структури фазового простору, статистична механіка квантових систем і так далі). Планк уперше вивів рівняння динаміки релятивістської частинки і заклав основи релятивістської термодинаміки. Низка праць Планка присвячена історичним, методологічним і філософським аспектам науки.

Походження і освіта (1858—1878 роки)[ред. | ред. код]

Макс Планк[Ком 1] народився 23 квітня 1858 року в місті Кіль. Планк належав до старовинного шляхетського роду; серед його предків — видатні юристи, вчені, військові та церковні діячі. Його дід Генріх Людвіг Планк (Heinrich Ludwig Planck, 1785—1831) і прадід Готліб Якоб Планк (Gottlieb Jakob Planck, 1751—1833) були професорами теології в Геттінгенському університеті, а дядько Готліб Карл Георг Планк (Gottlieb Karl Georg Planck, 1824—1910) — відомим юристом, одним із творців Німецького цивільного кодексу. Батько майбутнього фізика, Вільгельм Планк (Johann Julius Wilhelm von Planck, 1817—1900), також був юристом, професором права Кільського університету. Він був одружений два рази та мав двох дітей від першого шлюбу (Гуго і Емма) та п'ятьох від другого (Герман, Хільдегард, Адальберт, Макс і Отто). Мати Макса, Емма Патціг (Emma Patzig, 1821—1914), походила з пастирської родини із померанського містечка Грайфсвальд. Як писав відомий фізик Макс Борн, «про походження Планка, про всіх цих людей — прекрасних, гідних, непідкупних, благородних і великодушних, які віддали себе служінню церкві і державі, — необхідно пам'ятати кожному, хто захоче зрозуміти характер Макса Планка і витоки його успіху».

У 1880 році Планк написав докторську дисертацію «нім. Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen — Рівноважні стани ізотропних тіл при різних температурах» у якій він пропонує різноманітні розв'язки фізико-хімічних проблем на основі своїх висновків. Після відкритої лекції на тему «Про принципи механічної теорії газів» та дискусії після неї, 14 червня 1880 року завершується процес захисту його докторської дисертації і він став у 22 — річному віці приват-доцентом Мюнхенського університету. У ці часи Планк живе з батьками і серед професійних кіл він майже невідомий. Його дисертація і роботи на той час не привертають уваги. Планк починає у цей час свої дослідницькі роботи в галузі термодинаміки і особливо ентропії. Він досліджує зміни агрегатних станів, газові суміші та розчини. У квітні 1885 року Кільський університет запрошує Планка на місце екстраординарія теоретичної фізики. Після коротких перемовин та добрих зв'язків його батька у м. Кіль, Планк отримує місце професора університету, хоча у цей час там було мало студентів. Влітку 1886 року Планк заручився, а 31 березня 1887 року одружився на Марії Мерк (1861—1909). 9 березня 1888 року народжується його перший син Карл (1888—1916), а у квітні 1889 близнята Емма (1889—1919) та Ґрета (1889—1917), 1893 року у сім'ї народжується четверта дитина — син Ервін (1893—1945). У цей час Планк також визначає для себе теоретичну фізику як область наукових досліджень. Це рішення було незвичайним на той час, оскільки у Німеччині тоді цим займались лише дві кафедри. У той час домінує експериментальна фізика, а теоретична розглядалася лише як допоміжний інструмент чи прикра необхідність.

У 1889 році став першим директором нового Інституту теоретичної фізики Університету Фрідріха Вільгельма в Берліні, а з 1892 по 1926 рік займав місце професора фізики Берлінського університету, ставши наступником Кіргхофа на кафедрі фізики. Видав п'ятитомник «Вступ до теоретичної фізики», написаний у 1916—1932 роках. За цією книгою навчалися студенти не тільки Німеччини, а й інших країн світу.

Перша світова війна[ред. | ред. код]

Початок Першої світової війни Макс Планк зустрів у піднесені і вдячності з переживання того «чудового часу». Політично та консервативно настроєний Планк був лояльним до кайзера і водночас патріотом своєї батьківщини. Він поділяв піднесення більшості населення і навіть використав це у щорічному святі заснування університету 3 серпня 1914 року, та вказав у своїй доповіді на фізичну тему, що у цій війні йдеться «про життя і смерть, про честь і навіть можливо про існування батьківщини»[7]. Планк належав до підписантів звернення «До культурного світу», що також відоме під назвою Маніфест 93. У ньому численні науковці заперечують звіти про німецькі військові злочини у нейтральній Бельгії і визначають їх як ворожу пропаганду, чим виправдовують німецький мілітаризм[8]. Протягом війни Планк показував себе її прихильником, але водночас він виступав проти шовінізму у якому бачив загрозу науці. Він відкидає підпорядкування науки національним інтересам. У 1916 році запобігає виключенню членів Академії наук з «ворожих країн». У тому ж 1916 році заявляє, що міжнародне співробітництво у науці може поєднуватися з «палаючою любов'ю та активною роботою для власної батьківщини». Сини Макса Планка Карл та Ервін були солдатами на фронті, а доньки Емма та Ґрета медсестрами. Ервін був поранений на фронті 7 вересня 1914 року та потрапив у французький полон. Карл Планк загинув 16 травня 1916 року під Верденом. Макс Планк мужньо переніс втрату, навіть так що деякі його друзі лише після декількох тижнів взнали про втрату. 15 травня 1917 року померла його дочка Ґрета від тромбоемболії легеневої артерії, лише декілька днів після народження її першої дитини. Про її народжену доньку почала турбуватися сестра-близнючка Емма. У січні 1919 року Емма одружується на вдівцеві Ґрети — Фердинандові Фелінґу, професорові з Гайдельберґу. Однак 21 листопада 1919 року помирає і Емма, при народженні дочки.

Націонал-соціалізм та період Другої світової війни[ред. | ред. код]

У 1930 році Макс Планк очолив Інститут фізики кайзера Вільгельма. У 1933 — році приходу нацистів до влади, Планк вже був 74 річним чоловіком та перебував на посаді (з 1930 р.) голови Товариства Кайзера Вільгельма. Він був вихований у пруській традиції і для нього було само собою зрозумілою лояльність до державної влади. Проте Планк переживає тим, що багато його колег єврейського походження покидають свої посади та покидають Німеччину. Він пробує затримати їх своїм «протриматися і дальше працювати». Отто Ган зробив запит Планку, чи не можна зробити загальний заклик для певного числа відомих німецьких професорів виступити проти такого ставлення влади до професорів єврейського походження, на що Планк відповів: «Якщо ми сьогодні зберемо таких 30 чоловік, то завтра прийде 150, які виступлять проти, тому що вони хочуть мати їх робочі місця.». Щодо самого Габера, Планк звертався безпосередньо до самого Гітлера, однак безуспішно. Габер помер у екзилі у 1934 році. Рік пізніше Планку, як ще голові Товариства Кайзера Вільгельма, вдається організувати відзначення роковин смерті Габера. У 1936 році після закінчення головування у Товаристві Кайзера Вільгельма, Планк відмовляється висувати свою кандидатуру. З цим ситуація навколо нього ускладнюється. Йоганнес Штарк, представник руху Німецька фізика та президент фізично-технічного імперського інституту, обзиває публічно Планка, Зоммерфельда та Гайзенберґа «білими жидами». Управління наукою досліджує походження Планка і визначає, що він лише на 1/16 єврей. У 1938 році Планк святкує своє 80-ти річчя. Під час святкувань організованих Німецьким фізичним товариством, Луї де Бройль отримує медаль Макса Планка. Сам Планк отримує близько 900 привітань, на які він сам відписав відповіді. Під кінець 1938 року Академія наук піддалася процесу «Ґляйхшальтунґ», через який Планк подає у відставку. Під час Другої світової війни Планк залишає Берлін і перебирається з березня 1943 року у будинок для гостей Карла Штіля — багатого промисловця. Цей будинок побудований на місці Замку Роґетц між Тангермюнде та Магдебургом стоїть і зараз. У лютому 1944 будинок Планка у Берліні зруйновано під час бомбування. В останні дні війни Планк та його дружина перебувають між двох фронтів, а після її закінчення він проживає у племінниці у Ґетінґені. 1945 року  Планк повернувся на свою посаду (заклад було перейменовано на Інститут фізики Макса Планка), і очолював інститут до кінця життя.

Могильна плита Макса Планка на міському кладовищі у Ґетінґені

Повоєнні роки[ред. | ред. код]

По закінченні війни з Ґетінґена під керівництвом Ернста Тельшова почалолася відбудова Товариства Кайзера Вільгельма. Планк стає знову його головою. 1 квітня 1946 року після повернення з Англії головування у товаристві перебирає Отто Ган. Влада Британської зони окупації Німеччини настоює на зміні назви товариства. 11 вересня 1946 року Товариство Кайзера Вільгельма перейменовують на Товариство імені Макса Планка. Планка називають його почесним головою. Незважаючи на свій вік Планк проводить низку доповідей. Так у липні 1946 року він присутній як єдиний представник Німеччини на святкуванні 300-річчя з дня народження Ісаака Ньютона влаштованому Лондонським королівським товариством.

4 жовтня 1947 року Планк помер. На його могильній плиті вибито тільки ім'я та прізвище ученого і чисельне значення сталої Планка.

Спектр абсолютно чорного тіла й зародження квантової механіки[ред. | ред. код]

Свої дослідження Планк присвячував в основному питанням термодинаміки. Популярність він здобув після пояснення спектру так званого «абсолютно чорного тіла». Цим поняттям позначають якийсь предмет, чиє випромінювання залежить тільки від температури і видимої площі поверхні. На противагу фізичним уявленням про неперервність всіх процесів, що було основою фізичної картини світу, побудованої Ньютоном і Лейбніцем, Планк увів уявлення про квантову природу випромінювання. А саме, згідно з його теорією електромагнітні хвилі випромінюються і поглинаються порціями (квантами) з енергією, пропорційною частоті

E=hν,{\displaystyle E=h\nu ,}

де ν{\displaystyle \nu } — частота випромінювання, а h{\displaystyle h} — коефіцієнт пропорційності, універсальна фізична стала, яка отримала назву сталої Планка.

При термодинамічній рівновазі чорного тіла, нагрітого до температури T, із своїм випромінюванням, спектр випромінювання описується розподілом Планка:

I(ν)dνdΩ=2hν3c21e(hν/kT)−1dνdΩ{\displaystyle I(\nu )\,\mathrm {d} \nu \,\mathrm {d} \Omega ={\frac {2h\nu ^{3}}{c^{2}}}{\frac {1}{e^{\left({h\nu }/{kT}\right)}-1}}\mathrm {d} \nu \,\mathrm {d} \Omega },

де I(ν) — енергія, яка з одиниці площі в одиницю часу випромінюється в частотному діапазоні між ν і ν+dν у просторовий кут dΩ{\displaystyle \mathrm {d} \Omega }; c — швидкість світла, k — стала Больцмана.

За своєю природою Планк був консерватором. Він працював над поясненням результатів експериментального вимірювання випромінювання абсолютно-чорного тіла. До того Вільгельм Він отримав формулу, що добре описувала спектр при високих частотах, а закон Релея-Джинса добре описував спектр при малих частотах, проте призводив до ультрафіолетової катастрофи при високих. Планку вдалося отримати формулу, що давала описувала весь спектр, однак це була тільки емпірична залежність. Намагаючись знайти їй теоретичне обґрунтування Планк звернувся до статистичної фізики. Йому довелося припустити, що світло випромінюється порціями з енергією, пропорційною частоті. Спочатку Планк сприйняв це тільки як формальне припущення. Це припущення суперечило його поглядам на світ. У наступні роки він намагався знайти пояснення, але безуспішно. Однак, він не бачив іншого виходу: саме така формула описувала експериментальний спектр, і отримати її можна було тільки зробивши припущення про кванти енергії.

Інші дослідження[ред. | ред. код]

Внесок Планка в сучасну фізику не вичерпується відкриттям кванта і сталою, що носить нині його ім'я. Сильне враження на нього справила спеціальна теорія відносності Ейнштейна, опублікована в 1905. Повна підтримка, надана Планком новій теорії, в чималій мірі сприяла ухваленню спеціальної теорії відносності фізиками. До інших його досягнень відноситься запропоноване ним виведення рівняння Фоккера — Планка, що описує поведінку системи частинок під дією невеликих випадкових імпульсів (див. Броунівський рух).

Планк запропонував систему універсальних фізичних сталих, утворених із відомих сталих, яка отримала назву одиниць Планка. Одиниці Планка відображають гіпотетичні граничні природні масштаби для довжини, часу, маси та інших величин.

Макс Планк отримав Нобелівську премію в 1918 році за внесок у розвиток квантової фізики.

Особисте життя Планка було відмічене низкою трагедій. Його перша дружина Марія Мерк, від якої у Планка було двоє синів і доньки-двійнята, померла в 1909. Через два роки Планк одружився з племінницею своєї померлої дружини Мартою фон Гесслін, яка народила йому ще одного сина Германа. Старший син Планка загинув у Першу світову війну, а обидві його доньки померли при пологах. Другий син, Ервін, був страчений 20 липня 1944 за участь в змові проти Гітлера[9].

  • Створення квантової гіпотези, яка дозволила розв'язати одну з найважливіших проблем термодинаміки — проблему «ультрафіолетової катастрофи», за створення квантової гіпотези отримав Нобелівську премію 1918 року.
  • Вивід рівнянь релятивістської динаміки та термодинаміки.

Макс Планк був професором 37 років і сприймався як викладач студентами добре. Йому проте не вдалося заснувати окремої наукової школи. Протягом своєї наукової кар'єри Планк мав численних докторантів, але в силу різних обставин він рідко підтримував з ними зв'язок. Однак близько двадцяти його вихованців пізніше стають видатними науковцями. Серед них:

  • 1897 Макс Абрагам (1875—1922), фізик-теоретик
  • 1904 Моріц Шлік (1882—1936), німецький філософ, фізик, один із засновників логічного позитивізму й Віденського гуртка
  • 1906 Вальтер Майснер (1882—1974), фізик, роботи з надпровідності
  • 1906 Макс фон Лауе (1879—1960), лауреат Нобелівської премії 1914 р. за відкриття дифракції рентгенівських променів на кристалах.
  • 1907 Фріц Райхе (1883—1960), фізик-теоретик
  • 1912 Вальтер Шотткі (1886—1976), фізика твердого тіла, статистики, електроніки, фізики напівпровідників, термодинаміки
  • 1912 Ернст Ламла (1888—1986), фізик
  • 1914 Вальтер Боте (1891—1957), фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики за 1954 рік.

Відзнаки та присвяти названі на честь Планка[ред. | ред. код]

  • \mathrm{d}\Omega

    Поштова марка (1952)

  • Пам'ятна монета вартістю 5 марок (НДР) до 125 річниці з дня народження (1983)

  • \mathrm{d}\Omega

    Макс Планк на монеті вартістю 2 ДМ

  • \mathrm{d}\Omega

    Пам'ятна дошка у Берлін-Ґрюневальд

  • \mathrm{d}\Omega

    Поштова марка (2008) з нагоди 150 років з дня народження

Монографії та доповіді[ред. | ред. код]

  • Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie. Ackermann, München 1879. (дисертація)
  • Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen. Ackermann, München 1880. (габілітаційна дисертація)
  • Planck, Max. Vorlesungen über Thermodynamik, 1897.
  • Das Weltbild der neuen Physik. доповідь 18 лютого 1929 року, Фізичний інститут Лейденського університету (Physikalisches Institut der Universität Leiden)
  • Vom Wesen der Willensfreiheit und andere Vorträge, herausgegeben von Armin Hermann, Fischer Taschenbuch Verlag, Frankfurt Main 1990, ISBN 3-596-10472-6.
    Зміст: Erinnerungen, zur Geschichte der Auffindung des physikalischen Wirkungsquantums, Prinzip der kleinsten Wirkung, Wesen des Lichts, Kausalgesetz und Willensfreiheit, Ansprache in der Preußischen Akademie der Wissenschaften, Vom Wesen der Willensfreiheit, Religion und Naturwissenschaft, Determinismus oder Indeterminismus, Scheinprobleme der Wissenschaft, Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaft.

Вибрані журнальні статті[ред. | ред. код]

  • Über eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung. Verhandl. Dtsch. phys. Ges. 2, 1900, S. 202—204[11]
  • Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum. Verhandl. Dtsch. phys. Ges. 2, 1900, S. 237—245[12]
  • Über das Gesetz der Energieverteilung im Normalspektrum. Ann. Phys. 4, 1901, S. 553—563[13]
  • «Entropy and Temperature of Radiant Heat.» Annalen der Physik, vol. 1. no 4. April, 1900, p. 719-37.
  • «On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum». Annalen der Physik, vol. 4, 1901, p. 553 ff.
  1. ↑ За даними видання «Spiegel Online», справжнє ім'я Планка було не Макс, а Маркс (нім. Marx). Маркс — це форма латинського імені Маркус. Це відкриття зробив журналіст Карл Дамен, що працював у церковному архіві Кіля. Див.: Seidler C. (24.04.2008). Gestatten, Marx Planck (англійською). Spiegel Online. Архів оригіналу за 18.08.2012. Процитовано 2012-08-17. 

Загальна література, біографії[ред. | ред. код]

  • Hans Hartmann: Max Planck als Mensch und Denker. Siegismund, Berlin 1938 (2. überarbeitete Auflage bei Hirzel, Leipzig 1948, 3. neubearbeitete Auflage bei Ott, Basel 1953, кишенькове видання: Ullstein, Frankfurt 1964) (нім.)
  • Heinrich Vogel: Zum philosophischen Wirken Max Plancks. Akad.-Verlag, Berlin 1961. (нім.)
  • Max Planck: Wissenschaftliche Selbstbiographie: Mit einem Bildnis und der von Max von Laue gehaltenen Traueransprache[недоступне посилання з липень 2019] Barth, Leipzig 1948 (нім.)
  • Wolfgang Gerlach: Die Quantentheorie: Max Planck, sein Werk und seine Wirkung. Universitätsverlag, Bonn 1948 (нім.)
  • Armin Hermann: Max Planck: mit Selbstzeugnissen und Bilddokumenten. Rowohlt, Reinbek 1973, ISBN 3-499-50198-8 (8. Auflage 2005) (нім.)
  • John Lewis Heilbron: The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck and the fortunes of German science. University of California Press, Berkeley 1986, mit Literaturverzeichnis (розширене видання: Harvard University Press, Cambridge 2000, ISBN 0-674-00439-6) (англ.)
  • Astrid von Pufendorf: Die Plancks. Eine Familie zwischen Patriotismus und Widerstand. Propyläen, Berlin 2006, ISBN 3-549-07277-5. (нім.)
  • Ernst Peter Fischer: Der Physiker. Max Planck und das Zerfallen der Welt. Siedler, München 2007, ISBN 978-3-88680-837-3. (нім.)
  • Jules Leveugle: La Relativité, Poincaré et Einstein, Planck, Hilbert: Histoire véridique de la Théorie de la Relativité. L'Harmattan, Paris 2004, ISBN 2-7475-6862-8. (фр.)
  • Dieter Hoffmann: Max Planck. Die Entstehung der modernen Physik. Beck, München 2008, ISBN 978-3-406-56242-6 (нім.)
  • Dieter Hoffmann : Max Planck und die moderne Physik. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-540-87844-5 (збірник статей) (нім.)

Бібліографії праць Планка[ред. | ред. код]

  • Max Planck: Physikalische Abhandlungen und Vorträge: Aus Anlass seines 100. Geburtstages (23. April 1958). Herausgegeben vom Verband Deutscher Physikalischer Gesellschaften und der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Vieweg, Braunschweig 1958 (3 томи)
  • Petra Hauke: Literatur über Max Planck: Bestandsverzeichnis. Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Berlin 2001, ISBN 3-927579-14-9. (Veröffentlichungen aus dem Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft 14)

Ювілейні збірники[ред. | ред. код]

  • Emil Warburg, Max von Laue, Arnold Sommerfeld, Albert Einstein, Max Planck: Zu Max Plancks sechzigstem Geburtstag: Ansprachen. Karlsruhe 1918 (Mit Erinnerungen von Max Planck) (нім.)
  • Deutsche Akademie der Wissenschaften: Max Planck zum Gedenken. Berlin 1958 (нім.)
  • Kockel, Macke, Papapetrou: Max-Planck-Festschrift 1958. Berlin 1959 (нім.)
  • Eugen Hintsches, Dieter Hoffmann: Max Planck: Vorträge und Ausstellung zum 50. Todestag. Herausgegeben von der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Pressereferat, München 1997 (нім.)

uk.wikipedia.org

Макс Планк

Выдающийся французский математик А. Пуанкаре писал: «Квантовая теория Планка есть, без всякого сомнения, самая большая и самая глубокая революция, которую натуральная философия претерпела со времен Ньютона».

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился 23 апреля 1858 года в прусском городе Киле, в семье профессора гражданского права Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка и Эммы (в девичестве Патциг) Планк.

В 1867 году семья переехала в Мюнхен. Планк потом вспоминал: «В обществе моих родителей и сестер я счастливо провел юные годы». В Королевской Максимилиановской классической гимназии Макс учился хорошо. Рано выявились и его яркие математические способности: в средних и старших классах стало обыкновением, что он заменял заболевших учителей математики. Планк вспоминал уроки Германа Мюллера, «общительного, проницательного, остроумного человека, умевшего на ярких примерах объяснять смысл тех физических законов, о которых он нам, ученикам, говорил».

По окончании гимназии в 1874 году он в течение трех лет изучал математику и физику в Мюнхенском и год - в Берлинском университетах. Физику преподавал профессор Ф. фон Жолли. О нем, как и о других, Планк говорил потом, что он у них многому научился и хранил о них благодарную память, «однако в научном отношении они были, в сущности, людьми ограниченными». Макс решил завершать образование в Берлинском университете. Хотя здесь он занимался у таких корифеев науки, как Гельмгольц и Кирхгоф, но и здесь он не получил полного удовлетворения: его огорчало, что лекции корифеи читали плохо, особенно Гельмгольц. Гораздо больше он получил от знакомства с публикациями этих выдающихся физиков. Они способствовали тому, что научные интересы Планка надолго сосредоточивались на термодинамике.

Ученую степень доктора Планк получил в 1879 году, защитив в Мюнхенском университете диссертацию «О втором законе механической теории тепла» - втором начале термодинамики, утверждающем, что ни один непрерывный самоподдерживающийся процесс не может переносить тепло от более холодного тела к более теплому. Через год он защитил диссертацию «Равновесное состояние изотропных тел при различных температурах», которая принесла ему должность младшего ассистента физического факультета Мюнхенского университета.

Как вспоминал ученый: «Будучи приват доцентом в Мюнхене в течение многих лет, я напрасно ждал приглашения в профессуру, на что, конечно, шансов было мало, так как теоретическая физика тогда еще не служила отдельным предметом. Тем более настоятельной была потребность так или иначе выдвинуться в научном мире.

С этим намерением я решил разработать проблему о сущности энергии, поставленную Геттингенским философским факультетом на соискание премии за 1887 год. Еще до окончания этой работы, весной 1885 года, меня пригласили в качестве экстраординарного профессора теоретической физики в Кильский университет. Это казалось мне спасением; день, когда министериал директор Альтгоф пригласил меня к себе в отель «Мариенбад» и более подробно сообщил мне условия, я считал самым счастливым в моей жизни. Хотя в доме родителей я и вел беззаботную жизнь, я все же стремился к самостоятельности...

Вскоре я переехал в Киль; моя геттингенская работа была там вскоре закончена и увенчалась второй премией».

В 1888 году Планк стал адъюнкт профессором Берлинского университета и директором Института теоретической физики (пост директора был создан специально для него).

К тому времени Планк опубликовал ряд работ по термодинамике. Особую известность получила созданная им теория химического равновесия ненасыщенных растворов.

В 1896 году Планк заинтересовался измерениями, производившимися в Государственном физико-техническом институте в Берлине. Экспериментальная работа по изучению спектрального распределения излучения «черного тела», выполненная здесь, привлекла внимание ученого к проблеме теплового излучения.

К тому времени существовало две формулы для описания излучения «черного тела»: одна для коротковолновой части спектра (формула Вина), другая для длинноволновой (формула Рэлея). Задача состояла в том, чтобы состыковать их.

«Ультрафиолетовой катастрофой» назвали исследователи расхождение теории излучения с экспериментом. Расхождение, которое никак не удавалось устранить. Современник «ультрафиолетовой катастрофы», физик Лоренц, грустно заметил: «Уравнения классической физики оказались неспособными объяснить, почему угасающая печь не испускает желтых лучей наряду с излучением больших длин волн...»

«Сшить» формулы Вина и Рэлея и вывести формулу, совершенно точно описывающую спектр излучения черного тела, удалось Планку.

Вот как пишет об этом сам ученый:

«Именно в ту пору все выдающиеся физики обратились, как с экспериментальной, так и теоретической стороны, к проблеме распределения энергии в нормальном спектре. Однако ее они искали в направлении представления интенсивности излучения в ее зависимости от температуры, тогда как я подозревал более глубокую связь в зависимости энтропии от энергии. Так как значение энтропии тогда еще не нашло подобающего ему признания, то я нисколько не волновался за используемый мною метод и мог свободно и основательно проводить свои расчеты, не опасаясь вмешательства или опережения с чьей либо стороны.

Так как для необратимости обмена энергии между осциллятором и возбужденным им излучением имеет особое значение вторая производная его энтропии по его энергии, то я вычислил значение этой величины для случая, стоявшего тогда в центре всех интересов виновского распределения энергии, и нашел замечательный результат, что для этого случая обратная величина такого значения, которую я здесь обозначил К, пропорциональна энергии. Эта связь так ошеломляюще проста, что я долгое время признавал ее совершенно общей и трудился над ее теоретическим обоснованием. Однако шаткость такого понимания скоро обнаружилась перед результатами новых измерений. Именно в то время, как для малых значений энергии, или для коротких волн, закон Вина отлично подтвердился также и впоследствии, для больших значений энергии, или для больших волн, установили сперва Люммер и Прингсгейм заметное отклонение, а проведенные Рубенсом и Ф. Курлбаумом совершенные измерения с плавиковым шпатом и калийной солью обнаружили совершенно иное, однако опять таки простое отношение, что величина К пропорциональна не энергии, а квадрату энергии при переходе к большим значениям энергии и длин волн.

Так прямыми опытами были установлены для функции две простые границы: для малых энергий пропорциональность (первой степени) энергии, для больших - квадрату энергии. Понятно, что так же как любой принцип распределения энергии дает определенное значение К, так и всякое выражение приводит к определенному закону распределения энергии, и речь идет теперь о том, чтобы найти такое выражение, которое давало бы установленное измерениями распределение энергии. Но теперь ничего не было естественнее, как составить для общего случая величину в виде суммы двух членов: одного первой степени, а другого второй степени энергии, так что для малых энергий будет решающим первый член, для больших - второй; вместе с тем была найдена новая формула излучения, которую я предложил на заседании Берлинского физического общества 19 октября 1900 года и рекомендовал для исследования.

.. .Последующими измерениями формула излучения также подтверждалась, а именно, тем точнее, чем к более тонким методам измерения переходили. Однако формула измерения, если предполагать ее абсолютно точную истинность, была сама по себе только счастливо угаданным законом, имеющим только формальное значение».

Планк установил, что свет должен испускаться и поглощаться порциями, причем энергия каждой такой порции равна частоте колебания умноженной на специальную константу, получившую название постоянной Планка.

Ученый сообщает, как упорно пытался он ввести квант действия в систему классической теории: «Но эта величина [постоянная h] оказалась строптивой и сопротивлялась всем подобного рода попыткам. До тех пор пока ее можно считать бесконечно малой, т е. при больших энергиях и более продолжительных периодах, все было в полном порядке. Но в общем случае то там, то здесь возникала зияющая трещина, которая становилась тем более заметной, чем более быстрые колебания рассматривались. Провал всех попыток перекинуть мост через эту пропасть не оставил вскоре никаких сомнений в том, что квант действия играет фундаментальную роль в атомной физике и что с его появлением началась новая эпоха в физической науке, ибо в нем заложено нечто, до того времени неслыханное, что призвано радикально преобразить наше физическое мышление, построенное на понятии непрерывности всех причинных связей с того времени, как Лейбниц и Ньютон создали исчисление бесконечно малых».

В. Гейзенберг так передает широко известную легенду о раздумьях Планка: «Его сын Эрвин Планк вспоминал об этом времени, что он гулял со своим отцом в Грюневальде, что Планк в течение всей прогулки возбужденно и волнуясь рассказывал о результате своих исследований. Он говорил ему примерно так: «Или то, чем я занимаюсь теперь, есть совершенная бессмыслица, или речь идет, может быть, о самом большом открытии в физике со времен Ньютона»».

14 декабря 1900 года Планк на заседании Немецкого физического общества выступил со своим историческим докладом «К теории распределения энергии излучения нормального спектра». Он доложил о своей гипотезе и новой формуле излучения. Введенная Планком гипотеза ознаменовала рождение квантовой теории, совершившей подлинную революцию в физике. Классическая физика в противоположность современной физике ныне означает «физика до Планка».

Новая теория включала в себя, помимо постоянной Планка, и другие фундаментальные величины, такие как скорость света и число, известное под названием постоянной Больцмана. В 1901 году, опираясь на экспериментальные данные по излучению черного тела, Планк вычислил значение постоянной Больцмана и, используя другую известную информацию, получил число Авогадро (число атомов в одном моле элемента). Исходя из числа Авогадро, Планк сумел с высочайшей точностью найти электрический заряд электрона.

Позиции квантовой теории укрепились в 1905 году, когда Альберт Эйнштейн воспользовался понятием фотона — кванта электромагнитного излучения. Еще через два года Эйнштейн еще более упрочил положение квантовой теории, воспользовавшись понятием кванта для объяснения загадочных расхождений между теорией и экспериментальными измерениями удельной теплоемкости тел. Еще одно подтверждение теории Планка поступило в 1913 году от Бора, применившего квантовую теорию к строению атома.

В 1919 году Планк был удостоен Нобелевской премии по физике за 1918 год «в знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии». Как заявил А.Г. Экстранд, член Шведской королевской академии наук на церемонии вручения премии, «теория излучения Планка - самая яркая из путеводных звезд современного физического исследования, и пройдет, насколько можно судить, еще немало времени, прежде чем иссякнут сокровища, которые были добыты его гением». В нобелевской лекции, прочитанной в 1920 году, Планк подвел итог своей работы и признал, что «введение кванта еще не привело к созданию подлинной квантовой теории».

К числу других его достижений относится, в частности, предложенный им вывод уравнения Фоккера—Планка, описывающего поведение системы частиц под действием небольших случайных импульсов.

В 1928 году в возрасте семидесяти лет Планк вышел в обязательную формальную отставку, но не порвал связей с Обществом фундаментальных наук кайзера Вильгельма, президентом которого он стал в 1930 году. И на пороге восьмого десятилетия он продолжал исследовательскую деятельность.

После прихода в 1933 году Гитлера к власти Планк не раз публично выступал в защиту еврейских ученых, изгнанных со своих постов и вынужденных эмигрировать. В дальнейшем Планк стал более сдержанным и хранил молчание, хотя нацисты, несомненно, знали о его взглядах. Как патриот, любящий родину, он мог только молиться о том, чтобы германская нация вновь обрела нормальную жизнь. Он продолжал служить в различных германских ученых обществах, в надежде сохранить хоть какую то малость немецкой науки и просвещения от полного уничтожения.

Планк жил в предместье Берлина - Грюневальд. В его доме, расположенном по соседству с чудесным лесом, было просторно, уютно, на всем лежала печать благородной простоты. Огромная, любовно и вдумчиво подобранная библиотека. Музыкальная комната, где хозяин угощал своей изысканной игрой больших и небольших знаменитостей.

Его первая жена, урожденная Мария Мерк, с которой он вступил в брак в 1885 году, родила ему двух сыновей и двух дочерей близнецов. С ней Планк счастливо прожил более двадцати лет. В 1909 году она умерла. Это был удар, от которого ученый долго не мог оправиться.

Двумя годами позже он женился на своей племяннице Марге фон Хесслин, от которой у него также родился сын. Но с той поры несчастья преследовали Планка. Во время Первой мировой войны погиб под Верденом один из его сыновей, а в последующие годы обе его дочери умерли при родах. Второй сын от первого брака был казнен в 1944 году за участие в неудавшемся заговоре против Гитлера. Дом и личная библиотека ученого погибли во время воздушного налета на Берлин.

Силы Планка были подорваны, все больше страданий причинял артрит позвоночника. Некоторое время ученый находился в университетской клинике, а затем переехал к одной из своих племянниц.

Скончался Планк в Геттингене 4 октября 1947 года, за шесть месяцев до своего девяностолетия. На его могильной плите выбиты только имя и фамилия и численное значение постоянной Планка.

В честь его восьмидесятилетия одна из малых планет была названа Планкианой, а после окончания Второй мировой войны Общество фундаментальных наук кайзера Вильгельма было переименовано в Общество Макса Планка.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

calcsbox.com

Сказка о Максе Планке, который в свете электролампы нашёл свою постоянную

Ник. Горькавый
«Наука и жизнь» №7, 2015

Другие научные сказки Ник. Горькавого см. в «Науке и жизни» №11, 2010, №12, 2010, №1, 2011, №2, 2011, №3, 2011, №4, 2011, №5, 2011, №6, 2011, №9, 2011, №11, 2011, №6, 2012, №7, 2012, №8, 2012, №9, 2012, №10, 2012, №12, 2012, №1, 2013, №11, 2013, №1, 2014, №2, 2014, №3, 2014, №7, 2014, №8, 2014, №10, 2014, №12, 2014, №1, 2015, №4, 2015, №5, 2015, №6, 2015.

«Космические сыщики» — новая книга писателя, доктора физико-математических наук Николая Николаевича Горькавого. Её герои знакомы читателям по научно-фантастической трилогии «Астровитянка» и научным сказкам, опубликованным в журнале в 2010–2014 гг. и в №№ 1, 4, 5, 6, 2015 г.

Макс Планк. Фото 1930 годаМакс Планк. Фото 1930 года

— Однажды в кабинет Филиппа фон Жолли, профессора Мюнхенского университета, робко постучавшись, вошёл аккуратный молодой человек, — начала рассказывать очередную вечернюю сказку своим детям принцесса Дзинтара.

— Я недавно поступил в ваш университет, — сказал он, — и хочу заниматься теоретической физикой.

— Теоретической физикой? — удивился профессор. — Не советую. В этой науке все открытия уже сделаны, осталось подчистить пару дыр.

Профессора можно понять. Шёл 1874 год. К этому времени теоретическая физика практически достигла совершенства, прочно базируясь на механике Ньютона, термодинамике, а также на электродинамике Максвелла.

Молодой человек скромно ответил:

— Я не собираюсь делать открытия, я просто хотел бы разобраться в уже достигнутом в области теории.

— Ну что ж, не буду вас отговаривать, можете посещать мои лекции. Как ваше имя?

— Макс Планк.

Молодой человек по имени Макс Карл Эрнст Людвиг Планк был выходцем из старинного дворянского рода, который дал Германии военных, юристов и учёных. Он родился в городе Киле в семье профессора гражданского права Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка и Эммы Планк. В детстве учился игре на фортепиано и органе и делал большие успехи. В 1867 году семья переехала в Мюнхен, где Макс поступил в Королевскую Максимилиановскую гимназию. Там юноша увлёкся точными и естественными науками. С 1874 года в течение трёх лет Планк изучал физику и математику в Мюнхенском университете и ещё год в Берлинском.

Макс Планк во время учёбы в Берлинском университете. Фото 1878 года

После окончания учёбы у него не было постоянной работы, но он усердно занимался теоретической физикой, изучал статьи Германа Гельмгольца, Густава Кирхгофа и других видных физиков. Его надолго увлекла термодинамика (эта область физики изучает явления теплоты и превращения различных видов энергии друг в друга). В 1879 году Планк защитил в Мюнхенском университете диссертацию, посвящённую второму закону термодинамики. После этого молодой талантливый физик начал быстро продвигаться по карьерной лестнице и к 34 годам стал профессором теоретической физики в Берлинском университете и директором Института теоретической физики.

Однажды известная электрическая компания обратилась к профессору Планку с предложением провести исследования и выяснить, как при минимальных затратах энергии достичь максимальной светимости электрической лампочки? Планк откликнулся и начал работу, которая открыла новую эпоху в науке.

В чём же состоит заслуга Планка? Давно было известно, что от температуры тела (например, раскалённой проволочки в электролампе) зависит интенсивность его свечения, а также цвет излучения.

Европейский спутник «Планк», запущенный в 2009 году. Фото: ESAМакс Планк. Фото 1930 года

— Верно! — вскричала Галатея. — Свечка горит жёлтым цветом, а пламя электросварки — синее!

— Для массового производства электроламп важно точно знать, при каких условиях их свет будет максимально ярким. Профессор Планк поставил перед собой задачу определить спектр свечения раскалённых тел и выяснить, как этот спектр зависит от температуры. К этому времени были выведены два закона, определяющих свечение тел как функции длины волны. Один из них — закон Вина — хорошо описывал яркость свечения в области коротких волн, но не соответствовал экспериментальным данным в длинноволновой части спектра. Другой — закон Рэлея—Джинса, — наоборот, отлично совпадал с экспериментом для длинных волн, но в области коротких волн безнадёжно врал: согласно ему, основная энергия излучения содержится в самых коротких волнах.

По результатам космических миссий трёх спутников — СОВЕ, WMAP и «Планк» — были созданы карты анизотропии реликтового излучения. Вот так выглядят эти карты для участка неба в 10 квадратных градусов. Фото: NASA/JPL-Caltech/ESAМакс Планк. Фото 1930 года

Взявшись за дело, Планк решил вывести формулу, которая хорошо соответствовала бы наблюдаемой зависимости свечения от длины волны, не заботясь об её теоретическом обосновании. Как физик-теоретик, он пошёл по пути получения эмпирической формулы*, потому что свечение ламп было практически важным вопросом и производителям нужна была работающая формула, а о теориях они не думали.

Планку удалось вывести математический закон, который давал правильные, совпадающие с экспериментом данные для излучения как в длинных, так и в коротких волнах. Осталось понять, является ли эта формула лишь математическим трюком, не имеющим глубокого обоснования, или её можно получить на основе существующих научных принципов.

Формула, полученная Максом Планком, работает и для электролампочек, и для Вселенной. Распределение интенсивности излучения зависит от частоты и температуры, а также от фундаментальной константы <i>h</i>. Рисунок из энциклопедии Кольера, изданной в США

В поисках научного обоснования выдвинутого закона Планк опирался на работы австрийского физика Людвига Больцмана, который глубже своих современников понял статистическую природу термодинамических соотношений и основал статистическую механику. После долгих усилий Планк выяснил, что его формула никак не исходит из известных принципов. Зато она прекрасно выводится, если предположить, что элементарный осциллятор (заряд, совершающий колебания) может испускать волны только порциями, пропорциональными частоте волны. Планк записал энергию такой порции в виде

E = hν,

где h — постоянная, которую впоследствии стали называть в его честь постоянной Планка; ν — частота волны.

Это было очень странное выражение, которое никак не следовало из обычных законов физики.

— А в чём его странность? — спросил Андрей.

— Попробую объяснить. Герц открыл, что контур, в котором движется туда и обратно поток электронов, излучает радиоволны. Если упростить контур Герца до предела, то мы получим элементарный осциллятор — просто электрический заряд, колеблющийся под воздействием какой-то внешней силы. Неплохой пример такого осциллятора — электрически заряженный и качающийся маятник часов. Качающиеся или осциллирующие заряженные тела либо частицы всегда испускают электромагнитные волны. Теория Максвелла не накладывала никаких ограничений на такое излучение, а условие, которое Планк был вынужден положить в основу своей формулы, состояло в том, что осциллятор не может испускать волны как ему вздумается: он должен выпускать энергию только отдельными порциями (квантами). Какие бы осцилляторы ни рассматривались, это условие не менялось, они словно по приказу испускали энергию так, а не иначе.

Участники первого Сольвеевского конгресса (Макс Планк стоит второй слева). 1911 годМакс Планк. Фото 1930 года

Планк опубликовал свою теорию в 1900 году, но ни он сам, ни другие учёные не спешили признавать существование выдвинутой им квантовой теории. Лишь усилиями Эйнштейна и других физиков теория световых квантов стала постепенно завоёвывать своё место в физической науке.

Всё кардинально изменилось в 1913 году, когда молодой датчанин по имени Нильс Бор приехал в английский город Манчестер поработать в лаборатории выдающегося британского физика Эрнеста Резерфорда. Бор доказал, что кванты — это фундамент строения материи, и тем самым открыл новую страницу в истории науки. А Макс Планк открыл то, что полностью изменило здание мировой теоретической физики, которое было таким красивым и казалось практически завершённым.

Пять нобелевских лауреатов (слева направо): Вальтер Нернст, Альберт Эйнштейн, Макс Планк, Роберт Милликен и Макс фон Лауэ. Фото 1931 годаМакс Планк. Фото 1930 года

В 1918 году Планк получил за свои работы Нобелевскую премию. Десятки научных учреждений Германии, которые занимались фундаментальной наукой, объединились в Общество имени Макса Планка. Высшей наградой страны за достижения в области теоретической физики стала медаль имени Макса Планка. Ну и самым впечатляющим свидетельством вклада Планка в мировую науку стало то, что среди пяти мировых фундаментальных констант: скорости света, заряда и массы электрона, гравитационной постоянной и постоянной Планка — только одна носит имя своего открывателя.

Монета ФРГ достоинством в две марки с профилем Макса Планка

— Мама, — осторожно спросила Галатея, — а есть ещё какая-нибудь неизвестная мировая константа?

Дзинтара улыбнулась:

— Думаю, что есть. Но о существовании такой константы первым узнает её открыватель.


* Эмпирические формулы не выводятся из какой-либо теории. Они подбираются или конструируются из математических функций так, чтобы наилучшим образом описывать экспериментальные данные.

elementy.ru

Макс Планк

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

Официально:

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

 

Неофициально:

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

 

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

 

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

 

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

 

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

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

 

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

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

 

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

 

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

 

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

scientificrussia.ru

17 малоизвестных фактов о Максе Планке | Futurist

Автор: Анастасия Дорогова |  4 ноября 2017, 14:00

​Сегодня имя Макса Планка обычно всплывает в связи с престижными научными институтами, названными в его честь – Общество Макса Планка включает в себя 83 подразделения в Германии и по всему миру. Но кем был настоящий Макс Планк и почему ему посвящено столько исследовательских центров? Объясняем на примере 17 фактов о крутом ученом.

1. Квантовая теория

Современная физика использует две теории для объяснения Вселенной: теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию, придуманную Планком. В конце 1890-х он начал свою работу по изучению теплового излучения и нашел формулу для черного тела излучения, которая в конечном итоге стала законом Планка. Для объяснения работы формулы он предложил идею о том, что энергия испускается в виде порций, которые он назвал «квантами», что привело к квантовой физике.

Сам Планк был поражен радикальностью своего открытия, написав: «Мои тщетные попытки как-то ввести квант действия в классическую теорию продолжались в течение ряда лет и стоили мне немалых трудов».

К моменту своей смерти Планк успел стать легендой в научном сообществе. В октябре 1947 года журнал «The New York Times» писал о нем как об интеллектуальном гиганте XX века и одном из самых выдающихся интеллектов за всю историю, ставя его на одну ступень с Архимедом, Галилео, Ньютоном и Эйнштейном.

2. Сделал теорию Эйнштейна теорией

Планк способствовал популяризации термина «теория» для описания работы Эйнштейна по относительности. В 1906 год, сославшись на модель, выдвинутую Эйнштейном, он назвал его работу «Relativtheorie», которая на немецком превратилась в «Relativitätstheorie» или в теорию относительности. Сам Эйнштейн называл ее принципом относительности, однако прижилась именно терминология Планка.

3. Нобелевский лауреат

В течение жизни Планк был очень уважаемым академиком. Как объясняет Барбара Ловетт Клайн, в Германии в тот период лишь принцы и бароны получали большее уважение, чем профессора, и Планк не был исключением. Получив множество наград, Планк был удостоен Нобелевской премии по физике в возрасте 60 лет. Он получил больше номинаций на Нобеля, чем любой другой кандидат в то время. В 1918 он наконец получил премию «в знак признания его эпохальных исследований в области квантовой теории».

4. Один из первых сподвижников Эйнштейна

Планк одним из первых оценил важность работы Эйнштейна по относительности и поддержал его. Д.Л. Хейлброн в своей книге «Дилеммы честного человека: Макс Планк как представитель немецкой науки» пишет, что Эйнштейна можно считать вторым великим открытием Планка, а его поддержка, по мнению самого Эйнштейна, сыграла важную роль в быстром принятии новых идей среди физиков. В то время у Эйнштейна не было ни докторской степени, ни работы в университете, так что поддержка такого уважаемого ученого как Макс Планк помогла ему войти в научный мейнстрим. Хотя Планк скептически относился к ряду идей молодого коллеги, например, к исследованиям 1915 года о «световых квантах» или фотонах, оба ученых оставались близкими друзьями в течение всей жизни. Согласно некрологу в «The New York Times», когда физическое общество Берлина вручило Планку специальную медаль, он отдал дубликат своему другу, Альберту Эйнштейну.

5. Талантливый музыкант

Планк был одаренным пианистом и чуть было не посвятил свою карьеру музыке, а не физике. Он принимал музыкальные салоны в своем доме, приглашая других физиков и академиков, а также профессиональных музыкантов. Альберт Эйнштейн также присутствовал, иногда принося с собой скрипку, чтобы играть в квартетах или трио с Планком. По словам Хейлброна, «чувство тона Планка было настолько совершенным, что он едва мог насладиться концертом», боясь, как кто не сфальшивил.

6. Профессор не советовал ему заниматься физикой

Вскоре после того, как 16-летний Планк попал в Мюнхенский университет в 1874 году, профессор физики Филипп фон Жюлли попытался отговорить молодого студента от перехода в теоретическую физику. Жюлли настаивал на том, что ученые в основном уже выяснили все, что нужно знать: «В области, где почти все уже открыто, остается лишь заполнить несколько лакун». К счастью, начинающий ученый проигнорировал его советы.

7. Лекции были только стоя

Хотя Планк вел себя довольно сухо и сдержанно перед классом, студенты его обожали. Английский химик Джеймс Партингтон называл его «лучшим лектором, которого я только слышал», описывая лекции как популярные представления. Людей в классе всегда было битком, многие стояли: «Так как лекционная аудитория хорошо отапливалась и была довольно маленькой, некоторые из слушателей время от времени падали на пол, но это совсем не мешало лекции».

8. Четкое расписание

В своей монографии Хейлборн описывает Планка как человека, управляющего своим времени. Каждый день он садился завтракать ровно в 8 утра, затем интенсивно работал до полудня, а по вечерам и в обед отдыхал и развлекал друзей. Его распорядок дня подчинялся жесткому графику во время семестра: чтение лекций и написание работ утром, ланч, отдых, игра на пианино, прогулка, корреспонденция и весьма безжалостный отдых – альпинизм без остановок на перерыв и апартаменты в альпийском стиле без намека на комфорт и уединение.


«Применению должно предшествовать познание»

9. Заядлый альпинист

Планк занимался спортом в течение всей жизни, увлекаясь походами и альпинизмом даже в преклонном возрасте. Достигнув 80 лет, он продолжал регулярно взбираться на горные вершины высотой около 3000 метров.

10. Профессиональный игрок в салки

По рассказу известного физика-ядерщика Лизы Мейтнер в 1958 году, Планк любил веселую компанию, а его дом был местом радушия: «Когда приглашения приходили во время летнего семестра, то проводились активные игры в саду, в которых Планк принимал участие с детской радостью и мастерством. Было почти невозможно от него увернуться. А как он радовался, когда ловил кого-нибудь!».

11. Во время Второй Мировой войны Гестапо вел в его отношении расследование

В связи с открытым проявлением помощи таким еврейским физикам как Эйнштейн, Планк был объявлен националистической фракцией арийских ученых участником Теории заговора евреев с целью оградить немецких ученых от встреч на кафедре физики от круга Эйнштейна. В официальной газете СС «Das Schwarze Korp» его называли «переносчик бактерий» и «белый жид», а его родословную тщательно изучали в Гестапо.

12. Он лично просил Гитлера не увольнять ученых-евреев

Хотя Планк не всегда поддерживал своих еврейских коллег в отношении нацистов, – под давлением Третьего рейха он «наказал» Эйнштейна за то, что тот не вернулся в Германию после того, как Гитлер пришел к власти и уволил еврейских членов Общества Кайзера Вильгельма (впоследствии Общества Макса Планка) – он все же выступал против нацистской политики. Планк боролся против включения в состав Прусской академии членов нацисткой партии и, будучи президентом Общества Кайзера Вильгельма, встретился с Гитлером и призывал фюрера разрешить еврейским коллегам продолжить работать.

Это не сработало. К 1935 году каждый пятый немецкий ученый был снят с постов (по сути каждый четвертый в области физики), а оказание помощи еврейским ученым стало очень опасным. Тем не менее, в 1935 году Планк созвал торжественное собрание Общества кайзеров Вильгельма, чтобы почтить покойного еврейского химика Фрица Хабера, несмотря на явный запрет правительства на участие в мероприятии. Его заметная поддержка таких еврейских коллег, как Хабер и Эйнштейн, и отказ вступит в нацистскую партию привели к тому, что правительство вынудило его покинуть должность президента Прусской академии наук, а также не дало получить ряд профессиональный наград.

13. Сложные отношения с нацистами

Он был одним из многих аполитичных государственных служащих в немецкой академии, кто надеялся, что худшие последствия антисемитского национализма в конечном счете пройдут, и кто в то же время стремился сохранить значение Германии на мировой научной арене. Когда Гитлер начал требовать, чтобы речи открывались с «Хайль, Гитлер», Планк неохотно согласился. Физик Пауль Эвальд вспоминал выступление на открытии Института металлов Кайзера Вильгельма в 1930-е годы: «Все уставились на Планка, ожидая, что же он будет делать на открытии, потому что на тот момент официально предписывалось открывать подобные обращения с "Хайль, Гитлер". Планк встал на трибуну и наполовину поднял руку и опустил. Он сделал это во второй раз. Наконец, он поднял руку и сказал: "Хайль Гитлер"… это было единственное, что мог сделать Планк, чтобы не поставить под угрозу все Общество". По мнению научного журналиста Филиппа Болла, для Планка подъем Гитлера и нацистской Германия стал "катастрофой, которая его охватила и которая, в конце концов, его уничтожила".

14. Его сын был связан с покушением на Гитлера

До того, как нацисты пришли к власти, Эрвин Планк был высокопоставленным чиновником, и, хотя после 1933 года он уже не участвовал в политической жизни, он тайно помогал составить конституцию для пост-нацистского правительства. В 1944 году он был арестован и обвинен в участии в покушении Клауса Штауффенберга на Адольфа Гитлера, в котором нацистский лидер был ранен в результате взрыва в портфеле. На первый взгляд кажется, что Эрвин никак напрямую не связан со взрывов, однако он нанял сторонников для заговорщиков и был приговорен к смертной казни за измену Родине. Пытаясь спасти любимого сына, 87-летний Макс Планк писал письма с просьбой о помиловании и Гитлеру, и главе СС, Генриху Гиммеру. Эрвин был казнен в 1945 году.

15. "Продолжай работать"

После Первой Мировой войны Планк призывал своих коллег игнорировать шаткость политической ситуации и сконцентрироваться на важности их научных достижений: "Упорно продолжай работать", – был его слоган.

16. Он назвал физику "самым возвышенным научным стремлением в жизни"

В своей автобиографии Планк объясняет, почему он посвятил себя физике: "Внешний мир не зависит от человека, это нечто абсолютное, и стремление к законам, управляющим этим абсол ютом, кажется мне самым возвышенным научным стремлением в жизни".

17. Есть много вещей, названных в его честь

Несколько открытий Планка были названы в конце концов в его честь, в том числе закон Планка, постоянная Планка (h = 6.62607004 × 10^-34 Дж-с), и планковские единицы. Есть планковская эпоха (первый этап Большого взрыва), частицы Планка (крошечные черны дыры), лунный кратер Планка и космический аппарат "Планк" Европейского космического агентства. Не говоря уже об Обществе Макса Планка и его 83 институтах. И, несомненно, он это заслужил.

Оригинал статьи

Понравилась статья?

Поделись с друзьями!

  Поделиться 0   Поделиться 0   Твитнуть 0

Подпишись на еженедельную рассылку

futurist.ru

Макс Планк — Традиция

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк[1] (нем. Max Karl Ernst Ludwig Planck; 23 апреля 1858, Киль — 4 октября 1947, Гёттинген) — выдающийся немецкий физик. Как основатель квантовой теории предопределил основное направление развития физики с начала XX века.

Родился в семье юристов и учёных, много внимания уделявшей развитию способностей детей. Его прадед (Готлиб Якоб Планк, 1751—1833) и дед (Генрих Людвиг Планк (1785—1831)) были профессорами теологии в Гёттингене. Отец был профессором правознания в Мюнхене и Киле.

Окончил гимназию в Мюнхене, где наряду с высокой одарённостью по многим дисциплинам показал высокую прилежность и работоспособность. Решение стать физиком далось непросто — наряду с естественными дисциплинами привлекали музыка и философия, тем более что один из его преподавателей, Филипп Жолли утверждал, что в физике нельзя открыть ничего нового[2]. Физику изучал в Берлине и Мюнхене.

После защиты диссертации преподавал с 1885 г. по 1889 г. в Киле, а затем с 1889 г. по 1926 г. в Берлине. С 1930 г. по 1937 г. Планк возглавлял Общество кайзера Вильгельма (с 1948 г. преобразовано в Общество Макса Планка).

Свои исследования Планк посвящал в основном вопросам термодинамики. Известность он приобрёл после объяснения в 1900 году спектра так называемого «абсолютно чёрного тела»[3], заложившей основу развития квантовой физики. Абсолютно черным телом называют некий предмет, чьё излучение зависит только от температуры и видимой площади поверхности. В противоположность физическим представлениям о непрерывности всех процессов, что являлось основой физической картины мира, построенной Ньютоном и Лейбницем, Планк ввёл представление о квантовой природе излучения. А именно, согласно его теории излучение испускается и поглощается квантами с энергией каждого кванта, равной $$E = h \cdot \nu,$$ где ν — частота излучения в Гц, а h — постоянная Планка, $$h = 6,625\,\times\,10^{-34}\,$$Дж\(\cdot\)c.

В результате введения этого, применив более или менее стандартную для статистической физики теоретическую технику, Планк получил правильную формулу спектральной плотности излучения чёрного тела, нагретого до температуры T, (сводящуюся к распределению Планка в нынешней терминологии): $$ I(\nu) \, \mathrm{d}\nu \, \mathrm{d}\Omega = \frac{2 h\nu^{3}}{c^2} \frac{1}{e^{\left(\frac{h\nu}{kT}\right)}-1}\mathrm{d}\nu \, \mathrm{d}\Omega ,$$ где I(ν) — энергия, которая с единицы площади в единицу времени излучается в частотном диапазоне между ν и ν+dν в пространственный угол dΩ ; c — скорость света, k — постоянная Больцмана.

Вклад Планка в современную физику не исчерпывается открытием кванта и постоянной, носящей ныне его имя. Сильное впечатление на него произвела специальная теория относительности Эйнштейна, опубликованная в 1905 г. Полная поддержка, оказанная Планком новой теории, в немалой мере способствовала принятию специальной теории относительности физиками.

Планк внёс существенный вклад и в дальнейшее развитие квантовой теории в начале века, в том числе и применяя релятивистские методы. Так, ему принадлежит такое ключевое теоретическое открытие, как введение представления об импульсе фотона \(p = \hbar k\)(исходя из того, что энергия фотона, открытая к этому времени Эйнштейном, и его импульс должны быть компонентами единого 4-вектора). Обобщенное впоследствии де Бройлем на все частицы это представление стало одним из фундаментальных представлений квантовой механики.

Участвовал Планк и в разработке квантовой теории в направлении, позволившем впоследствии выявить структуру классической механики (особенно в гамильтоновой ее форме) как предельного случая квантовой, а также и в формировании квазиклассических теорий первой четверти XX века.

Важнейшую роль Планк сыграл в обсуждениях проблем современной физику, участвуя, в числе прочего, в Сольвеевских конгрессах.

К числу других его достижений относится предложенный им вывод уравнения Фоккера — Планка, описывающего поведение системы частиц под действием небольших случайных импульсов (см. Диффузия). Макс Планк получил Нобелевскую премию в 1918 году за вклад в развитие квантовой физики.

Во время Второй мировой войны Макс Планк пытался убедить Гитлера сохранить жизни евреям. В то же время он продолжал служить в различных научных обществах Германии в надежде сохранить остатки немецкой науки и иметь возможность помогать другим ученым.

Макс Планк умер 4 октября 1947. На его могильной плите выбиты только имя и фамилия ученого и численное значение постоянной Планка.

Личная жизнь Планка была отмечена рядом трагедий. Его первая жена Мария Мерк, от которой у Планка было двое сыновей и дочери-двойняшки, умерла в 1909 году. Через два года Планк женился на своей племяннице Марте фон Хёсслин, от которой у него тоже родился сын Герман. Старший сын Планка погиб в Первую мировую войну, а обе его дочери умерли при родах. Второй сын Эрвин был казнён 20 июля 1944 г. за участие в заговоре против Гитлера.

  • Решив заниматься теоретической физикой, Планк сообщил об этом своему семидесятилетнему преподавателю в Мюнхенском университете Ф. Жолли. Жолли попытался отговорить студента, объясняя, что изучение теоретической физики завершено и не стоит заниматься бесперспективным направлением.
  • Планк был известен своим остроумием.
    • «Научная истина торжествует по мере того, как вымирают её противники».
    • Планк доказывал, что чайная чашка имеет две ручки, развёрнутые на 360°.
  • В знаменитом докладе «Религия и естествознание» (май 1937) Планк писал:

«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».[4]»

Кинофильм «Эйнштейн и Эддингтон» («Einstein and Eddington») 2008 года. Режиссёр: Филип Мартин.

Страница: 0

en Max Planck

  1. ↑ Согласно изданию «Spiegel Online», настоящее имя Планка было не Макс, а Маркс (нем. Marx). Маркс — это транскрипция латинского имени Маркус. Это открытие сделал работавший в церковном архиве Киля журналист Карл Дамен. Источник: Christoph Seidler. Gestatten, Marx Planck. Spiegel Online, 24 апреля 2008
  2. ↑ Alan P. Lightman The discoveries: great breakthroughs in twentieth-century science, including the original papers. — Toronto: Alfred A. Knopf Canada, 2005. — ISBN 0676977898>
  3. ↑ Проблема излучения серых и цветных тел была к этому времени сведена (методами классической термодинамики) к проблеме излучения абсолютно черного тела; таким образом, это была одна из центральных проблем термодинамики и статистической физики своего времени, тем более, что попытки решения ее старыми (классическими) методами не только резко расходились с экспериментом, но и приводили к явному парадоксу (так называемой ультрафиолетовой катастрофе).
  4. ↑ http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/Article/plank_rel.php

При написании этой статьи использовались материалы страницы «Планк, Макс» Русской Википедии.

traditio.wiki

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о