Hitta källor: ”Max Planck” – Nyheter · tidningar · böcker · forskare · JSTOR (december 2020) (lär dig hur och när du ska ta bort det här mallmeddelandet)
Planck kom från en traditionell, intellektuell familj. Hans farfar och farfar var båda teologiska professorer i Göttingen; hans far var juridikprofessor vid universitetet i Kiel och München., En av hans farbröder var också en domare.
Max Plancks signatur vid tio års ålder
Planck föddes 1858 i Kiel, Holstein, till Johann Julius Wilhelm Planck och hans andra fru Emma Patzig. Han döptes med namnet Karl Ernst Ludwig Marx Planck; av hans givna namn, Marx (en nu föråldrad variant av Markus eller kanske helt enkelt ett fel för Max, som faktiskt är kort för Maximilian) angavs som ”appellationsnamn”. Men vid tio års ålder skrev han med namnet Max och använde detta för resten av sitt liv.,
han var det sjätte barnet i familjen, även om två av hans syskon var från sin fars första äktenskap. Kriget var vanligt under Plancks tidiga år och bland hans tidigaste minnen var marschering av Preussiska och österrikiska trupper till Kiel under andra Schleswig-kriget 1864. År 1867 flyttade familjen till München, och Planck inskrivna i Maximilians gymnasium school, där han kom under ledning av Hermann Müller, en matematiker som tog ett intresse för Ungdomar, och lärde honom astronomi och mekanik samt matematik., Det var från Müller att Planck först lärde sig principen om bevarande av energi. Planck tog examen tidigt, vid 17 års ålder. Så här kom Planck först i kontakt med fysikens område.
Planck var begåvad när det kom till musik. Han tog sånglektioner och spelade piano, orgel och cello, och komponerade sånger och operor. Men istället för musik valde han att studera fysik.,
Planck som ung man, 1878
Münchens fysikprofessor Philipp von Jolly rådde Planck att gå in i fysiken och sade: ”På detta område är nästan allt redan upptäckt, och allt som återstår är att fylla några hål.”Planck svarade att han inte ville upptäcka nya saker, men bara för att förstå de kända grunderna i fältet, och så började hans studier 1874 vid universitetet i München., Under Jolly övervakning utförde Planck de enda experimenten i sin vetenskapliga karriär, studerade diffusionen av väte genom uppvärmd platina, men överfördes till teoretisk fysik.
I 1877, han gick till Friedrich Wilhelms Universitet i Berlin för ett år av studier med fysiker Hermann von Helmholtz och Gustav Kirchhoff och matematikern Karl Weierstrass. Han skrev att Helmholtz aldrig var helt förberedd, talade långsamt, missbedömde oändligt och uttråkade sina lyssnare, medan Kirchhoff talade i noggrant förberedda föreläsningar som var torra och monotona., Han blev snart nära vänner med Helmholtz. Medan han genomförde ett program för mestadels självstudier av Clausius skrifter, vilket ledde honom att välja termodynamik som sitt fält.
I oktober 1878, Planck som klarade sin godkända tentor och i februari 1879 försvarade sin avhandling, Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (På termodynamikens andra lag). Han undervisade kort i matematik och fysik vid sin tidigare skola i München.
år 1880 hade Planck fått de två högsta akademiska examina som erbjöds i Europa., Den första var doktorsexamen efter att han avslutat sin uppsats som beskriver sin forskning och teori om termodynamik. Han presenterade sedan sin avhandling Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen (jämviktstillstånd av isotropa kroppar vid olika temperaturer), vilket gav honom en habilitering.
Academic careerEdit
med slutförandet av hans habiliteringsuppsats blev Planck en obetald Privatdozent (tysk akademisk rang jämförbar med föreläsare / biträdande professor) i München och väntade tills han erbjöds en akademisk position., Trots att han ursprungligen ignorerades av det akademiska samhället, fortsatte han sitt arbete inom värmeteori och upptäckte en efter en samma termodynamiska formalism som Gibbs utan att inse det. Clausius idéer om entropi ockuperade en central roll i sitt arbete.
i April 1885 utsåg universitetet i Kiel Planck till docent i teoretisk fysik. Ytterligare arbete på entropi och dess behandling, särskilt som den tillämpas i fysikalisk kemi, följt. Han publicerade sin avhandling om termodynamik 1897., Han föreslog en termodynamisk grund för Svante Arrhenius teori om elektrolytisk dissociation.1889 utsågs han till efterträdare till Kirchhoffs position vid Friedrich-Wilhelms-Universität i Berlin – förmodligen tack vare Helmholtz förbön – och 1892 blev han fullprofessor. År 1907 erbjöds Planck Boltzmanns position i Wien, men tackade nej till att stanna i Berlin. Under 1909, som Universitetet i Berlin, professor, han var inbjuden att bli Ernest Kempton Adams Universitetslektor i Teoretisk Fysik vid Columbia University i New York., En serie av hans föreläsningar översattes och sampublicerades av Columbia University professor A. P. Wills. Han avgick från Berlin den 10 januari 1926 och efterträddes av Erwin Schrödinger.i mars 1887 gifte sig Planck med Marie Merck (1861-1909), syster till en skolkamrat, och flyttade med henne till en lägenhet i Kiel. De hade fyra barn: Karl (1888-1916), tvillingarna Emma (1889-1919) och Grete (1889-1917), och Erwin (1893-1945).
Efter lägenheten i Berlin bodde familjen Planck i en villa i Berlin-Grunewald, Wangenheimstrasse 21., Flera andra professorer från Universitetet i Berlin bodde i närheten, bland dem teologen Adolf von Harnack, som blev en nära vän till Planck. Snart blev Planckhemmet ett socialt och kulturellt centrum. Många kända forskare, som Albert Einstein, Otto Hahn och Lise Meitner var frekventa besökare. Traditionen att gemensamt utföra musik hade redan etablerats i Helmholtz hem.
Efter flera lyckliga år dog Marie Planck i juli 1909, eventuellt från tuberkulos., I mars 1911 gifte sig Planck med sin andra hustru Marga von Hoesslin (1882-1948); i December föddes hans femte barn Hermann.under första världskriget tillfångatogs Plancks andra son Erwin av fransmännen 1914, medan hans äldste son Karl dödades i strid mot Verdun. Grete dog 1917 när hon födde sitt första barn. Hennes syster dog på samma sätt två år senare, efter att ha gift sig med Gretes änkling. Båda barnbarnen överlevde och namngavs efter sina mödrar. Planck uthärdade dessa förluster stoiskt.,i januari 1945 dömdes Erwin, till vilken han hade varit särskilt nära, till döden av nazist Volksgerichtshof på grund av hans deltagande i det misslyckade försöket att mörda Hitler i juli 1944. Erwin avrättades den 23 januari 1945.som professor vid Friedrich-Wilhelms-Universität i Berlin gick Planck med i det lokala fysiska samhället., Han skrev senare om den här tiden: ”på den tiden var jag i huvudsak den enda teoretiska fysikern där, varifrån saker inte var så lätta för mig, för jag började nämna entropi, men det var inte riktigt modernt, eftersom det betraktades som en matematisk spook”. Tack vare hans initiativ, de olika lokala Fysiska Samhällena i Tyskland samman i 1898 för att bilda det tyska Physical Society (Deutsche Physikalische Gesellschaft, DPG); från 1905-1909 Planck var president.,
plakett vid Humboldt-universitetet i Berlin: ”Max Planck, upptäckare av den elementära kvantum av action h, undervisade i denna byggnad från 1889 till 1928.”
Planck startade en sex terminskurs av föreläsningar om teoretisk fysik,” torr, något opersonlig ”enligt Lise Meitner,” med inga anteckningar, aldrig göra misstag, aldrig vacklande; den bästa föreläsaren jag någonsin hört ”enligt en engelsk deltagare, James R. Partington, som fortsätter:” det fanns alltid många som stod runt i rummet., Eftersom föreläsningssalen var väl uppvärmd och ganska nära, skulle några av lyssnarna från tid till annan falla till golvet, men det störde inte föreläsningen.,”Planck inte fastställa en faktisk ”skolan”); antalet av hans doktorander var bara ca 20, bland dem:
- 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)
Svart body radiationEdit
1894, Planck vände sin uppmärksamhet till problemet med svart body-strålning., Problemet hade förklarats av Kirchhoff 1859: ”hur beror intensiteten hos den elektromagnetiska strålningen som emitteras av en svart kropp (en perfekt absorberare, även känd som en kavitetsradiator) på strålningsfrekvensen (dvs ljusets färg) och kroppens temperatur?”. Frågan hade utforskats experimentellt, men ingen teoretisk behandling överens med experimentella värden. Wilhelm Wien föreslog Wiens lag, som korrekt förutspådde beteendet vid höga frekvenser, men misslyckades vid låga frekvenser., Rayleigh-Jeanslagen, ett annat tillvägagångssätt för problemet, kom överens med experimentella resultat vid låga frekvenser, men skapade det som senare kallades ”ultraviolett katastrof” vid höga frekvenser. Men i motsats till många läroböcker var detta inte en motivation för Planck.
Plancks första föreslagna lösning på problemet 1899 följde från vad Planck kallade ”principen om elementär störning”, vilket gjorde det möjligt för honom att härleda Wiens lag från ett antal antaganden om entropin av en idealisk oscillator, vilket skapade vad som kallades Wien–Planck-lagen., Snart fann man att experimentella bevis inte bekräftade den nya lagen alls, till Plancks frustration. Planck reviderade sitt tillvägagångssätt och härledde den första versionen av den berömda Planck black-body radiation law, som beskrev det experimentellt observerade svartkroppsspektrumet väl. Det föreslogs först vid ett möte i DPG den 19 oktober 1900 och publicerades 1901. Denna första avledning inkluderade inte energikvantisering och använde inte statistisk mekanik, som han höll en aversion mot., I November 1900 reviderade Planck detta första tillvägagångssätt, med utgångspunkt i Boltzmanns statistiska tolkning av termodynamikens andra lag som ett sätt att få en mer grundläggande förståelse för principerna bakom hans strålningslag. Eftersom Planck var djupt misstänksam mot de filosofiska och fysiska konsekvenserna av en sådan tolkning av Boltzmanns tillvägagångssätt var hans anlitande av dem, som han senare uttryckte det, ”en handling av förtvivlan … Jag var redo att offra någon av mina tidigare övertygelser om fysik”.,
det centrala antagandet bakom hans nya härledning, som presenterades för DPG den 14 December 1900, var antagandet, som nu kallas Planck postulatet, att elektromagnetisk energi endast kan emitteras i kvantifierad form, med andra ord, energin kan bara vara en multipel av en elementär enhet:
e = h ν {\displaystyle E=H\nu }
där h är Plancks konstant, även känd som Plancks action quantum (introducerad redan 1899), och ν är frekvensen av den strålning. Observera att de elementära energienheterna som diskuteras här representeras av hv och inte bara av ν., Fysiker kallar nu dessa quanta fotoner, och en foton av frekvens ν kommer att ha sin egen specifika och unika energi. Den totala energin vid denna frekvens är då lika med hv multiplicerat med antalet fotoner vid denna frekvens.
Planck 1918, året då han mottog Nobelpriset i fysik för sitt arbete med kvantteori
Vid första Planck ansåg att kvantifieringen endast var ”ett rent formellt antagande … egentligen tänkte jag inte mycket på det …,”; numera anses detta antagande, oförenligt med klassisk fysik, som kvantfysikens födelse och den största intellektuella prestationen av Plancks karriär (Ludwig Boltzmann hade diskuterat i ett teoretiskt dokument 1877 möjligheten att energistaterna i ett fysiskt system skulle kunna vara diskreta). Upptäckten av Plancks konstant gjorde det möjligt för honom att definiera en ny universell uppsättning fysiska enheter (som Plancklängden och Planckmassan), alla baserade på grundläggande fysiska konstanter som mycket av kvantteorin bygger på., Som ett erkännande av Plancks grundläggande bidrag till en ny gren av fysiken tilldelades han Nobelpriset i fysik för 1918 (han fick faktiskt priset 1919).
därefter försökte Planck förstå betydelsen av energikvanta, men till ingen nytta. ”Mina outtröttliga försök att på något sätt återintegrera åtgärden quantum i klassisk teori förlängdes under flera år och orsakade mig mycket problem.,”Även flera år senare satte andra fysiker som Rayleigh, Jeans och Lorentz Plancks konstanta till noll för att anpassa sig till klassisk fysik, men Planck visste väl att denna konstanta hade ett exakt nonzero-värde. ”Jag kan inte förstå jeansens envishet-han är ett exempel på en teoretiker som aldrig borde existera, samma som Hegel var för filosofin. Så mycket värre för fakta om de inte passar.”
Max Born skrev om Planck: ”han var av naturen ett konservativt sinne; han hade inget av det revolutionära och var grundligt skeptisk till spekulationer., Ändå var hans tro på den övertygande kraften av logisk resonemang från fakta så stark att han inte flinch från att tillkännage den mest revolutionära idén som någonsin har skakat fysiken.”
Einstein och relativitetsteorin
i 1905 publicerades de tre epokala tidningarna av Albert Einstein i tidskriften Annalen der Physik. Planck var bland de få som omedelbart erkände betydelsen av den speciella relativitetsteorin. Tack vare hans inflytande blev denna teori snart allmänt accepterad i Tyskland., Planck bidrog också avsevärt till att utvidga den speciella relativitetsteorin. Till exempel omarbetade han teorin när det gäller klassisk handling.
Einsteins hypotes om ljus quanta (fotoner), baserad på Heinrich Hertz 1887-upptäckt (och ytterligare undersökning av Philipp Lenard) av den fotoelektriska effekten, avvisades ursprungligen av Planck. Han var ovillig att kasta helt Maxwells teori om elektrodynamik., ”Ljusteorin skulle kastas tillbaka inte i årtionden, utan i århundraden, i den tid då Christiaan Huygens vågade kämpa mot Isaac Newtons mäktiga utsläppsteori …”
1910 påpekade Einstein det avvikande beteendet hos specifik värme vid låga temperaturer som ett annat exempel på ett fenomen som trotsar förklaring av klassisk fysik. Planck och Nernst, som försökte klargöra det ökande antalet motsägelser, organiserade den första Solvaykonferensen (Bryssel 1911). Vid detta möte kunde Einstein övertyga Planck.,
under tiden hade Planck utnämnts till dekanus vid Berlins universitet, varigenom det var möjligt för honom att ringa Einstein till Berlin och etablera en ny professur för honom (1914). Snart blev de två forskarna nära vänner och träffades ofta för att spela musik tillsammans.,
First World WarEdit
Vid början av första världskriget godkände Planck den allmänna spänningen hos allmänheten och skrev att ”förutom mycket som är hemskt, finns det också mycket som är oväntat bra och vackert: den smidiga lösningen av de svåraste inhemska politiska problemen genom enandet av alla parter (och) … allt gott och ädelt.”
Planck avstod dock från nationalismens ytterligheter., År 1915, vid en tidpunkt då Italien var på väg att ansluta sig till de allierade krafterna, röstade han framgångsrikt för en vetenskaplig uppsats från Italien, som fick ett pris från Preussiska vetenskapsakademin, där Planck var en av fyra permanenta presidenter.
Planck undertecknade också det ökända ”manifestet för de 93 intellektuella”, en broschyr av polemisk krigspropaganda (medan Einstein behöll en strikt pacifistisk inställning som nästan ledde till hans fängelse, bara skonades tack vare hans schweiziska medborgarskap).,
efterkrigstiden och Weimar Republikenredigera
i de turbulenta efterkrigsåren utfärdade Planck, nu den högsta myndigheten i tysk fysik, slogan ”fortsätta och fortsätta arbeta” till sina kollegor.
i oktober 1920 etablerade han och Fritz Haber Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (Akutorganisation för tysk vetenskap), som syftade till att ge ekonomiskt stöd till vetenskaplig forskning. En stor del av de pengar som organisationen skulle distribuera höjdes utomlands.,Planck hade också ledande befattningar vid Berlins universitet, Preussiska vetenskapsakademin, det tyska fysiska samhället och Kaiser Wilhelm Society (som blev Max Planck Society 1948). Under denna tid var de ekonomiska förhållandena i Tyskland sådana att han knappast kunde bedriva forskning. År 1926 blev Planck utländsk medlem av Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences.,under mellankrigstiden blev Planck medlem i Deutsche Volks-Partei (tyska Folkpartiet), Nobels fredspristagare Gustav Stresemann, som strävade efter liberala mål för inrikespolitik och ganska revisionistiska mål för politik runt om i världen.
Planck motsatte sig införandet av allmän rösträtt och uttryckte senare uppfattningen att den nazistiska diktaturen berodde på ”uppstigningen av folkmassans regel”.
Quantum mechanicsEdit
från vänster till höger: W. Nernst, A. Einstein, M., Planck, R. A. Millikan och von Laue vid en middag som von Laue gav i Berlin den 11 November 1931
i slutet av 1920-talet hade Heisenberg och Pauli utarbetat Köpenhamns tolkning av kvantmekanik, men det avvisades av Planck och av Schrödinger, Laue och Einstein också. Planck förväntade sig att vågmekanik snart skulle göra kvantteori—sitt eget barn-onödigt. Detta skulle dock inte vara fallet. Ytterligare arbete cementerade bara kvantteori, även mot hans och Einsteins filosofiska revulsioner., Planck upplevde sanningen om sin egen tidigare observation från sin kamp med de äldre synpunkterna under sina yngre år: ”en ny vetenskaplig sanning triumferar inte genom att övertyga sina motståndare och få dem att se ljuset, utan snarare för att dess motståndare så småningom dör, och en ny generation växer upp som är bekant med den.”
nazistisk diktatur och andra världen WarEdit
när nazisterna kom till makten 1933 var Planck 74. Han bevittnade många judiska vänner och kollegor utvisade från sina positioner och förödmjukade, och hundratals forskare emigrerar från Nazityskland., Återigen försökte han ”fortsätta och fortsätta arbeta” och frågade forskare som övervägde emigration att stanna kvar i Tyskland. Ändå hjälpte han sin brorson, ekonomen Hermann Kranold, att emigrera till London efter hans gripande. Han hoppades att krisen skulle minska snart och den politiska situationen skulle förbättras.,
Otto Hahn bad Planck att samla välkända Tyska professorer för att utfärda ett offentligt proklamation mot behandlingen av judiska professorer, men Planck svarade: ”Om du kan samla idag 30 sådana herrar, så kommer 150 andra i morgon att komma och tala mot det, eftersom de är angelägna om att ta över de andras positioner.”Under Plancks ledning undvek Kaiser Wilhelm Society (KWG) öppen konflikt med nazistregimen, förutom den judiska Fritz Haber., Planck försökte diskutera frågan med den nyligen utsedda Tysklands förbundskansler Adolf Hitler, men misslyckades, när det gäller Hitler ” judarna är alla kommunister, och det här är mina fiender.”Under det följande året, 1934, Dog Haber i exil.
ett år senare, Planck, som varit ordförande för KWG sedan 1930, organiserade i en något provocerande stil ett officiellt minnesmöte för Haber. Han lyckades också i hemlighet göra det möjligt för ett antal judiska forskare att fortsätta arbeta i KWG-institut i flera år., År 1936 slutade hans mandatperiod som president för KWG, och den nazistiska regeringen pressade honom att avstå från att söka en annan term.
eftersom det politiska klimatet i Tyskland gradvis blev mer fientligt, Johannes Stark, framstående exponent för Deutsche Physik (”tysk fysik”, även kallad ”arisk fysik”) attackerade Planck, Sommerfeld och Heisenberg för att fortsätta att undervisa Einsteins teorier och kalla dem ”vita judar”. ”Hauptamt Wissenschaft ”(Nazi government office for science) startade en undersökning av Plancks anor och hävdade att han var” 1/16 judisk”, men Planck själv förnekade det.,
Max Plancks grav i Göttingen
år 1938 firade Planck sin 80-årsdag. DPG höll en fest, under vilken Max-Planck-medaljen (grundad som den högsta medaljen av DPG 1928) tilldelades den franska fysikern Louis de Broglie. I slutet av 1938 förlorade den preussiska Akademin sin återstående självständighet och togs över av nazister (Gleichschaltung). Planck protesterade genom att avgå sitt ordförandeskap., Han fortsatte att resa ofta, vilket gav många offentliga samtal, som hans tal om Religion och vetenskap, och fem år senare var han tillräckligt lämplig för att klättra 3000 meter höga toppar i Alperna.
under andra världskriget tvingade det ökande antalet allierade bombuppdrag mot Berlin Planck och hans fru att tillfälligt lämna staden och bo på landsbygden. År 1942 skrev han: ”i mig har en ivrig önskan vuxit för att fortsätta denna kris och leva tillräckligt länge för att kunna bevittna vändpunkten, början på en ny uppgång.,”I februari 1944 förstördes hans hem i Berlin helt av en flygräd, som utrotade alla hans vetenskapliga register och korrespondens. Hans landsbygds reträtt hotades av de allierade arméernas snabba framsteg från båda sidor.Plancks son Erwin arresterades 1944 av Gestapo efter attentatet mot Hitler den 20 juli. Han dömdes till döden av folkets domstol i oktober 1944. Erwin hängdes i Berlins Plotzensee-fängelse i januari 1945. Hans sons död förstörde mycket av Plancks vilja att leva., Planck avled den 4 oktober 1947.Planck avled den 4 oktober 1947. Hans grav ligger på den gamla Stadtfriedhof (stadskyrkogården) i Göttingen.