Макс Планк

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Макс Планк
Max Karl Ernst Ludwig Planck
германски физик

Роден
Починал
4 октомври 1947 г. (89 г.)
Националност Флаг на Германия Германия
Научна дейност
Област Физика
Образование Мюнхенски университет
Берлински университет
Учил при Херман фон Хелмхолц, Густав Кирхоф, Карл Вайерщрас
Работил в Мюнхенски университет
Килски университет
Берлински университет
Видни студенти Густав Лудвиг Херц Nobel prize medal.svg
Макс фон Лауе Nobel prize medal.svg
Валтер Боте Nobel prize medal.svg
Известен с константа на Планк, квантова механика
Награди Nobel prize medal.svg Нобелова награда за физика (1918)

Подпис Max Planck signature.svg
Макс Планк в Общомедия

Макс Карл Ернст Лудвиг Планк (на немски: Max Karl Ernst Ludwig Planck) е известен германски физик теоретик, считан за баща на квантовата механика и един от най-видните физици на 20 век. Той е директор на Института за теоретична физика в Берлин и член на Берлинската академия на науките, както и на редица чуждестранни научни дружества и академии на науката. През 1900 г. Макс Планк извежда закона за излъчване на абсолютно черно тяло и въвежда константа, която днес е известна като константата на Планк. През 1918 г. получава Нобелова награда за физика за откриването на закона за квантуване на енергията (връчена му е през 1919).

Научните трудове на Планк са посветени на термодинамиката, теорията за топлинното излъчване, квантовата теория, специалната теория на относителността и оптиката. Той формулира втория закон на термодинамиката под формата на увеличение на ентропията и го използва за решаване на различни проблеми на физическата химия. Планк извежда закона за разпределение на енергията в спектъра на абсолютно черно тяло и обосновава закона чрез въвеждане на концепцията на кванти. Това постижение поставя началото на развитието на квантовата физика, статистическата механика и други. Той също така работи над исторически, методологически и философски аспекти на науката.

Биография[редактиране | редактиране на кода]

Произход и детство[редактиране | редактиране на кода]

Подписът на Планк когато е на 10 години.

Макс Планк е роден на 23 април 1858 година в Кил, Германия. Произхожда от семейство на потомствени интелектуалци с традиции. Неговите дядо и прадядо по бащина линия са професори по теология в университета в Гьотинген, а баща му е професор по право в университетите в Кил и Мюнхен. Братът на баща му, неговият чичо, е съдия.

Родителите на Планк са Йохан Юлиус Вилхелм Планк и неговата втора жена Ема Патциг. Той е кръстен с името Карл Ернст Лудвиг Маркс Планк; Маркс е съкращение от Маркус, но може би това име е грешка в регистъра и истинското име е Макс, което всъщност идва от Максимилиан.[1] При всички положения, самият Макс от 10-годишна възраст до края на живота си се подписва с името Макс (както е видно от документа вляво).[2]

Той е шестото дете в семейството, но баща му има и други две деца от първия си брак. Едни от най-ранните му спомени са тези за маршируващи австрийски и пруски войски по време на германо-датската война през 1864 г. През 1867 г. семейството се мести в Мюнхен, където Планк завършва гимназия рано, на 17 години.[3] След като завършва през 1874 година, той има намерение да следва класическа филология, но също така проявява изключителен музикален талант и свири на няколко инструмента – пиано, орган и чело, и композира опери. Любовта му към музиката го съпътства цял живот, често свири дует с Алберт Айнщайн: той на пианото, Алберт – на цигулката. В крайна сметка се отдава на физиката, защото иска да знае какво става вътре в материята.

Следване и първи стъпки[редактиране | редактиране на кода]

Младият Планк, 1878

Изучава математика и физика в университетите в Мюнхен и Берлин. Професорът му по физика в Мюнхен го съветва да не се посвещава на физиката, защото по неговите думи „почти всичко в тази наука вече е открито“, на което Планк отговаря, че той не иска да открива нови неща, а да разбере съществуващите из основи. През 1877 година заминава за Хумболтовия университет на Берлин, където в продължение на година учи под ръководството на физиците Херман фон Хелмхолц и Густав Кирхоф и математикът Карл Вайерщрас. Но той не харесва техните лекции, намира ги за скучни и монотонни и практически започва самостоятелна програма. През 1878 година защитава дисертация на тема „За втората теорема от теорията на топлината“ („Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie“). През октомври същата година се хабилитира с дипломна работа по „Равновесни състояния на изотропни тела при различни температури“ („Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen“). След защитата става лектор без заплащане в Мюнхен докато чака да се открие академична позиция. През 1885 година става асистент по теоретична физика в университета в Кил. Четири години по-късно той е назначен на мястото на Кирхоф в университета в Берлин и през 1892 година става професор. През 1907 година му е предложена позицията на Лудвиг Болцман във Виена, но той отказва и остава в Берлин.[4] Когато се пенсионира през 1926 година, неговото място е заето от Ервин Шрьодингер.

Личен живот[редактиране | редактиране на кода]

Планк се венчава за първата си жена Мари Мерк (1861 – 1909) през 1885 година. От нея има двама сина – Карл и Ервин и две дъщери-близначки, Ема и Грета. Съпругата му умира през 1909 година, предполага се от туберкулоза. Две години по-късно той се жени за своя племенница, Марга фон Хьослин (1882 – 1948), като от този брак има един син, Херман, роден през 1911.

Най-големият му син Карл загива в Първата световна война, а по-малкият Ервин е пленен от французите и лежи в затвор. През 1917 година Грета умира при раждане, две години по-късно същата съдба достига и сестра ѝ Ема.

Вторият му син, Ервин, с който Макс Планк е най-близък, е обвинен в заговор против Хитлер и обесен на 23 януари 1945 година.[5] Най-малкият му син, Херман, умира през 1954.

Научна кариера и достижения[редактиране | редактиране на кода]

През 1894 Планк започва да работи над проблема на абсолютното черно тяло. Над този проблем работи още Кирхоф през 1859 г.: каква е зависимостта на интензитета на излъчването на абсолютно черно тяло от честотата (цвета) и температурата. Експерименталните данни не съвпадат с теорията, предложена от няколко специалисти. Вилхелм Вин предлага формула, която добре обяснява поведението при високи честоти, но е невалидна при ниските. Формулата на Релей от друга страна прави точно обратното и създава така наречената ултравиолетова катастрофа.[6]

За първи път Планк предлага нов закон през 1899 година, но се оказва, че той не се потвърждава от експеримента, както и другите закони преди него. Той ревизира пресмятанията и само година по-късно, на 19 октомври 1900 излиза със Закона на Планк за излъчването на абсолютно черно тяло. Този първи вариант не взима предвид квантуването на енергията и не употребява статистическа механика. През ноевмври същата година той още веднъж ревизира формулата и включва статистическата интерпретация на Болцман на втория закон на термодинамиката. Централната идея и предположение при извеждането на този закон е, че енергията е квантувана:

където

  • h е константата на Планк.

Днес това предположение се разглежда като рождена дата на квантовата механика и е най-голямото достижение в неговата научна кариера.

Самият Планк признава, че не е напълно разбирал значението на въвеждането на тази константа. Тези предположения са развити по-нататък от Алберт Айнщайн във връзка с фотоелектричния ефект. Според Томас Кун поради този факт заслугата трябва да се приписва на Айнщайн.[7] Това може и да е така, но това не променя факта, че Планк прави много важно и фундаментално откритие, за което получава Нобеловата награда през 1918 година.

На базата на тази константа и някои други фундаментални такива Планк разработва нова система от мерни единици, наречена на негово име – Единици на Планк.

Последни години[редактиране | редактиране на кода]

Макс Планк на пощенска марка от 2008 година

Когато нацистите завземат властта през 1933 година, Планк е вече на 74 години. Той е свидетел как много от неговите приятели евреи биват изселени или уволнявани, унижавани, а някои успяват да имигрират. Ото Хан моли Планк да събере видни германски учени, които да се противопоставят на това третиране на учените евреи. Но Планк отказва с аргумента, че противниците им могат да съберат много повече хора и това може да доведе до загуба на позициите им и те да бъдат сменени с верни на Хитлер хора.[8] Под ръководството на Макс Планк институтът „Кайзер Вилхелм“ успява да избегне конфликт с нацисткия режим с изключение на Фриц Хабер. На следващата, 1934 година, последният умира в изгнание. Мандатът на Планк като президент на института изтича през 1936 година и нацистите го предупреждават да не търси преизбиране.

През 1938 година Планк празнува 80-годишнината си. Той все още чете лекции, но почти всички важни позиции в научната област са заети от привърженици на Хитлер. Свидетели твърдят, че на 85-годишна възраст той все още е способен да изкачва 3000 метрови върхове в Алпите.

Гробът на Планк

По време на Втората световна война преди всичко заради бомбардировките той напуска Берлин с жена си и отива да живее на село. През 1942 година той пише, че има голямото желание да живее достатъчно дълго, за да види края на тази криза. През 1944 година неговият дом в Берлин е напълно разрушен от бомбардировките, унищожавайки цялата му научна кореспонденция и записки.

След толкова много загуби и трагедии в своя живот, особено след смъртта на любимия му син Ервин в ръцете на Гестапо, Макс Планк загубва желанието си за живот.[9] Той умира 6 месеца преди да навърши 90 години, на 4 октомври 1947 година в Гьотинген. На гроба му е изписано само името му и стойността на константата на Планк.

Религиозни възгледи[редактиране | редактиране на кода]

Планк е член на лутеранската църква в Германия.[10] Въпреки това, той е много толерантен към алтернативните виждания и религии.[11] В лекция от 1937 г., озаглавена „Religion und Naturwissenschaft“, той споменава значението на тези символи и ритуали, свързани пряко със способността на вярващия да боготвори Бог, но и че трябва се има предвид факта, че тези символи представят несъвършена илюстрация на божеството. Той критикува атеизма за това, че си поставя за цел присмиването на такива символи, докато едновременно с това предупреждава за надценяването на значението на такива символи от вярващите.[12]

Той гледа положително на всички религии, но за себе си избира християнството. Той, обаче, съжалява за църковното изискване за приемане на вярата без съмнения. Например, той вярва, че „вярата в чудесата трябва да се огъне постепенно пред бавния и упорит напредък на фактите на науката и тяхното пълно опровержение е безспорно въпрос на време“.[13]

Планк смята, че Бог е вездесъщ и вярва, че „светостта на неразгадаемата божественост се предава чрез светостта на символите“. Той твърди, че атеистите придават твърде много значение на простите символи. Планк е епитроп от 1920 г. до смъртта си. Според него, както науката, така и религията водят „неуморна битка срещу скептицизма и догматизма, срещу неверието и суеверието“.[14]

През 1944 г. Макс Планк заявява: „Като човек, посветил целия си живот на най-трезвата наука, изучаването на материята, мога да ви кажа в резултат на моите изследвания на атомите следното: Не съществува материя сама по себе си. Цялата материя произлиза и съществува само по благоволението на сила, която кара атома да вибрира и държи тази миниатюрна слънчева система на атома заедно. Зад тази сила ние трябва да счетем наличието на осъзнат и интелигентен ум. Този ум е матрицата на цялата материя.“.[15] Планк гледа на учения като на човек на въображението и християнската вяра. Той казва: „Както религията, така и науката изисква вяра в Господ. За вярващите той е в началото, а за физиците той е в края на всички съображение.“.[16]

От друга страна, Планк пише: "... да вярваш значи да считаш за истина, а знанията за природата, постоянно напредващи по неоспоримо безопасен път, правят напълно невъзможно за човек, имащ познания по природни науки, да приеме за истина множеството доклади относно необикновени случки, противоречащи на законите на природата, на чудеса, които все още широко се считат за потвърждение на религиозните доктрини и които преди са се приемали за прости факти без съмнение или критика. Вярата в чудесата трябва стъпка по стъпка да се оттегли пред безпощадно и надеждно прогресиращата наука и не можем да се съмняваме, че рано или късно тя напълно ще изчезне.".[17]

В по-късните етапи на живота си вижданията на Планк относно Бог са деистични.[18] Например, шест месеца преди смъртта му се появява слух, че е приел католицизма, но когато е запитан защо е предприел тази стъпка, той обявява, че макар винаги да е бил религиозен, той не вярва в личностен Бог, камо ли пък в християнски такъв.[19]

Публикации[редактиране | редактиране на кода]

Вижте също[редактиране | редактиране на кода]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Christoph Seidler, Gestatten, Marx Planck, Spiegel Online, 24 April 2008. [1]
  2. Press release of the Max Planck Society about Max Planck's name.
  3. Encyclopædia Britannica: Max Planck
  4. Four lectures on mathematics ... – Google Books. Books.google.com, 2008-07-28. Посетен на 2009-10-07.
  5. American Intelligence and the German ... – Google Books. Books.google.com, 1998-10-05. ISBN 9780813336367. Посетен на 2009-10-07.
  6. For a solid approach to the complexity of Planck's intellectual motivations for the quantum, for his reluctant acceptance of its implications, see Helge Kragh, Max Planck: the reluctant revolutionary, Physics World. December 2000.
  7. Thomas Kuhn, Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity: 1894 – 1912 (Clarendon Press, Oxford, 1978).
  8. In a slightly different translation, Hahn remembers Planck saying: „If you bring together 30 such men today, then tomorrow 150 will come to denounce them because they want to take their places.“ This translated quote is found in: Heilbron, 2000, p. 150. Heilbron, at the end of the paragraph, on p. 151, cites the following references to Hahn’s writings: Otto Hahn Einige persönliche Erinnerungen an Max Planck MPG, Mitteilungen (1957) p. 244, and Otto Hahn My Life (Herder and Herder, 1970) p. 140.
  9. http://physics.nobel.brainparad.com/max_karl_ernst_ludwig_planck.html
  10. Erich Dinkler, Planck, Max, in Die Religion in Geschichte und Gegenwart, Third Edition, Volume V, Tübingen (Germany), 1961, col. 404 – 405
  11. The Religious Affiliation of Physicist Max Planck. adherents.com.
  12. The Life Max Planck. encyclopedia.com.
  13. The religion of Max Planck, physicist. //
  14. The religion of Max Planck, physicist. //
  15. Das Wesen der Materie [The Nature of Matter], speech at Florence, Italy (1944) (from Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Abt. Va, Rep. 11 Planck, Nr. 1797)
  16. Religion and Natural Science (Lecture Given 1937) Scientific Autobiography and Other Papers, trans. F. Gaynor (New York, 1949), с. 184
  17. Max Planck, Scientific Autobiography and Other Papers
  18. J. L. Heilbron. The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck and the Fortunes of German Science. Harvard University Press, 1986. ISBN 9780674004399. с. 198.
  19. Heilbron, 2000, с. 198

Външни препратки[редактиране | редактиране на кода]

Уикицитат
Уикицитат съдържа колекция от цитати от/за