Najít zdroje: „Max Planck“ – novinky · denní tisk · knihy · vědec · JSTOR (prosinec 2020) (Učit se, jak a kdy odstranit tuto šablonu zprávy)
Planck přišel z tradiční, intelektuální rodiny. Jeho otcovský pradědeček a dědeček byli oba profesoři teologie v Göttingenu; jeho otec byl profesorem práva na univerzitě v Kielu a Mnichově., Jeden z jeho strýců byl také soudcem.
Max Planck podpis ve věku deseti let
Planck se narodil v roce 1858 v Kielu, Holstein, Johann Julius Wilhelm Planck a jeho druhá manželka, Emma Patzig. Byl pokřtěn se jménem Karl Ernst Ludwig Marx Planck; jeho jména, Marx (nyní zastaralý varianta Markus nebo možná jen chyba na Max, což je vlastně zkratka pro Maxmiliána) byl označen jako „označení jméno“. Ve věku deseti let však podepsal jméno Max a používal to po zbytek svého života.,
byl to 6. dítě v rodině, ačkoli dva jeho sourozenci byli z prvního manželství jeho otce. Války bylo běžné během Planck brzy let a mezi jeho nejstarší vzpomínky, byla pochodující Pruské a Rakouské jednotky do Kielu během Druhé Schleswig Války v roce 1864. V roce 1867 se rodina přestěhovala do Mnichova, a Planck se zapsal do Maximilians gymnázium škole, kde on přišel pod vedením Hermanna Müller, matematik, kteří projevili zájem v mládí, a naučil ho, astronomie a mechaniky, stejně jako matematika., Právě od Müllera se Planck poprvé naučil princip zachování energie. Planck absolvoval brzy, ve věku 17 let. Tak se Planck poprvé dostal do kontaktu s oblastí fyziky.
Planck byl nadaný, pokud jde o hudbu. Absolvoval hodiny zpěvu a hrál na klavír, varhany a violoncello a skládal písně a opery. Místo hudby se však rozhodl studovat fyziku.,
Planck jako mladý muž, 1878
Mnichov profesor fyziky Philipp von Jolly radil Planck proti jít do fyziky, říká, „V této oblasti, téměř vše je již objevena, a vše, co zůstává, je vyplnit několik otvorů.“Planck odpověděl, že nechce objevovat nové věci, ale pouze pochopit známé základy oboru, a tak začal studovat v roce 1874 na Mnichovské univerzitě., Pod Jollyho dohledem Planck provedl jediné experimenty své vědecké kariéry, studoval difúzi vodíku vyhřívanou platinou, ale přenesl se do teoretické fyziky.
V roce 1877, on šel na Friedrich Wilhelms University v Berlíně o rok studia fyziky Hermann von Helmholtz a Gustav Kirchhoff a matematik Karl Weierstrass. Napsal, že Helmholtz nebyl nikdy zcela připraven, mluvil pomalu, nekonečně se přepočítával a nudil své posluchače, zatímco Kirchhoff hovořil v pečlivě připravených přednáškách, které byly suché a monotónní., Brzy se stal blízkými přáteli s Helmholtzem. Zatímco tam začal program většinou samostudium Clausius spisy, které ho vedly k vyberte si termodynamiky jako jeho pole.
V říjnu 1878, Planck složil kvalifikační zkoušky a v únoru 1879 obhájil disertační práci Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (druhý zákon termodynamiky). Krátce učil matematiku a fyziku na své bývalé škole v Mnichově.
do roku 1880 získal Planck dva nejvyšší akademické tituly nabízené v Evropě., První byl doktorát poté, co dokončil svůj dokument podrobně jeho výzkum a teorii termodynamiky. On pak představil své práce nazývá Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen (Rovnovážné stavy izotropních těles při různých teplotách), který si vysloužil habilitační.
Akademické careerEdit
S dokončení jeho habilitační práce, Planck se stal neplacenou Privatdozent (německá akademická hodnost srovnatelná asistent/odborný asistent) v Mnichově, čeká, až mu bylo nabídnuto akademické pozice., Ačkoli byl původně ignorován akademickou komunitou, pokračoval ve své práci na poli teorie tepla a objevil jeden po druhém stejný termodynamický formalismus jako Gibbs, aniž by si to uvědomil. Clausiovy myšlenky na entropii zaujímaly ústřední roli v jeho práci.
V dubnu 1885 jmenovala Univerzita v Kielu Plancka docentem teoretické fyziky. Následovaly další práce na entropii a její léčbě, zejména aplikované ve fyzikální chemii. Své pojednání o termodynamice publikoval v roce 1897., Navrhl termodynamický základ pro Svante Arrheniovu teorii elektrolytické disociace.
V roce 1889 byl jmenován nástupce kirchhoffovy pozici na Friedrich-Wilhelms-Universität v Berlíně – pravděpodobně díky Helmholtzova přímluvu – a v roce 1892 se stal řádným profesorem. V roce 1907 byl Planck nabídnut Boltzmannovu pozici ve Vídni, ale odmítl ji, aby zůstal v Berlíně. Během roku 1909, jako profesor Berlínské univerzity, byl pozván, aby se stal lektorem teoretické fyziky Ernest Kempton Adams na Columbia University v New Yorku., Série jeho přednášek byla přeložena a společně publikována profesorem Columbia University a. P. Wills. Z Berlína odešel 10. ledna 1926 a byl následován Erwinem Schrödingerem.
V březnu 1887 se Planck oženil s Marií Merck (1861-1909), sestrou spolužáka a přestěhoval se s ní do podnájmu v Kielu. Měli čtyři děti: Karla (1888-1916), dvojčata Emma (1889-1919) a Grete (1889-1917), a Erwin (1893-1945).
po bytě v Berlíně žila rodina Planck ve vile v Berlíně-Grunewaldu, Wangenheimstrasse 21., Poblíž žilo několik dalších profesorů z berlínské univerzity, mezi nimi i teolog Adolf von Harnack, který se stal blízkým přítelem Plancka. Brzy se Planckův dům stal společenským a kulturním centrem. Četnými známými vědci, jako jsou Albert Einstein, Otto Hahn a Lise Meitner, byli častí návštěvníci. Tradice společné hudby již byla založena v domě Helmholtze.
po několika šťastných letech zemřela v červenci 1909 Marie Plancková, pravděpodobně na tuberkulózu., V březnu 1911 se Planck oženil se svou druhou manželkou Margou von Hoesslin (1882-1948); v prosinci se mu narodilo páté dítě Hermann.
během první světové války byl Planckův druhý syn Erwin zajat Francouzi v roce 1914, zatímco jeho nejstarší syn Karl byl zabit v akci u Verdunu. Grete zemřela v roce 1917 při porodu svého prvního dítěte. Její sestra zemřela stejným způsobem o dva roky později, poté, co se oženil s vdovcem Grete. Obě vnučky přežily a byly pojmenovány po svých matkách. Planck vydržel tyto ztráty stoicky.,
v lednu 1945 byl Erwin, kterému byl obzvláště blízký, odsouzen k smrti nacistickým Volksgerichtshofem kvůli jeho účasti na neúspěšném pokusu o atentát na Hitlera v červenci 1944. Erwin byl popraven 23. ledna 1945.
Profesor na Berlínské UniversityEdit
Jako profesor na Friedrich-Wilhelms-Universität v Berlíně, Planck se připojil k místní Fyzikální Společnosti., Později o této době napsal:“v té době jsem byl v podstatě jediným teoretickým fyzikem, odkud to pro mě nebylo tak snadné, protože jsem začal zmínit entropii, ale to nebylo docela módní, protože to bylo považováno za matematický strašák“. Díky jeho iniciativě se různé místní fyzické společnosti Německa sloučily v roce 1898, aby vytvořily německou fyzickou společnost (Deutsche Physikalische Gesellschaft, DPG); v letech 1905 až 1909 byl Planck prezidentem.,
pamětní Deska na Humboldtově Univerzitě v Berlíně: „Max Planck, objevitel základní quantum akce h, učil v této budově z roku 1889 do roku 1928.“
Planck začal šest-semestrální kurz přednášek na teoretickou fyziku, „suché, poněkud neosobní“ podle Lise Meitner, „pomocí žádné poznámky, nikdy dělat chyby, nikdy nezaváhá; nejlepší přednášející co jsem kdy slyšel“ podle anglického účastníka, James R.*, který pokračuje: „Tam byly vždy mnoho stojí kolem místnosti., Jako přednáškové místnosti byl dobře vytápěné a poměrně blízko, někteří z posluchačů by čas od času klesnout k podlaze, ale to nerušili přednášky.,“Planck neprokázala skutečné „školy“; počet jeho postgraduálních studentů bylo pouze o 20, mezi nimi:
- 1897 Max Abraham (1875-1922)
- 1903 Max von Laue (1879-1960)
- 1904 Moritz Schlick (1882-1936)
- 1906 Walther Meissner (1882-1974)
- 1907 Fritz Reiche (1883-1960)
- 1912 Walter Schottky (1886-1976)
- 1914 Walther Bothe (1891-1957)
Černý-tělo radiationEdit
V roce 1894, Planck obrátil svou pozornost na problém černé-radiace těla., Problém byl uvedl Kirchhoff v roce 1859: „jak to, intenzitu elektromagnetického záření, které vyzařuje černé těleso (ideální absorbér, také známý jako dutiny chladiče) závisí na frekvenci záření (např. barva světla) a teplota těla?“. Otázka byla experimentálně prozkoumána, ale žádná teoretická léčba nesouhlasila s experimentálními hodnotami. Wilhelm Wien navrhl Wienův zákon, který správně předpovídal chování při vysokých frekvencích, ale selhal při nízkých frekvencích., Zákon Rayleigh-Jeans, další přístup k problému, souhlasil s experimentálními výsledky při nízkých frekvencích, ale vytvořil to, co bylo později známé jako „ultrafialová katastrofa“ při vysokých frekvencích. Na rozdíl od mnoha učebnic to však pro Plancka nebyla motivace.
Planck je první navrhované řešení problému, v roce 1899 následovala z toho, co Planck tzv. „princip základní poruchy“, což mu umožnilo odvodit wienův zákon z řady předpokladů o entropii ideálního oscilátoru, vytváří to, co bylo odkazoval se na jako Wien–Planckova zákona., Brzy bylo zjištěno, že experimentální důkazy vůbec nepotvrdily nový zákon, k Planckově frustraci. Planck revidoval svůj přístup a odvodil první verzi slavného Planckova zákona o radiaci černého těla,který dobře popsal experimentálně pozorované spektrum černého těla. Poprvé byl navržen na zasedání DPG dne 19. Října 1900 a publikován v roce 1901. Tato první derivace neobsahovala vyčíslení energie a nepoužívala statistickou mechaniku, ke které měl averzi., V listopadu 1900 Planck revidované tento první přístup, se spoléhat na Boltzmannovy statistické interpretaci druhého zákona termodynamiky jako způsob, jak získat důkladnější pochopení principů, za jeho záření zákon. Protože Planck byl hluboce podezřelý z filozofických a fyzických důsledků takového výkladu Boltzmannova přístupu, jeho odvolání k nim bylo, jak později řekl, „akt zoufalství … Byl jsem připraven obětovat některý z mých předchozích přesvědčení o fyzice“.,
ústřední předpoklad, že za jeho nové odvození, představila na DPG dne 14. prosince 1900, byla jen domněnka, nyní známý jako Planckova předpokládat, že elektromagnetické energie by mohly být emitovány pouze v kvantizačních podobě, jinými slovy, energie může být pouze násobkem základní jednotky:
E = h ν. {\displaystyle E=h\nu }
, kde h je Planckova konstanta, také známý jako Planckova akce quantum (představený již v roce 1899), a ν je frekvence záření. Všimněte si, že elementární jednotky energie zde diskutované jsou reprezentovány hv a ne jednoduše ν., Fyzici nyní nazývají tyto kvantové fotony a foton frekvence ν bude mít svou vlastní specifickou a jedinečnou energii. Celková energie při této frekvenci se pak rovná hv vynásobené počtem fotonů při této frekvenci.
Planck v roce 1918, v roce obdržel Nobelovu Cenu za Fyziku za svou práci o kvantové teorii,
Na první Planck za to, že kvantování byl pouze „čistě formální předpoklad … vlastně jsem o tom moc nepřemýšlel …,“; v současné době tento předpoklad, neslučitelné s klasickou fyziku, je považován za zrození kvantové fyziky a největší intelektuální úspěch Planckova kariéru (Ludwig Boltzmann byly diskuse v teoretické papíru v roce 1877 možnost, že energetické stavy fyzikálního systému by mohla být diskrétní). Objev Planckovy konstanty mu umožnilo definovat novou univerzální sadu fyzikálních jednotek (jako je Planckova délka a Planckova hmotnost), to vše na základě základních fyzikálních konstant, na které mnoho z kvantové teorie je založena., Jako uznání Planckova základního příspěvku k novému oboru fyziky získal Nobelovu cenu za fyziku za rok 1918 (cenu skutečně získal v roce 1919).
následně se Planck pokusil pochopit význam energetických kvant, ale bezvýsledně. „Můj neúspěšný pokusy nějak začlenit akce quantum do klasické teorie pokračovala po několik let a způsobila mi tolik problémů.,“I o několik let později, další fyzici jako Rayleigh, Jeans, a Lorentz nastavit Planckova konstanta na nulu, aby bylo v souladu s klasickou fyzikou, ale Planck dobře věděl, že tato konstanta měla přesné nenulovou hodnotu. „Nejsem schopen pochopit džínovou tvrdohlavost-je příkladem teoretika, který by nikdy neměl existovat, stejně jako Hegel byl pro filozofii. O to horší pro fakta, Pokud se nehodí.“
Max Born napsal o Planckovi: „byl přirozeně konzervativní myslí; neměl nic revolucionáře a byl důkladně skeptický ohledně spekulací., Přesto jeho víra v přesvědčivou sílu logického uvažování z faktů byla tak silná, že se neodvrátil od oznámení nejrevolučnější myšlenky, která kdy otřásla fyzikou.“
Einstein a teorie relativityEdit
V roce 1905, tři epochální papíry Albert Einstein byly publikovány v časopise Annalen der Physik. Planck byl jedním z mála, kteří okamžitě rozpoznali význam speciální teorie relativity. Díky jeho vlivu byla tato teorie brzy v Německu široce přijímána., Planck také významně přispěl k rozšíření speciální teorie relativity. Například přepracoval teorii z hlediska klasické akce.
einsteinově hypotéze světelných kvant (fotonů), na základě Heinrich Hertz je 1887 objev (a další vyšetřování Philipp Lenard), fotoelektrický jev, byl zpočátku odmítnut Planck. Nebyl ochoten zcela zlikvidovat Maxwellovu teorii elektrodynamiky., „Teorie světla by být hozen zpět, ne desetiletí, ale staletí, do věku, kdy Christiaan Huygens se odvážil bojovat proti mocné emisní teorie Isaaca Newtona …“
v roce 1910 Einstein poukázal na anomální chování specifického tepla při nízkých teplotách jako další příklad jevu, který vzdoruje vysvětlení klasickou fyzikou. Planck a Nernst, kteří se snažili objasnit rostoucí počet rozporů, uspořádali první konferenci Solvay (Brusel 1911). Na tomto setkání byl Einstein schopen přesvědčit Plancka.,
Mezitím byl Planck jmenován děkanem Berlínské univerzity, přičemž bylo možné, aby zavolal Einsteina do Berlína a založil pro něj nové profesorské místo (1914). Brzy se oba vědci stali blízkými přáteli a často se setkali, aby spolu hráli hudbu.,
První Světové WarEdit
Na začátku První Světové Války Planck potvrdily obecný vzrušení veřejnosti, psaní, „a Navíc … kolik to je hrozné, tam je také hodně, že je nečekaně velký a krásný: hladké řešení z nejtěžších domácích politických problémů o sjednocení všech stran (a) … vychvalování všeho dobrého a ušlechtilého.“
nicméně Planck upustil od extrémů nacionalismu., V roce 1915, v době, kdy byla Itálie se chystáte vstoupit do Spojeneckých sil, on hlasoval úspěšně za vědeckou práci z Itálie, která získala cenu od Pruské Akademie Věd, kde Planck byl jedním ze čtyř stálých prezidentů.
Planck také podepsal nechvalně známého „Manifestu 93 intelektuálů“, pamflet, polemiku válečné propagandy (i když Einstein udržel striktně pacifistický postoj, který téměř vedl k jeho uvěznění, jen je ušetřen díky jeho Švýcarské občanství).,
poválečná a Výmarská Republikaedit
v turbulentních poválečných letech Planck, nyní nejvyšší autorita německé fyziky, vydal slogan „vytrvat a pokračovat v práci“ svým kolegům.
v říjnu 1920 založil s Fritzem Haberem Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (nouzová organizace německé vědy), jejímž cílem bylo poskytnout finanční podporu vědeckému výzkumu. Značná část peněz, které by organizace distribuovala, byla získána v zahraničí.,
Planck také zastával vedoucí pozice na Berlínské univerzitě, pruské Akademii věd, německé fyzické společnosti a společnosti Kaiser Wilhelm (která se stala společností Max Planck v roce 1948). Během této doby byly ekonomické podmínky v Německu takové, že sotva mohl provádět výzkum. V roce 1926 se Planck stal zahraničním členem Královské Nizozemské Akademie umění a věd.,
v meziválečném období, Planck se stal členem Deutsche Volks-Partei (německá lidová Strana), strana Nobelovy Ceny Míru Gustav Stresemann, který aspiroval, aby liberální klade za cíl domácí politiky a spíše revisionistic cíle pro politiky po celém světě.
Planck nesouhlasil se zavedením všeobecného volebního práva a později vyjádřil názor, že Nacistické diktatury vedla od „výstup z právního davy“.
Quantum mechanicsEdit
zleva doprava: w. Nernst, a. Einstein, m., Planck, R. a. Millikanův a von Laue na večeři dána von Laue v Berlíně dne 11. listopadu 1931
Na konci roku 1920 Bohr, Heisenberg a Pauli vyšlo Kodaňská interpretace kvantové mechaniky, ale to bylo odmítnuto Planck, a Schrödinger, Laue, a Einstein, stejně. Planck očekával, že mechanika vln brzy způsobí, že kvantová teorie—jeho vlastní dítě—bude zbytečná. Tak tomu ale nemělo být. Další práce pouze upevnila kvantovou teorii, a to i proti jeho a Einsteinovým filozofickým revulzím., Planck zkušený pravdu o jeho vlastní dřívější pozorování z jeho boj se staršími názory v jeho mladších letech: „nová vědecká pravda není triumfu tím, že přesvědčí své oponenty a osvítí je vidět světlo, ale spíše tak, že oponenti postupně vymřou a nová generace vyrůstá, že je obeznámen s tím.“
nacistická diktatura a druhá světová válka
Když se nacisté dostali k moci v roce 1933, Planck byl 74. Byl svědkem mnoha Židovských přátel a kolegů vyhnáni ze svých pozic a ponížen, a stovky vědců emigrovat z Nacistického Německa., Opět se snažil „vytrvat a pokračovat v práci“ a požádal vědce, kteří uvažovali o emigraci, aby zůstali v Německu. Nicméně pomohl svému synovci, ekonomovi Hermannu Kranoldovi, emigrovat do Londýna po jeho zatčení. Doufal, že krize brzy odezní a politická situace se zlepší.,
Otto Hahn požádal Planck shromáždit známých německých profesorů s cílem vydat veřejné prohlášení proti léčbě Židovských profesorů, ale Planck odpověděl, „Pokud jste schopni shromáždit dnes 30 tak pánové, tak zítra 150 přijdou jiní a mluvit proti ní, protože oni jsou dychtiví, aby se přes pozice ostatní.“Pod Planckovým vedením se společnost Kaiser Wilhelm (KWG) vyhnula otevřenému konfliktu s nacistickým režimem, s výjimkou židovského Fritze Habera., Planck se snažil diskutovat s nedávno jmenován Kancléřem Německa Adolfa Hitlera, ale byl neúspěšný, stejně jako Hitlerovi „Židé jsou Komunisté, a to jsou mí nepřátelé.“V následujícím roce 1934 Haber zemřel v exilu.
O rok později Planck, který byl prezidentem KWG od roku 1930, uspořádal v poněkud provokativním stylu oficiální pamětní setkání pro Habera. Podařilo se mu také tajně umožnit řadě židovských vědců pokračovat v práci v ústavech KWG několik let., V roce 1936 skončilo jeho funkční období prezidenta KWG a nacistická vláda na něj tlačila, aby se zdržel hledání jiného termínu.
Jak se politické klima v Německu se postupně stal se více nepřátelské, Johannes Stark, významný exponent Deutsche Physik („německé Fyziky“, také volal „Árijské Fyziky“) napadl Planck, Sommerfeld a Heisenberg pro další výuku teorie Einstein, volat je „bílé Židy“. „Hauptamt Wissenschaft „(nacistický vládní úřad pro vědu) zahájil vyšetřování Planckova původu a tvrdil, že je“ 1/16 židovský“, ale Planck sám to popřel.,
hrob Maxe Plancka v Göttingenu
v roce 1938 Planck oslavil 80. narozeniny. DPG uspořádala oslavu, během níž byla medaile Max-Planck (založená jako nejvyšší medaile DPG v roce 1928) udělena francouzskému fyzikovi Louisovi de Broglie. Na konci roku 1938 pruská Akademie ztratila svou zbývající nezávislost a byla převzata nacisty (Gleichschaltung). Planck protestoval rezignací na prezidentský úřad., On pokračoval cestovat často, dávat četné veřejné rozhovory, jako je jeho diskuse o náboženství a vědě, ao pět let později byl dostatečně fit vylézt 3000 metrů vrcholů v Alpách.
během druhé světové války rostoucí počet spojeneckých bombardovacích misí proti Berlíně donutil Plancka a jeho manželku dočasně opustit město a žít na venkově. V roce 1942 napsal: „Ve mně horlivý touha rostla vytrvat této krize a žít dost dlouho, aby mohli, aby byli svědky zlomu, začátek nového vzestupu.,“V únoru 1944 byl jeho dům v Berlíně zcela zničen náletem, který zničil všechny jeho vědecké záznamy a korespondenci. Jeho venkovský ústup byl ohrožen rychlým postupem spojeneckých armád z obou stran.
v roce 1944 byl Planckův syn Erwin zatčen gestapem po pokusu o atentát na Hitlera ve spiknutí 20. července. V říjnu 1944 byl lidovým soudem souzen a odsouzen k trestu smrti. Erwin byl v lednu 1945 oběšen v berlínské věznici Plötzensee. Smrt jeho syna zničila velkou část Planckovy vůle žít., Po skončení války Planck, jeho druhá manželka a její syn byli přivedeni k příbuznému v Göttingenu, kde Planck zemřel 4.Října 1947. Jeho hrob se nachází na starém městském hřbitově Stadtfriedhof v Göttingenu.