ВЕЛИКИЕ НЕМЕЦКИЕ УЧЕНЫЕ

МАКС ПЛАНК (1858-1947)

лого

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк (нем.Max Karl Ernst Ludwig Planck) - великий немецкий физик, один из основоположников квантовой теории, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1913) и почетный член АН СССР (1926). Ввел (1900) квант действия - постоянная Планка и вывел закон излучения, названный его именем. Труды по термодинамике, теории относительности, философии естествознания. Лауреат Нобелевской премии (1918).

Макс Планк родился 28 апреля 1858 в семье юриста, профессора права Кильского университета Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка и Эммы Планк, урожденной Патциг.

В детстве мальчик учился играть на фортепьяно и органе, обнаруживая незаурядные музыкальные способности. В 1867 г. семья переехала в Мюнхен, и там Макс поступил в Королевскую Максимилиановскую классическую гимназию, где превосходный преподаватель математики Г. Мюллер впервые пробудил в нем интерес к естественным и точным наукам.

По окончании гимназии в 1874 г. Макс Планк собирался было изучать классическую филологию, пробовал свои силы в музыкальной композиции, но потом отдал предпочтение физике.

После окончания гимназии в 1874 М. Планк три года занимался в Мюнхенском университете, где получил хорошую математическую подготовку. Но только после перехода в университет в Берлине, где он проучился год под руководством таких выдающихся физиков, как Герман Гельмгольц и Густав Кирхгоф, определилось его призвание.

Как писал впоследствии Планк, это произошло благодаря изучению их трудов, а не лекциям (Гельмгольц как следует не готовился к лекциям и подчас ошибался у доски, а Кирхгоф, хотя и готовился очень тщательно, но читал скучно и монотонно), а также знакомству с публикациями немецкого физика Рудольфа Клаузиуса, одного из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории. Именно работы Клаузиуса обусловили на долгие годы особое пристрастие Планка к термодинамике.

В 1879 Макс Планк защитил докторскую диссертацию, посвященную второму началу термодинамики, и уже через год получил должность приват-доцента Мюнхенского университета, а в 1885 стал профессором. В 1897 впервые появилась его книга "Лекции по термодинамике", впоследствии многократно переиздававшаяся и переведенная на многие языки.

На следующий год Планк. написал еще одну работу по термодинамике, которая принесла ему должность младшего ассистента физического факультета Мюнхенского университета.

В 1900 году после продолжительных и настойчивых попыток создать теорию, которая удовлетворительно объясняла бы экспериментальные данные, Планку удалось вывести формулу, которая согласовывалась с результатами измерений с замечательной точностью. Однако для вывода своей формулы ему пришлось ввести радикальное понятие, идущее вразрез со всеми установленными принципами. Энергия планковских осцилляторов изменяется не непрерывно, как следовало бы из традиционной физики, а может принимать только дискретные значения, увеличивающиеся (или уменьшающиеся) конечными шагами.

Каждый шаг по энергии равен некоторой постоянной, называемой ныне постоянной Планка, умноженной на частоту. Дискретные порции энергии впоследствии получили название квантов. Введенная Максом Планком гипотеза ознаменовала рождение квантовой теории, совершившей подлинную революцию в физике. Классическая физика в противоположность современной физике ныне означает "физика до Планка".

Макс Планк Макс Планк отнюдь не был революционером, и ни он сам, ни другие физики не сознавали глубокого значения понятия "квант". Для Планка квант был всего лишь средством, позволившим вывести формулу, дающую удовлетворительное согласие с кривой излучения абсолютно черного тела. Он неоднократно пытался достичь согласия в рамках классической традиции, но безуспешно.

Вместе с тем Макс Планк с удовольствием отметил первые успехи квантовой теории, последовавшие почти незамедлительно. Его новая теория включала в себя, помимо постоянной Планка, и другие фундаментальные величины.

В 1901 г., опираясь на экспериментальные данные по излучению черного тела, Планк вычислил значение постоянной Больцмана и, используя другую известную информацию, получил число Авогадро (число атомов в одном моле элемента). Исходя из числа Авогадро, Планк сумел с замечательной точностью найти электрический заряд электрона.

Еще одно подтверждение потенциальной мощи введенной Планком новации поступило в 1913 г. от Нильса Бора, применившего квантовую теорию к строению атома. В модели Бора электроны в атоме могли находиться только на определенных энергетических уровнях, определяемых квантовыми ограничениями.

Переход электронов с одного уровня на другой сопровождается выделением разности энергий в виде фотона излучения с частотой, равной энергии фотона, деленной на постоянную Планка. Тем самым получали квантовое объяснение характеристические спектры излучения, испускаемого возбужденными атомами.

В 1919 г. Макс Планк был удостоен Нобелевской премии по физике за 1918 г. "в знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии". Как заявил А.Г. Экстранд, член Шведской королевской академии наук, на церемонии вручения премии, "Теория излучения Планка – самая яркая из путеводных звезд современного физического исследования, и пройдет, насколько можно судить, еще немало времени, прежде чем иссякнут сокровища, которые были добыты его гением".

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

Личная жизнь Макса Планка была отмечена трагедией. Его первая жена, урожденная Мария Мерк, с которой он вступил в брак в 1885 г. и которая родила ему двух сыновей и двух дочерей-близнецов, умерла в 1909 г. Двумя годами позже он женился на своей племяннице Марге фон Хесслин, от которой у него также родился сын. Старший сын Планка погиб в первую Мировую войну, а в последующие годы обе его дочери умерли при родах. Второй сын от первого брака был казнен в 1944 г. за участие в неудавшемся заговоре против Гитлера.

Как патриот, любящий родину, Планк мог только молиться о том, чтобы германская нация вновь обрела нормальную жизнь. Он продолжал служить в различных германских ученых обществах в надежде сохранить хоть какую-то малость немецкой науки и просвещения от полного уничтожения. После того как его дом и личная библиотека погибли во время воздушного налета на Берлин, Планк и его жена пытались найти убежище в имении Рогец неподалеку от Магдебурга, где оказались между отступающими немецкими войсками и наступающими силами союзных войск. В конце концов супруги Планк были обнаружены американскими частями и доставлены в безопасный тогда Гёттинген.

Скончался Макс Планк в Геттингене 4 октября 1947 г. за шесть месяцев до своего 90-летия. На его могильной плите выбиты только имя, фамилия и знаменитая формула Е = hn - численное значение постоянной Планка.

Кроме Нобелевской премии, Планк был удостоен медали Копли Лондонского королевского общества (1928) и премии Гете г. Франкфурта-на-Майне (1946). Германское физическое общество назвал в честь него свою высшую награду медалью Планка, и сам Планк был первым обладателем этой почетной награды. В честь его 80-летия одна из малых планет была названа Планкианой. Макс Планк состоял членом Германской и Австрийской академий наук, а также научных обществ и академий Англии, Дании, Ирландии, Финляндии, Греции, Нидерландов, Венгрии, Италии, Советского Союза, Швеции, Украины и Соединенных Штатов.

Имя выдающегося немца Макса Планка носят 80 институтов, где с лупами, пробирками и колбами тысячи ученых со всего мира бьются над фундаментальными проблемами бытия. А заодно изучают поведение материи, обнаруживают астероиды, расшифровывают ДНК, описывают пение мышей. И получают мировое признание.

Неудивительно, что по числу научных исследований и передовых достижений немецкое Общество им. Макса Планка (Max-Planck-Gesellschaft, MPG) давно слывет фабрикой немецкой научной мысли и конкурирует со Стэнфордом и Йелем как по индексу цитирования, так и по количеству публикаций в Science и Nature.

Имя Планка присвоено астероиду (1069 Planckia), открытому Максом Вольфом в 1927 году, а также кратеру на Луне. В 2009 году был запущен космический телескоп «Планк», нацеленный на изучение микроволнового реликтового излучения и решение других научных задач. В 2013 году в честь Макса Планка был назван новый вид организмов Pristionchus maxplancki.

← Великие немецкие ученые

Наверх