Jeta personale e Max Planck. Biografia e shkurtër e Max Planck

01.09.2020

Planck, kush është krijuesi i saj dhe sa i rëndësishëm u bë për zhvillim shkenca moderne. Tregohet gjithashtu rëndësia e idesë së kuantizimit për të gjithë mikrobotën.

Smartphone dhe fizika kuantike

Bota moderne rreth nesh është shumë e ndryshme në teknologji nga gjithçka që ishte e njohur njëqind vjet më parë. E gjithë kjo u bë e mundur vetëm sepse në agimin e shekullit të njëzetë, shkencëtarët e mposhtën pengesën dhe më në fund kuptuan: materia në shkallën më të vogël nuk është e vazhdueshme. Dhe kjo epokë u hap nga një njeri i shquar - Max Planck.

Biografia e Planck

Një nga konstantat fizike, një ekuacion kuantik, komuniteti shkencor në Gjermani, një asteroid dhe një teleskop hapësinor janë emëruar pas tij. Imazhi i tij ishte i stampuar në monedha dhe i printuar në pulla dhe kartëmonedha. Çfarë lloj personi ishte Max Planck? Ai lindi në mesin e shekullit të nëntëmbëdhjetë në një familje të varfër fisnike gjermane. Midis paraardhësve të tij kishte shumë avokatë të mirë dhe ministra të kishës. M. Planck mori një arsimim të mirë, por kolegët e tij fizikantë me shaka e quajtën atë "vetëmësuar". Shkencëtari mori njohuritë e tij themelore nga librat.

Hipoteza e Planck-ut lindi nga një supozim që ai e nxori teorikisht. Në karrierën e tij shkencore, ai iu përmbajt parimit "shkenca vjen e para". Gjatë Luftës së Parë Botërore, Planck u përpoq të mbante lidhje me kolegë të huaj nga vendet armike të Gjermanisë. Ardhja e nazistëve e gjeti atë në pozicionin e drejtorit të një komuniteti të madh shkencor - dhe shkencëtari kërkoi të mbronte punonjësit e tij dhe ndihmoi ata që ikën nga regjimi të shkonin jashtë vendit. Pra, hipoteza e Planck nuk ishte e vetmja gjë për të cilën ai respektohej. Sidoqoftë, ai kurrë nuk foli hapur kundër Hitlerit, me sa duket duke kuptuar se jo vetëm do të dëmtonte veten, por as nuk do të mund të ndihmonte ata që kishin nevojë. Fatkeqësisht, shumë fizikanë nuk e pranuan këtë pozicion të M. Planck dhe pushuan së komunikuari me të. Ai kishte pesë fëmijë dhe vetëm më i vogli i mbijetoi babait të tij. Djalin e madh e mori i pari, i mesmi - i dyti lufte boterore. Të dyja vajzat nuk i mbijetuan lindjes. Në të njëjtën kohë, bashkëkohësit vunë re se vetëm në shtëpi Planck ishte ai vetë.

Burimet e kuanteve

Që nga shkolla, shkencëtari ka qenë i interesuar për të: çdo proces ndodh vetëm me një rritje të kaosit dhe një humbje të energjisë ose masës. Ai ishte i pari që e formuloi atë pikërisht kështu - për sa i përket entropisë, e cila mund të rritet vetëm në një sistem termodinamik. Më vonë, ishte kjo punë që çoi në formulimin e hipotezës së famshme të Planck. Ai ishte gjithashtu një nga ata që futi traditën e ndarjes së matematikës nga fizika, duke krijuar praktikisht seksionin teorik të kësaj të fundit. Para tij, të gjitha shkencat natyrore ishin të përziera, dhe eksperimentet u kryen nga individë në laboratorë që pothuajse nuk ishin të ndryshëm nga ato alkimike.

Hipoteza kuantike

Duke eksploruar entropinë e valëve elektromagnetike në termat e oshilatorëve dhe duke u mbështetur në të dhënat eksperimentale të marra dy ditë më parë, më 19 tetor 1900, Planck u prezantoi shkencëtarëve të tjerë formulën që më vonë do të merrte emrin e tij. Ai lidhte energjinë, gjatësinë e valës dhe temperaturën e rrezatimit (në rastin kufizues për të gjithë natën tjetër, kolegët e tij nën udhëheqjen e Rubens kryen eksperimente për të konfirmuar këtë teori. Dhe doli të ishte e saktë! Megjithatë, në mënyrë që teorikisht të të vërtetojë hipotezën që lind nga kjo formulë dhe në të njëjtën kohë të shmangë kompleksitetet matematikore si pafundësitë, Planck duhej të pranonte se energjia nuk emetohet në një rrjedhë të vazhdueshme, siç mendohej më parë, por në pjesë të veçanta (E = hν). të gjitha idetë ekzistuese rreth një trupi të ngurtë hipoteza kuantike e Planck-ut revolucionarizuan fizikën.

Pasojat e kuantizimit

Në fillim, shkencëtari nuk e kuptoi rëndësinë e zbulimit të tij. Për ca kohë, formula që ai nxori u përdor vetëm si një mënyrë e përshtatshme për të zvogëluar sasinë operacionet matematikore për llogaritjen. Në të njëjtën kohë, si Planck ashtu edhe shkencëtarë të tjerë përdorën ekuacione të vazhdueshme të Maxwell. E vetmja gjë që më ngatërroi ishte konstantja h, së cilës nuk mund t'i jepej një kuptim fizik. Më vonë, vetëm Albert Einstein dhe Paul Ehrenfest, duke kuptuar fenomenet e reja të radioaktivitetit dhe duke u përpjekur për të gjetur një bazë matematikore për spektrat optikë, kuptuan rëndësinë e asaj që është hipoteza e Planck. Ata thonë se raporti në të cilin formula u prezantua për herë të parë hapi epokën e fizikës së re. Ajnshtajni ishte ndoshta i pari që njohu fillimet e tij. Pra, kjo është edhe meritë e tij.

Çfarë kuantizohet

Të gjitha gjendjet që çdo grimcë elementare mund të supozojë janë diskrete. Një elektron i bllokuar mund të jetë vetëm në nivele të caktuara. Ngacmimi i një atomi, si procesi i kundërt - emetimi, ndodh gjithashtu në kërcime. Çdo ndërveprim elektromagnetik është një shkëmbim i kuanteve të energjisë përkatëse. Njerëzimi e ka shfrytëzuar energjinë e atomit vetëm falë të kuptuarit të diskretitetit bota moderne, dhe për këtë arsye secili nga njerëzit.

PLANK, MAX(Planck, Max) (1858–1947), fizikan teorik gjerman, themelues i teorisë kuantike. Lindur më 23 prill 1858 në Kiel. Ai studioi në universitetet e Mynihut dhe Berlinit, në këtë të fundit ndoqi një kurs leksionesh nga fizikantët Helmholtz dhe Kirchhoff dhe matematikani Weierstrass. Në të njëjtën kohë, ai studioi me kujdes punimet mbi termodinamikën e Clausius, të cilat përcaktuan kryesisht drejtimin e kërkimit të Planck në këto vite. Në vitin 1879 ai u bë doktor i filozofisë, duke paraqitur një disertacion për mbrojtje Mbi ligjin e dytë të nxehtësisë mekanike. Në punën e tij të disertacionit, ai shqyrtoi çështjen e pakthyeshmërisë së procesit të përcjelljes së nxehtësisë dhe dha formulimin e parë të përgjithshëm të ligjit të entropisë në rritje. Një vit pas mbrojtjes së tij, ai mori të drejtën për të dhënë mësim në fizikë teorike dhe e dha këtë lëndë në Universitetin e Mynihut për pesë vjet. Më 1885 u bë profesor i fizikës teorike në Universitetin e Kielit. Botimi i tij më domethënës gjatë kësaj periudhe ishte libri Parimi i ruajtjes së energjisë, i cili mori një çmim në konkursin e Fakultetit Filozofik të Universitetit të Göttingen. Më 1889 Planck u ftua në Universitetin e Berlinit në postin e profesorit të jashtëzakonshëm dhe tre vjet më vonë u emërua profesor ordiner. Në vitet e para të qëndrimit në Berlin, ai studioi teorinë e nxehtësisë, elektro- dhe termokimisë, ekuilibrin në gaze dhe tretësirë të holluar.

Në 1896 Planck filloi kërkimin e tij klasik në fushën e rrezatimit termik. Pasi mori zgjidhjen e problemit të shpërndarjes së energjisë në spektrin e rrezatimit të një trupi absolutisht të zi, në vitin 1900 ai nxori një formulë gjysmë empirike, e cila, kur temperaturat e larta dhe gjatësitë e valëve të gjata përshkruanin në mënyrë të kënaqshme të dhënat eksperimentale të Kurlbaum dhe Rubens, dhe në valë të shkurtra dhe temperatura të ulëta u kthyen në ligjin e Wien-it. Në procesin e vërtetimit teorik të formulës së tij, Planck arriti në një përfundim mahnitës: ai zbuloi se ekuacioni është i vlefshëm vetëm nën një koncept krejtësisht të ri, domethënë: gjatë rrezatimit, energjia nuk emetohet ose absorbohet vazhdimisht dhe jo në asnjë sasi, por vetëm në pjesë të pandashme - "kuanta" . Në këtë rast, energjia e kuantit është proporcionale me frekuencën e lëkundjes dhe konstanten e re themelore, e cila ka dimensionin e veprimit. Kjo konstante themelore tani quhet konstanta e Plankut. Dita 14 dhjetor 1900, kur Planck raportoi në Shoqërinë Fizike Gjermane për derivimin teorik të ligjit të rrezatimit, u bë data e lindjes së teorisë kuantike dhe një epokë e re në shkencën natyrore. Megjithatë, teoria e propozuar nga Planck si justifikim për formulën që ai nxori nuk tërhoqi vëmendjen e shkencëtarëve deri në vitin 1905, kur A. Einstein përdori idenë revolucionare të kuanteve, duke e shtrirë atë në vetë procesin e rrezatimit dhe duke parashikuar ekzistencën e foton. Në 1918 Planck u dha për teorinë e tij Çmimin Nobel në fizikë. Vetë shkencëtari, në fund të jetës së tij, pranoi se për shumë vite me radhë ai u përpoq "të integronte disi kuantumin e veprimit në sistemin e fizikës klasike", por ai dështoi.

Puna e Planck-ut mbi teorinë e relativitetit kishte një rëndësi të madhe. Në vitin 1906 ai nxori ekuacionet e dinamikës relativiste, duke marrë shprehje për energjinë dhe momentin e elektronit.

Në 1926, Planck la postin e tij në Universitetin e Berlinit (ku E. Schrödinger u bë pasuesi i tij), por vazhdoi të merrte pjesë aktive në jetën e tij shkencore dhe gjithashtu dha leksione publike mbi fizikën. Në 1912-1938 ai ishte sekretar i përhershëm i Akademisë së Shkencave të Berlinit dhe për një kohë të gjatë ishte president i Shoqërisë Kaiser Wilhelm (që nga viti 1948 - Shoqëria Max Planck). I detyruar nga pozicioni i tij për të nderuar Hitlerin, ai pati një bisedë me të në vitin 1933, të cilën ai u përpoq ta përdorte për të parandaluar shkarkimin masiv të shkencëtarëve hebrenj.

Gjatë Luftës së Dytë Botërore, Planck pësoi shumë vështirësi. vitet e fundit jeta e tij u la në hije nga vdekja e djalit të tij, i ekzekutuar për pjesëmarrje në atentatin ndaj Hitlerit më 20 korrik 1944. Planck vdiq në Göttingen më 4 tetor 1947.

Ndër veprat e shumta të shkencëtarit - Leksione mbi teorinë e rrezatimit termik (Vorlesungen über die Theorie der Warmestrahlung, 1906), Hyrje në fizikën teorike (Einführung në teorinë e fizikës, Bd. 1–5, 1916–1930), Shtigjet e njohurive fizike (Wege zur physikalischen Erkenntnis, 1933).

Matematikani i shquar francez A. Poincaré shkroi: «Teoria kuantike e Plankut është, pa asnjë dyshim, revolucioni më i madh dhe më i thellë që ka pësuar filozofia natyrore që nga koha e Njutonit.»

Max Karl Ernst Ludwig Planck lindi më 23 prill 1858 në qytetin prusian të Kielit, në familjen e profesorit të së drejtës civile Johann Julius Wilhelm von Planck dhe Emma (nee Patzig) Planck.

Në 1867 familja u transferua në Mynih. Planck më vonë kujtoi: «Në shoqërinë e prindërve dhe motrave të mia, kalova një kohë të lumtur vitet e hershme" Në Gjimnazin Klasik Royal Maximilian, Max studioi mirë. Aftësitë e tij të shkëlqyera matematikore u zbuluan gjithashtu herët: në shkollën e mesme dhe të mesme u bë e zakonshme që ai të zëvendësonte mësuesit e sëmurë të matematikës. Planck kujtoi mësimet e Hermann Müller-it, «një burrë i shoqërueshëm, mendjemprehtë dhe mendjemprehtë, i cili dinte të përdorte shembuj të gjallë për të shpjeguar kuptimin e ligjeve fizike për të cilat ai na tha neve, studentëve të tij».

Pas mbarimit të shkollës së mesme në 1874, ai studioi matematikë dhe fizikë për tre vjet në Universitetin e Mynihut dhe një vit në Universitetin e Berlinit. Fizika u mësua nga profesori F. von Jolly. Për të, si për të tjerët, Planck tha më vonë se mësoi shumë prej tyre dhe mbajti një kujtim mirënjohës prej tyre, "megjithatë, shkencërisht ata në thelb ishin njerëz të kufizuar.” Max vendosi të përfundojë arsimin e tij në Universitetin e Berlinit. Edhe pse këtu ai studioi me njerëz të famshëm të shkencës si Helmholtz dhe Kirchhoff, edhe këtu ai nuk mori kënaqësi të plotë: ai ishte i mërzitur që ndriçuesit dhanë leksione të dobëta, veçanërisht Helmholtz. Ai fitoi shumë më tepër duke u njohur me botimet e këtyre fizikanëve të shquar. Ata kontribuan në faktin se interesat shkencore të Planck u përqendruan në termodinamikën për një kohë të gjatë.

Planck mori doktoraturën në 1879, pasi mbrojti disertacionin e tij në Universitetin e Mynihut "Mbi ligjin e dytë të teorisë mekanike të nxehtësisë" - ligji i dytë i termodinamikës, i cili thotë se asnjë proces i vazhdueshëm vetë-qëndrueshëm nuk mund të transferojë nxehtësinë nga një i ftohtë. trupi në një më të ngrohtë. Një vit më vonë, ai mbrojti disertacionin e tij "Gjendja e ekuilibrit të trupave izotropikë në temperatura të ndryshme", gjë që i dha atij pozicionin e asistentit të vogël në Fakultetin e Fizikës në Universitetin e Mynihut.

Siç kujton shkencëtari: "Duke qenë asistent profesor privat në Mynih për shumë vite, prita më kot një ftesë për profesor, për të cilën, natyrisht, kishte pak mundësi, pasi fizika teorike nuk kishte shërbyer ende. subjekt i veçantë. Aq më urgjente ishte nevoja për të avancuar disi në botën shkencore.

Me këtë qëllim, vendosa të zhvilloj problemin për thelbin e energjisë, të paraqitur nga Fakulteti Filozofik i Göttingen-it për çmimin për vitin 1887. Edhe para përfundimit të kësaj pune, në pranverën e vitit 1885, më ftuan si profesor i jashtëzakonshëm i fizikës teorike në Universitetin e Kielit. Kjo më dukej si shpëtim; Ditën kur drejtori ministror Althof më ftoi në hotelin e tij Marienbad dhe më informoi për kushtet në mënyrë më të detajuar, e konsiderova ditën më të lumtur të jetës sime. Edhe pse bëja një jetë të shkujdesur në shtëpinë e prindërve të mi, përsëri u përpoqa për pavarësi...

Së shpejti u transferova në Kiel; puna ime në Göttingen u përfundua shpejt atje dhe u kurorëzua me një çmim të dytë.”

Në 1888, Planck u bë profesor i asociuar në Universitetin e Berlinit dhe drejtor i Institutit të Fizikës Teorike (posti i drejtorit u krijua posaçërisht për të).

Në 1896, Planck u interesua për matjet e kryera në Institutin Shtetëror të Fizikës dhe Teknologjisë në Berlin. Puna eksperimentale për studimin e shpërndarjes spektrale të rrezatimit të "trupit të zi" e kryer këtu tërhoqi vëmendjen e shkencëtarit për problemin e rrezatimit termik.

Deri në atë kohë, kishte dy formula për përshkrimin e rrezatimit të "trupit të zi": një për pjesën me valë të shkurtër të spektrit (formula e Wien), tjetra për pjesën e valës së gjatë (formula e Rayleigh). Detyra ishte t'i ankoronte.

Studiuesit e quajtën mospërputhjen midis teorisë së rrezatimit dhe eksperimentit një "katastrofë ultravjollcë". Një mospërputhje që nuk mund të zgjidhej. Një bashkëkohës i "katastrofës ultravjollcë", fizikani Lorentz, vuri në dukje me trishtim: "Ekuacionet e fizikës klasike nuk ishin në gjendje të shpjegonin pse një furrë që po vdes nuk lëshon rreze të verdha së bashku me rrezatimin me gjatësi vale të gjata..."

Planck arriti të "qepte" formulat Wien dhe Rayleigh dhe të nxirrte një formulë që përshkruan plotësisht me saktësi spektrin e rrezatimit të trupit të zi.

Ja si shkruan vetë shkencëtari për këtë:

“Ishte në atë kohë që të gjithë fizikanët e shquar, si nga ana eksperimentale, ashtu edhe nga ana teorike, iu drejtuan problemit të shpërndarjes së energjisë në spektrin normal. Megjithatë, ata e kërkonin në drejtim të paraqitjes së intensitetit të rrezatimit në varësinë e tij nga temperatura, ndërsa unë dyshoja për një lidhje më të thellë në varësinë e entropisë nga energjia. Meqenëse vlera e entropisë nuk kishte gjetur ende njohjen e duhur, nuk isha aspak i shqetësuar për metodën që përdorja dhe mund t'i kryeja lirshëm dhe tërësisht llogaritjet e mia pa frikën e ndërhyrjes ose avansimit nga askush.

Meqenëse derivati i dytë i entropisë së tij në lidhje me energjinë e tij ka një rëndësi të veçantë për pakthyeshmërinë e shkëmbimit të energjisë midis oshilatorit dhe rrezatimit të ngacmuar prej tij, unë llogarita vlerën e kësaj sasie për rastin që atëherë ishte në qendër. të të gjitha interesave të shpërndarjes së energjisë në Wien, dhe gjeti një rezultat të jashtëzakonshëm që për këtë rast, reciprociteti i një vlere të tillë, që unë e kam caktuar këtu si K, është në përpjesëtim me energjinë. Kjo lidhje është kaq mahnitëse e thjeshtë sa për një kohë të gjatë e njoha atë si krejtësisht të përgjithshme dhe punova në justifikimin e saj teorik. Megjithatë, paqëndrueshmëria e këtij kuptimi u zbulua shpejt nga rezultatet e matjeve të reja. Pikërisht në atë kohë që për vlerat e vogla të energjisë, ose për valët e shkurtra, ligji i Wien-it u konfirmua në mënyrë të përsosur, dhe më pas, për vlera të mëdha energjie, ose për valë të mëdha, Lummer dhe Pringsheim fillimisht vendosën një devijim të dukshëm. , dhe ato të kryera nga Rubens dhe F. Kurlbaum matjet me fluospar dhe kripë kaliumi zbuluan një marrëdhënie krejtësisht të ndryshme, por përsëri të thjeshtë, që vlera e K nuk është proporcionale me energjinë, por me katrorin e energjisë kur shkon në më të lartë. vlerat e energjisë dhe gjatësisë së valëve.

Kështu, eksperimentet e drejtpërdrejta vendosën dy kufij të thjeshtë për funksionin: për energjitë e vogla, proporcionaliteti (i shkallës së parë) me energjinë, për ato të mëdha - me katrorin e energjisë. Është e qartë se ashtu si çdo parim i shpërndarjes së energjisë jep një vlerë të caktuar të K, kështu çdo shprehje çon në ligj të caktuar shpërndarja e energjisë, dhe pyetja tani është të gjejmë një shprehje që do të jepte shpërndarjen e energjisë të përcaktuar nga matjet. Por tani asgjë nuk ishte më e natyrshme sesa të kompozohej për rastin e përgjithshëm një vlerë në formën e një shume prej dy termash: njëri i shkallës së parë dhe tjetri i shkallës së dytë të energjisë, kështu që për energjitë e ulëta termi i parë do të jini vendimtare, për ato të mëdha - e dyta; Në të njëjtën kohë, u gjet një formulë e re për rrezatimin, të cilën e propozova në një takim të Shoqërisë Fizike të Berlinit më 19 tetor 1900 dhe e rekomandova për kërkime.

Matjet e mëvonshme konfirmuan gjithashtu formulën e rrezatimit, domethënë, sa më të sakta, aq më delikate u miratuan metodat e matjes. Sidoqoftë, formula e matjes, nëse supozojmë të vërtetën e saj absolutisht të saktë, ishte në vetvete vetëm një ligj i hamendësuar lumturisht, që kishte vetëm një kuptim formal.

Planck vendosi që drita duhet të emetohet dhe të absorbohet në pjesë, dhe energjia e secilës pjesë të tillë është e barabartë me frekuencën e dridhjeve të shumëzuar me një konstante të veçantë, të quajtur konstanta e Plankut.

Shkencëtari raporton se sa me këmbëngulje u përpoq të fuste kuantumin e veprimit në sistemin e teorisë klasike: "Por kjo vlerë [konstantja h] doli të ishte kokëfortë dhe i rezistoi të gjitha përpjekjeve të tilla. Për sa kohë që mund të konsiderohet pafundësisht i vogël, domethënë në energji më të larta dhe periudha më të gjata, gjithçka ishte në rregull të përsosur. Por në përgjithësi, aty-këtu shfaqej një çarje e hapur, e cila bëhej më e dukshme sa më shpejt të konsideroheshin dridhjet. Dështimi i të gjitha përpjekjeve për të kapërcyer këtë boshllëk shpejt nuk la asnjë dyshim se kuanti i veprimit luan një rol themelor në fizikën atomike dhe se me ardhjen e saj filloi fillimi i epoke e re në shkencën fizike, sepse përmban diçka të padëgjuar deri më tani, e cila synon të transformojë rrënjësisht tonën të menduarit fizik, e ndërtuar mbi konceptin e vazhdimësisë së të gjitha marrëdhënieve shkakësore që nga koha kur Leibniz dhe Njutoni krijuan llogaritjen infiniteminale.

W. Heisenberg përcjell legjendën e njohur për mendimet e Planck në këtë mënyrë: “Djali i tij Erwin Planck kujtoi këtë herë se po ecte me të atin në Grunewald, që gjatë gjithë ecjes Planck fliste i emocionuar dhe i shqetësuar për rezultatin e tij. kërkimore. Ai i tha diçka si kjo: "Ose kjo që po bëj tani është absurditet i plotë, ose po flasim, ndoshta, për zbulimin më të madh në fizikë që nga koha e Njutonit."

Më 14 dhjetor 1900, në një takim të Shoqatës Gjermane Fizike, Planck dha raportin e tij historik "Drejt Teorisë së Shpërndarjes së Energjisë së Rrezatimit Normal të Spektrit". Ai raportoi mbi hipotezën e tij dhe formulën e re të rrezatimit. Hipoteza e paraqitur nga Planck shënoi lindjen e teorisë kuantike, e cila bëri një revolucion të vërtetë në fizikë. Fizika klasike, në krahasim me fizikën moderne, tani do të thotë "fizikë para Planck".

Teoria e re përfshinte, përveç konstantës së Planck-ut, edhe sasi të tjera themelore, të tilla si shpejtësia e dritës dhe një numër i njohur si konstanta e Boltzmann-it. Në vitin 1901, bazuar në të dhënat eksperimentale mbi rrezatimin e trupit të zi, Planck llogariti vlerën e konstantës së Boltzmann-it dhe, duke përdorur informacione të tjera të njohura, mori numrin e Avogadro-s (numrin e atomeve në një mol të një elementi). Bazuar në numrin e Avogadro, Planck ishte në gjendje të gjente me saktësinë më të lartë ngarkesë elektrike elektron.

Pozicioni i teorisë kuantike u forcua në vitin 1905, kur Albert Ajnshtajni përdori konceptin e një fotoni - një kuant i rrezatimit elektromagnetik. Dy vjet më vonë, Ajnshtajni forcoi më tej pozicionin e teorisë kuantike duke përdorur konceptin e kuantit për të shpjeguar mospërputhjet misterioze midis teorisë dhe matjeve eksperimentale. kapaciteti specifik i nxehtësisë tel. Konfirmimi i mëtejshëm i teorisë së Planck erdhi në 1913 nga Bohr, i cili aplikoi teorinë kuantike në strukturën e atomit.

Në vitin 1919, Planck iu dha Çmimi Nobel në Fizikë për vitin 1918 "në njohje të shërbimeve të tij në zhvillimin e fizikës nëpërmjet zbulimit të kuanteve të energjisë". Siç tha A.G. Ekstrand, anëtar i Akademisë Mbretërore Suedeze të Shkencave në ceremoninë e ndarjes së çmimeve, "Teoria e rrezatimit të Planck është më e ndritura nga yjet udhërrëfyese të kërkimit fizik modern dhe, për aq sa mund të gjykohet, do të jetë shumë kohë përpara thesaret që janë marrë nga gjeniu i tij janë shteruar". Në leksionin e tij Nobel në vitin 1920, Planck përmblodhi punën e tij dhe pranoi se "prezantimi i kuantit nuk ka çuar ende në krijimin e një teorie të vërtetë kuantike".

Ndër arritjet e tij të tjera është, në veçanti, derivimi i tij i propozuar i ekuacionit Fokker-Planck, i cili përshkruan sjelljen e një sistemi grimcash nën ndikimin e impulseve të vogla të rastësishme.

Në vitin 1928, në moshën shtatëdhjetë vjeçare, Planck hyri në pensionin e tij të detyrueshëm zyrtar, por nuk i prishi lidhjet me Shoqërinë Kaiser Wilhelm për Shkenca Bazë, e së cilës u bë president në 1930. Dhe në prag të dekadës së tetë, ai vazhdoi aktivitetet e tij kërkimore.

Pasi Hitleri erdhi në pushtet në 1933, Planck vazhdimisht foli publikisht në mbrojtje të shkencëtarëve hebrenj të përjashtuar nga postet e tyre dhe të detyruar të emigrojnë. Më pas, Planck u bë më i rezervuar dhe heshti, megjithëse nazistët pa dyshim dinin për pikëpamjet e tij. Si një patriot duke dashur atdheun e tij, ai vetëm mund të lutej që kombi gjerman të rifitonte jetën e tij normale. Ai vazhdoi të shërbente në shoqëri të ndryshme gjermane, me shpresën për të ruajtur të paktën një pjesë të vogël të shkencës dhe iluminizmit gjerman nga shkatërrimi i plotë.

Planck jetonte në periferi të Berlinit - Grunewald. Shtëpia e tij, e vendosur pranë një pylli të mrekullueshëm, ishte e bollshme, komode dhe gjithçka kishte mbi të vulën e thjeshtësisë fisnike. Një bibliotekë e madhe, e zgjedhur me dashuri dhe mendim. Një dhomë muzikore ku pronari argëtonte të famshëm të mëdhenj dhe të vegjël me lojën e tij të hollë.

Gruaja e tij e parë, nena Maria Merck, me të cilën u martua në 1885, i lindi dy djem dhe dy vajza, binjake. Planck jetoi i lumtur me të për më shumë se njëzet vjet. Në vitin 1909 ajo vdiq. Ishte një goditje nga e cila shkencëtari nuk mundi të shërohej për një kohë të gjatë.

Dy vjet më vonë ai u martua me mbesën e tij Marga von Hesslin, me të cilën pati edhe një djalë. Por që atëherë e tutje, fatkeqësitë e përhumbën Planck-un. Gjatë Luftës së Parë Botërore, një nga djemtë e tij vdiq pranë Verdun, dhe në vitet në vijim të dy vajzat e tij vdiqën në lindje. Djali i dytë nga martesa e tij e parë u ekzekutua në vitin 1944 për pjesëmarrjen e tij në një komplot të dështuar kundër Hitlerit. Shtëpia dhe biblioteka personale e shkencëtarit u shkatërruan gjatë një sulmi ajror në Berlin.

Forca e Planck u minua dhe artriti i shtyllës kurrizore shkaktoi gjithnjë e më shumë vuajtje. Për ca kohë shkencëtari ishte në klinikën universitare, dhe më pas u transferua në një nga mbesat e tij.

Planck vdiq në Göttingen më 4 tetor 1947, gjashtë muaj para ditëlindjes së tij të nëntëdhjetë. Në gurin e varrit të tij janë gdhendur vetëm emri dhe mbiemri i tij dhe vlera numerike e konstantës së Planck.

Për nder të ditëlindjes së tij të tetëdhjetë, një nga planetët e vegjël u quajt Planckian, dhe pas përfundimit të Luftës së Dytë Botërore, Shoqëria Kaiser Wilhelm për Shkenca Bazë u riemërua Shoqëria Max Planck.

Javascript është i çaktivizuar në shfletuesin tuaj.
Për të kryer llogaritjet, duhet të aktivizoni kontrollet ActiveX!

Max Planck (1858-1947).

Fizikani gjerman Max Karl Ernst Ludwig Planck lindi më 23 prill 1858 në qytetin prusian të Kielit, në familjen e Johann Julius Wilhelm von Planck, një profesor i së drejtës civile dhe Emma (nee Patzig) Planck. Si fëmijë, djali mësoi të luante piano dhe organo, duke zbuluar aftësi të jashtëzakonshme muzikore. Në 1867, familja u transferua në Mynih dhe atje Planck hyri në gjimnazin klasik Maximilian Royal, ku një mësues i shkëlqyer i matematikës së pari zgjoi interesin e tij për shkencat natyrore dhe natyrore. shkencat ekzakte. Pas mbarimit të shkollës së mesme në 1874, ai fillimisht synoi të studionte filologjinë klasike dhe provoi dorën e tij në kompozim muzikor, por më pas i dha përparësi fizikës.

Për tre vjet Planck studioi matematikë dhe fizikë në Universitetin e Mynihut dhe një vit në Universitetin e Berlinit. Një nga profesorët e tij në Mynih, fizikani eksperimental Philipp von Jolly, doli të ishte një profet i keq kur këshilloi të riun Planck të zgjidhte një profesion tjetër, pasi, sipas tij, nuk kishte asgjë thelbësisht të re për të zbuluar në fizikë. Kjo pikëpamje, e përhapur në atë kohë, u ndikua nga sukseset e jashtëzakonshme që arritën shkencëtarët në shekullin e 19-të në rritjen e njohurive tona për proceset fizike dhe kimike.

Ndërsa ishte në Berlin, Planck fitoi një pamje më të gjerë të fizikës falë botimeve të fizikantëve të shquar Hermann von Helmholtz dhe Gustav Kirchhoff, si dhe artikujve të Rudolf Clausius. Njohja me veprat e tyre kontribuoi në faktin se interesat shkencore të Planck u përqendruan për një kohë të gjatë në termodinamikën - një fushë e fizikës në të cilën fenomenet e nxehtësisë, energjisë mekanike dhe shndërrimit të energjisë studiohen në bazë të një numri të vogël ligjesh themelore.

Planck mori gradën e doktoraturës në 1879, pasi mbrojti disertacionin e tij në Universitetin e Mynihut "Mbi ligjin e dytë të teorisë mekanike të nxehtësisë" - ligji i dytë i termodinamikës, i cili thotë se asnjë proces i vazhdueshëm vetë-qëndrueshëm nuk mund të transferojë nxehtësinë nga një trup më të ftohtë në një më të ngrohtë. Një vit më vonë, ai mbrojti disertacionin e tij "Gjendja e ekuilibrit të trupave izotropikë në temperatura të ndryshme", gjë që i dha atij pozicionin e asistentit të vogël në Fakultetin e Fizikës në Universitetin e Mynihut.

Në 1885 ai u bë profesor i asociuar në Universitetin e Kielit, gjë që forcoi pavarësinë e tij, forcoi pozitën e tij financiare dhe i dha më shumë kohë kërkimin shkencor. Puna e Planck në termodinamikën dhe aplikimet e saj në kiminë fizike dhe elektrokiminë i dha atij njohje ndërkombëtare. Në 1888, ai u bë profesor i asociuar në Universitetin e Berlinit dhe drejtor i Institutit të Fizikës Teorike (posti i drejtorit u krijua posaçërisht për të).

Ndërsa punonte si asistent profesor në Universitetin e Mynihut, Planck filloi të përpilonte një kurs leksionesh mbi fizikën teorike. Por deri në 1897 ai nuk mund të fillonte të botonte leksionet e tij. Në 1887, ai shkroi një ese konkurruese për një çmim nga Fakulteti i Filozofisë në Universitetin e Göttingen. Për këtë ese, Planck mori një çmim dhe vetë vepra, që përmban një analizë historike dhe metodologjike të ligjit të ruajtjes së energjisë, u ribotua pesë herë, nga 1887 deri në 1924. Në të njëjtën kohë, Planck botoi një numër veprash mbi termodinamikën e proceseve fizike dhe kimike. Teoria e ekuilibrit kimik të tretësirave të holluara që ai krijoi u bë veçanërisht e famshme. Në 1897, u botua botimi i parë i leksioneve të tij mbi termodinamikën. Ky libër klasik është ribotuar disa herë (botimi i fundit është botuar në vitin 1922) dhe është përkthyer në gjuhë të huaja, duke përfshirë në rusisht. Në atë kohë, Planck ishte tashmë një profesor i zakonshëm në Universitetin e Berlinit dhe një anëtar i Akademisë Prusiane të Shkencave.

Që nga viti 1896, Planck u interesua për matjet e kryera në Institutin Shtetëror të Fizikës dhe Teknologjisë në Berlin, si dhe për problemet e rrezatimit termik të trupave. Gjatë kryerjes së hulumtimit të tij, Planck tërhoqi vëmendjen ndaj ligjeve të reja fizike. Bazuar në eksperiment, ai vendosi ligjin e rrezatimit termik të një trupi të nxehtë. Në të njëjtën kohë, ai u përball me faktin se rrezatimi ishte i ndërprerë. Planck ishte në gjendje të vërtetonte ligjin e tij vetëm me ndihmën e supozimit të jashtëzakonshëm se energjia e dridhjeve të atomeve nuk është arbitrare, por mund të marrë vetëm një numër vlerash të përcaktuara mirë. Studimet e mëvonshme konfirmuan plotësisht këtë supozim. Doli se ndërprerja është e natyrshme në çdo rrezatim, se drita përbëhet nga pjesë individuale (kuanta) të energjisë.

Planck vendosi se drita me një frekuencë vibrimi duhet të emetohet dhe të përthithet në pjesë, dhe energjia e secilës pjesë të tillë është e barabartë me frekuencën e dridhjeve të shumëzuar me një konstante të veçantë, të quajtur konstanta e Plankut.

Më 14 dhjetor 1900, Planck raportoi në Shoqërinë Fizike të Berlinit për hipotezën e tij dhe formulën e re për rrezatimin. Hipoteza e paraqitur nga Planck shënoi lindjen e teorisë kuantike, e cila bëri një revolucion të vërtetë në fizikë. Fizika klasike, ndryshe nga fizika moderne, tani do të thotë "fizikë para Planck".

Në vitin 1906, u botua monografia e Planck-ut "Leksione mbi teorinë e rrezatimit termik". Është ribotuar disa herë. Përkthimi rusisht i librit me titull "Teoria e rrezatimit termik" u botua në 1935.

Teoria e tij e re përfshinte, përveç konstantës së Planck-ut, sasi të tjera themelore si shpejtësia e dritës dhe një numër i njohur si konstanta e Boltzmann-it. Në vitin 1901, bazuar në të dhënat eksperimentale mbi rrezatimin e trupit të zi, Planck llogariti vlerën e konstantës së Boltzmann-it dhe, duke përdorur informacione të tjera të njohura, mori numrin e Avogadro-s (numrin e atomeve në një mol të një elementi). Bazuar në numrin e Avogadros, Planck ishte në gjendje të gjente ngarkesën elektrike të një elektroni me saktësinë më të lartë.

Planck nuk ishte aspak një revolucionar, dhe as ai vetë dhe as fizikanët e tjerë nuk ishin të vetëdijshëm për kuptimin e thellë të konceptit të "kuantit". Për Planck-un, kuanti ishte thjesht një mjet që bëri të mundur nxjerrjen e një formule që jepte një marrëveshje të kënaqshme me kurbën e rrezatimit të trupit të zi. Ai u përpoq vazhdimisht të arrinte marrëveshje brenda traditës klasike, por pa sukses. Në të njëjtën kohë, ai vuri në dukje me kënaqësi sukseset e para të teorisë kuantike, të cilat pasuan pothuajse menjëherë.

Pozicioni i teorisë kuantike u forcua në vitin 1905, kur Albert Ajnshtajni përdori konceptin e një fotoni - një kuant i rrezatimit elektromagnetik. Ajnshtajni propozoi që drita ka një natyrë të dyfishtë: ajo mund të sillet edhe si valë edhe si grimcë. Në vitin 1907, Ajnshtajni forcoi më tej pozicionin e teorisë kuantike duke përdorur konceptin e kuantit për të shpjeguar mospërputhjet misterioze midis parashikimeve teorike dhe matjeve eksperimentale të kapacitetit specifik të nxehtësisë së trupave. Konfirmimi i mëtejshëm i fuqisë së mundshme të inovacionit të Planck erdhi në 1913 nga Niels Bohr, i cili aplikoi teorinë kuantike në strukturën e atomit.

Në të njëjtën kohë, jeta personale e Planck u shënua nga tragjedia. Gruaja e tij e parë, e lindja Maria Merck, me të cilën u martua në 1885 dhe e cila i lindi dy djem dhe dy vajza binjake, vdiq në vitin 1909. Dy vjet më vonë ai u martua me mbesën e tij Marga von Hesslin, me të cilën pati edhe një djalë. Gjatë Luftës së Parë Botërore, një nga djemtë e tij vdiq pranë Verdun, dhe në vitet në vijim të dy vajzat e tij vdiqën në lindje.

Në vitin 1919, Planck iu dha Çmimi Nobel në Fizikë për vitin 1918 "në njohje të shërbimeve të tij në zhvillimin e fizikës nëpërmjet zbulimit të kuanteve të energjisë". Siç tha A. G. Ekstrand, një anëtar i Akademisë Mbretërore Suedeze të Shkencave, në ceremoninë e ndarjes së çmimeve, “Teoria e rrezatimit të Planck është më e ndritura nga yjet udhërrëfyese të kërkimit fizik modern dhe, për aq sa mund të gjykohet, do të jetë akoma. shumë kohë përpara thesareve që u morën nga gjeniu i tij”. Në leksionin e tij Nobel të mbajtur në vitin 1920, Planck përmblodhi punën e tij dhe pranoi se "prezantimi i kuantit nuk ka çuar ende në krijimin e një teorie të vërtetë kuantike".

Në të njëzetat, Schrödinger, Heisenberg, Dirac dhe të tjerë zhvilluan mekanikën kuantike. Planck-ut nuk i pëlqente interpretimi i ri probabilistik i mekanikës kuantike dhe, si Ajnshtajni, ai u përpoq të pajtonte parashikimet e bazuara vetëm në parimin e probabilitetit me idetë klasike të shkakësisë. Aspiratat e tij nuk ishin të destinuara të realizoheshin: qasja probabiliste mbijetoi.

Kontributi i Planck në fizikën moderne nuk përfundon me zbulimin e kuantit dhe konstantës që tani mban emrin e tij. Atij i bëri shumë përshtypje teoria e relativitetit special të Ajnshtajnit, e botuar në vitin 1905. Mbështetje e plotë e ofruar nga Planck teori e re, kontribuoi shumë në pranimin e teorisë speciale të relativitetit nga fizikanët. Ndër arritjet e tij të tjera është derivimi i tij i propozuar i ekuacionit Fokker-Planck, i cili përshkruan sjelljen e një sistemi grimcash nën ndikimin e impulseve të vogla të rastësishme.

Si një njeri me pikëpamje të vendosura dhe bindje fetare, dhe thjesht si një person i drejtë, Planck, pasi Hitleri erdhi në pushtet në 1933, foli publikisht në mbrojtje të shkencëtarëve hebrenj të përjashtuar nga postet e tyre dhe të detyruar të emigrojnë. Në një konferencë shkencore, ai përshëndeti Ajnshtajnin, i cili u anatemua nga nazistët. Kur Planck, si president i Shoqërisë Kaiser Wilhelm për Shkencën Bazë, bëri një vizitë zyrtare te Hitleri, ai shfrytëzoi rastin të përpiqej të ndalonte persekutimin e shkencëtarëve hebrenj. Si përgjigje, Hitleri nisi një tirade kundër hebrenjve në përgjithësi. Më pas, Planck u bë më i rezervuar dhe heshti, megjithëse nazistët pa dyshim dinin për pikëpamjet e tij. Si një patriot që e donte atdheun e tij, ai vetëm mund të lutej që kombi gjerman të rifitonte jetën e tij normale. Ai vazhdoi të shërbente në shoqëri të ndryshme gjermane me shpresën për të ruajtur të paktën një pjesë të vogël të shkencës dhe iluminizmit gjerman nga shkatërrimi i plotë.

Planck ishte në një tronditje të re. Djali i dytë nga martesa e tij e parë u ekzekutua në vitin 1944 për pjesëmarrjen e tij në një komplot të dështuar kundër Hitlerit. Pasi shtëpia e tij dhe biblioteka personale u shkatërruan në një sulm ajror në Berlin, Planck dhe gruaja e tij kërkuan strehim në pasurinë Rogetz afër Magdeburgut, ku u gjendën të kapur mes trupave gjermane që tërhiqeshin dhe forcave aleate që avanconin. Në fund, çifti Planck u zbulua nga njësitë amerikane dhe u dërgua në shtetin e atëhershëm të sigurt të Göttingen.

Planck ishte thellësisht i interesuar probleme filozofike lidhur me shkakun, etikën dhe vullnetin e lirë, dhe ka folur për këto tema në shtyp dhe me audiencë profesionale dhe laike. Pastor (por jo prift) në Berlin, Planck ishte thellësisht i bindur se shkenca plotësonte fenë dhe mësonte vërtetësinë dhe respektin.

Planck besonte në realitetin e botës së jashtme dhe në fuqinë e mendjes. Kjo është domethënëse për t'u theksuar, sepse një fazë shumë e rëndësishme e veprimtarisë së tij u zhvillua në një mjedis krize në fizikë. Megjithatë, Planck me mendje materialiste kundërshtoi me vendosmëri hobet e modës pozitiviste të Mach dhe Ostwald. "Ai ishte një gjerman tipik në kuptimin më të mirë të fjalës", shkruan George Paget Tomson, një fizikant i shquar, djali i J. J. Thomson, në librin e tij "I sinqertë, pedant, që respekton veten, me sa duket mjaft i vendosur, por në kushte të favorshme , i aftë të heqë çdo ngurtësi dhe të kthehet në një person simpatik."

Gjatë gjithë jetës së tij, Planck mbajti dashurinë e tij për muzikën: një pianist i shkëlqyer, ai shpesh luante vepra dhome me mikun e tij Ajnshtajn derisa u largua nga Gjermania. Planck ishte gjithashtu një alpinist i mprehtë dhe kalonte pothuajse çdo pushim në Alpe.

Planck ishte anëtar i Akademive Gjermane dhe Austriake të Shkencave, si dhe i shoqërive dhe akademive shkencore në Angli, Danimarkë, Irlandë, Finlandë, Greqi, Holandë, Hungari, Itali, Bashkimi Sovjetik, Suedia dhe Shtetet e Bashkuara. Shoqëria Gjermane Fizike emëroi çmimin e saj më të lartë për nder të tij, Medaljen Planck, dhe vetë shkencëtari u bë marrësi i parë i kësaj. çmim nderi. Për nder të ditëlindjes së tij të tetëdhjetë, një nga planetët e vegjël u quajt Planckian, dhe pas përfundimit të Luftës së Dytë Botërore, Shoqëria Kaiser Wilhelm për Shkenca Bazë u riemërua Shoqëria Max Planck.

Themeluesi i fizikës kuantike konsiderohet të jetë fizikani teorik gjerman Max Karl Ernst Ludwig Planck. Ishte ai që hodhi themelet e teorisë kuantike në 1900, duke sugjeruar që gjatë rrezatimit termik energjia emetohet dhe absorbohet në pjesë të veçanta - kuante.

Më vonë u vërtetua se çdo rrezatim karakterizohet nga ndërprerje.

Nga biografia

Max Planck lindi më 23 prill 1858 në Kiel. Babai i tij, Johann Julius Wilhelm von Planck, ishte profesor i drejtësisë. Në 1867, Max Planck filloi të studionte në gjimnazin Royal Maximilian në Mynih, ku familja e tij ishte zhvendosur në atë kohë. Në 1874, Planck mbaroi shkollën e mesme dhe filloi të studionte matematikë dhe fizikë në universitetet e Mynihut dhe Berlinit. Planck ishte vetëm 21 vjeç kur në 1879 mbrojti disertacionin e tij "Mbi ligjin e dytë të teorisë mekanike të nxehtësisë", kushtuar ligjit të dytë të termodinamikës. Një vit më vonë, ai mbrojti disertacionin e tij të dytë, "Gjendja e ekuilibrit të trupave izotropikë në temperatura të ndryshme" dhe u bë asistent profesor privat në Fakultetin e Fizikës në Universitetin e Mynihut.

Në pranverën e vitit 1885, Max Planck është një profesor i jashtëzakonshëm në Departamentin e Fizikës Teorike në Universitetin e Kielit. Në 1897, u botua kursi i leksioneve të Planck mbi termodinamikën.

Në janar 1889, Planck mori detyrën e profesorit të jashtëzakonshëm në Departamentin e Fizikës Teorike në Universitetin e Berlinit dhe në 1982 u bë profesor i rregullt. Në të njëjtën kohë, ai drejtoi Institutin e Fizikës Teorike.

Në vitin 1913/14 viti akademik Planck shërbeu si rektor i Universitetit të Berlinit.

Teoria kuantike e Plankut

Periudha e Berlinit u bë më e frytshme në karrierën shkencore të Planck. Duke punuar për problemin e rrezatimit termik që nga viti 1890, në vitin 1900 Planck sugjeroi që rrezatimi elektromagnetik nuk është i vazhdueshëm. Ai lëshohet në pjesë të veçanta - kuante. Dhe madhësia e kuantit varet nga frekuenca e rrezatimit. Planck u përftua formula për shpërndarjen e energjisë në spektrin e një trupi absolutisht të zi. Ai vërtetoi se drita emetohet dhe absorbohet në pjesë-kuante me një frekuencë të caktuar lëkundjeje. A energjia e çdo kuantike është e barabartë me frekuencën e dridhjeve të shumëzuar me një vlerë konstante, e quajtur konstanta e Plankut.

E = hn, ku n është frekuenca e lëkundjes, h është konstanta e Planck-ut.

Konstantja e Plankut thirrur konstanta themelore e teorisë kuantike, ose sasia e veprimit.

Kjo është një sasi që lidh vlerën energjetike të një kuantike rrezatimi elektromagnetik me frekuencën e tij. Por meqenëse çdo rrezatim ndodh në kuante, konstanta e Planck është e vlefshme për çdo sistem oscilues linear.

19 dhjetor 1900, kur Planck raportoi hipotezën e tij në një takim të Shoqërisë Fizike të Berlinit, u bë ditëlindja e teorisë kuantike.

Në vitin 1901, bazuar në të dhënat mbi rrezatimin e trupit të zi, Planck ishte në gjendje të llogariste vlerën konstante Boltzmann. Ai gjithashtu mori Numri i Avogadros(numri i atomeve në një mol) dhe të përcaktuara vlera e ngarkesës së elektronit me saktësinë më të lartë.

Në vitin 1919, Planck mori çmimin Nobel në Fizikë të vitit 1918 për shërbimet e tij "për zhvillimin e fizikës nëpërmjet zbulimit të kuanteve të energjisë".

Në vitin 1928, Max Planck mbushi 70 vjeç. Ai zyrtarisht doli në pension. Por ai nuk e ndërpreu bashkëpunimin me Shoqërinë Kaiser Wilhelm për Shkenca Bazë. Në vitin 1930 u bë kryetar i kësaj shoqërie.

Planck ishte anëtar i akademive të shkencave të Gjermanisë dhe Austrisë, shoqërive shkencore dhe akademive të Irlandës, Anglisë, Danimarkës, Finlandës, Holandës, Greqisë, Italisë, Hungarisë, Suedisë, SHBA-së dhe Bashkimit Sovjetik medaljen Planck. Ky është çmimi më i lartë i kësaj shoqërie. Dhe pronari i saj i parë nderi ishte vetë Max Planck.