Remarcabilul matematician francez A. Poincaré a scris: „Teoria cuantică a lui Planck este, fără îndoială, cea mai mare și mai profundă revoluție pe care a suferit-o filosofia naturală de pe vremea lui Newton”.
Max Karl Ernst Ludwig Planck s-a născut la 23 aprilie 1858 în orașul prusac Kiel, în familia profesorului de drept civil Johann Julius Wilhelm von Planck și Emma (n. Patzig) Planck.
În 1867 familia sa mutat la München. Planck și-a amintit mai târziu: „Mi-am petrecut tinerețea fericită în compania părinților și a surorilor mele”. La Gimnaziul Clasic Regal Maximilian, Max a studiat bine. Abilitățile sale geniale de matematică au fost și ele dezvăluite devreme: în liceu și liceu a devenit obișnuit să înlocuiască profesorii de matematică bolnavi. Planck și-a amintit lecțiile lui Hermann Müller, „un om sociabil, perspicace și plin de duh, care a știut să folosească exemple vii pentru a explica sensul legilor fizice despre care ne-a vorbit nouă, studenților săi.”
După ce a absolvit liceul în 1874, a studiat matematica și fizica timp de trei ani la Universitatea din München și un an la Universitatea din Berlin. Fizica a fost predată de profesorul F. von Jolly. Despre el, ca și despre ceilalți, Planck a spus mai târziu că a învățat multe de la ei și a păstrat o amintire recunoscătoare despre ei, „cu toate acestea, în sens științific, erau, în esență, oameni limitați”. Max a decis să-și termine studiile la Universitatea din Berlin. Deși aici a studiat cu astfel de luminați ai științei precum Helmholtz și Kirchhoff, nici aici nu a primit o satisfacție completă: era supărat că luminatorii țineau slab prelegeri, în special Helmholtz. El a câștigat mult mai mult în urma cunoașterii publicațiilor acestor fizicieni remarcabili. Ei au contribuit la faptul că interesele științifice ale lui Planck s-au concentrat mult timp pe termodinamică.
Planck și-a luat doctoratul în 1879, după ce și-a susținut teza la Universitatea din München „Cu privire la a doua lege a teoriei mecanice a căldurii” - a doua lege a termodinamicii, care afirmă că niciun proces continuu de auto-susținere nu poate transfera căldură de la un mai rece. corp la unul mai cald. Un an mai târziu, și-a susținut teza „Starea de echilibru a corpurilor izotrope la diferite temperaturi”, care i-a adus postul de asistent junior la Facultatea de Fizică a Universității din München.
După cum și-a amintit omul de știință: „Fiind un profesor asistent privat la München de mulți ani, am așteptat în zadar o invitație la profesor, pentru care, desigur, erau puține șanse, deoarece fizica teoretică nu a servit încă ca o unitate separată. subiect. Cu atât mai urgentă era nevoia de a avansa cumva în lumea științifică.
Cu această intenție, am decis să dezvolt problema despre esența energiei, pusă de Facultatea de Filosofie din Göttingen pentru premiul pentru 1887. Chiar înainte de finalizarea acestei lucrări, în primăvara anului 1885, am fost invitat ca profesor extraordinar de fizică teoretică la Universitatea din Kiel. Aceasta mi s-a părut o mântuire; Am considerat ziua în care directorul ministerial Althof m-a invitat la hotelul său Marienbad și m-a informat despre condiții mai detaliat ca cea mai fericită zi din viața mea. Deși am dus o viață fără griji în casa părinților mei, tot m-am străduit să obțin independență...
Curând m-am mutat la Kiel; lucrarea mea de la Göttingen a fost în curând finalizată acolo și a fost încoronată cu un premiu al doilea.”
În 1888, Planck a devenit profesor asociat la Universitatea din Berlin și director al Institutului de Fizică Teoretică (postul de director a fost creat special pentru el).
În 1896, Planck a devenit interesat de măsurătorile efectuate la Institutul de Stat de Fizică și Tehnologie din Berlin. Lucrările experimentale efectuate aici privind studiul distribuției spectrale a radiațiilor „corp negru” au atras atenția omului de știință asupra problemei radiațiilor termice.
Până atunci, existau două formule pentru descrierea radiației „corp negru”: una pentru partea cu undă scurtă a spectrului (formula lui Wien), cealaltă pentru partea cu undă lungă (formula lui Rayleigh). Sarcina era să le andocăm.
Cercetătorii au numit discrepanța dintre teoria radiațiilor și experiment „o catastrofă ultravioletă”. O discrepanță care nu a putut fi rezolvată. Un contemporan al „catastrofei ultraviolete”, fizicianul Lorentz, a remarcat cu tristețe: „Ecuațiile fizicii clasice nu au putut explica de ce un cuptor pe moarte nu emite raze galbene împreună cu radiații de lungimi de undă mari...”
Planck a reușit să „coseze” formulele Wien și Rayleigh și să deducă o formulă care descrie complet cu acuratețe spectrul radiațiilor corpului negru.
Iată cum scrie omul de știință însuși despre asta:
„În acel moment, toți fizicienii remarcabili s-au orientat, atât din punct de vedere experimental, cât și din punct de vedere teoretic, la problema distribuției energiei în spectrul normal. Totuși, ei îl căutau în direcția reprezentării intensității radiației în dependența acesteia de temperatură, în timp ce eu bănuiam o legătură mai profundă în dependența entropiei de energie. Deoarece valoarea entropiei nu-și găsise încă recunoașterea cuvenită, nu eram deloc îngrijorat de metoda pe care o foloseam și puteam să-mi efectuez liber și temeinic calculele, fără teama de interferență sau avans din partea nimănui.
Deoarece derivata a doua a entropiei sale în raport cu energia sa este de o importanță deosebită pentru ireversibilitatea schimbului de energie între oscilator și radiația excitată de acesta, am calculat valoarea acestei mărimi pentru cazul care se afla atunci în centru. a tuturor intereselor distribuției Wien a energiei și a găsit un rezultat remarcabil că, pentru acest caz, reciproca unei astfel de valori, pe care am desemnat-o aici ca K, este proporțională cu energia. Această legătură este atât de uimitor de simplă, încât mult timp am recunoscut-o ca fiind complet generală și am lucrat la justificarea ei teoretică. Cu toate acestea, instabilitatea acestei înțelegeri a fost dezvăluită curând de rezultatele noilor măsurători. Tocmai în acel moment, pentru valori mici de energie sau pentru unde scurte, legea lui Wien a fost perfect confirmată, iar ulterior, pentru valori mari de energie sau pentru unde mari, Lummer și Pringsheim au stabilit mai întâi o abatere vizibilă. , iar cele efectuate de Rubens și F. Kurlbaum măsurători cu spat fluor și sare de potasiu au evidențiat o relație complet diferită, dar din nou simplă, că valoarea lui K este proporțională nu cu energia, ci cu pătratul energiei atunci când mergeți la un nivel mai mare. valori ale energiei și lungimilor de undă.
Astfel, experimentele directe au stabilit două limite simple pentru funcție: pentru energiile mici, proporționalitatea (de gradul I) cu energie, pentru cele mari - cu pătratul energiei. Este clar că, la fel cum orice principiu de distribuție a energiei dă o anumită valoare a lui K, la fel fiecare expresie duce la o anumită lege a distribuției energiei, iar acum întrebarea este să găsim o expresie care să dea distribuția energiei stabilită prin măsurători. Dar acum nimic nu era mai firesc decât să compui pentru cazul general o valoare sub forma unei sume a doi termeni: unul de gradul I, iar celălalt de gradul II de energie, astfel încât pentru energiile joase primul termen va fii decisiv, pentru cei mari - al doilea; În același timp, a fost găsită o nouă formulă pentru radiații, pe care am propus-o la o ședință a Societății de Fizică din Berlin din 19 octombrie 1900 și recomandată pentru cercetare.
Măsurătorile ulterioare au confirmat și formula radiației, și anume, cu cât s-au adoptat metode de măsurare mai precise cu atât mai subtile. Cu toate acestea, formula de măsurare, dacă presupunem adevărul ei absolut exact, a fost ea însăși doar o lege ghicit fericit, având doar un sens formal.”
Planck a stabilit că lumina trebuie emisă și absorbită în porțiuni, iar energia fiecărei astfel de părți este egală cu frecvența vibrației înmulțită cu o constantă specială, numită constanta lui Planck.
Omul de știință relatează cu cât de persistent a încercat să introducă cuantumul de acțiune în sistemul teoriei clasice: „Dar această valoare [constanta h] s-a dovedit a fi încăpățânată și a rezistat tuturor acestor încercări. Atâta timp cât poate fi considerat infinitezimal, adică la energii superioare și perioade mai lungi, totul a fost în perfectă ordine. Dar, în general, ici și colo a apărut o crăpătură căscată, care a devenit mai vizibilă cu cât vibrațiile au fost luate în considerare mai repede. Eșecul tuturor încercărilor de a depăși această diferență nu a lăsat în curând nicio îndoială că cuantumul acțiunii joacă un rol fundamental în fizica atomică și că odată cu apariția sa a început o nouă eră în știința fizică, deoarece conținea ceva nemaiauzit până acum, care a fost chemat radical. transformă gândirea noastră fizică, construită pe conceptul de continuitate a tuturor relațiilor cauzale de când Leibniz și Newton au creat calculul infinitezimal.”
W. Heisenberg transmite cunoscuta legendă despre gândurile lui Planck în felul următor: „Fiul său, Erwin Planck, și-a amintit de data aceasta că se plimba cu tatăl său în Grunewald, că de-a lungul întregii plimbări, Planck a vorbit entuziasmat și îngrijorat despre rezultatul său. cercetare. El i-a spus cam așa: „Fie ceea ce fac acum este o prostie completă, fie vorbim, poate, despre cea mai mare descoperire în fizică de la Newton.”
La 14 decembrie 1900, la o reuniune a Societății Germane de Fizică, Planck a prezentat raportul său istoric „Către teoria distribuției energiei radiațiilor în spectrul normal”. El a raportat ipoteza sa și noua formulă de radiație. Ipoteza introdusă de Planck a marcat nașterea teoriei cuantice, care a făcut o adevărată revoluție în fizică. Fizica clasică, spre deosebire de fizica modernă, înseamnă acum „fizica înainte de Planck”.
Noua teorie a inclus, pe lângă constanta lui Planck, și alte mărimi fundamentale, precum viteza luminii și un număr cunoscut sub numele de constanta lui Boltzmann. În 1901, pe baza datelor experimentale despre radiația corpului negru, Planck a calculat valoarea constantei lui Boltzmann și, folosind alte informații cunoscute, a obținut numărul lui Avogadro (numărul de atomi dintr-un mol de element). Pe baza numărului lui Avogadro, Planck a reușit să găsească sarcina electrică a unui electron cu cea mai mare precizie.
Poziția teoriei cuantice a fost consolidată în 1905, când Albert Einstein a folosit conceptul de foton - un cuantum de radiație electromagnetică. Doi ani mai târziu, Einstein a consolidat și mai mult poziția teoriei cuantice, folosind conceptul de cuantum pentru a explica discrepanțe misterioase dintre teorie și măsurătorile experimentale ale capacității termice specifice a corpurilor. O confirmare suplimentară a teoriei lui Planck a venit în 1913 de la Bohr, care a aplicat teoria cuantică structurii atomului.
În 1919, Planck a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1918 „în semn de recunoaștere a serviciilor sale pentru dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor energetice”. După cum a afirmat A.G. Ekstrand, membru al Academiei Regale Suedeze de Științe la ceremonia de decernare a premiilor, „Teoria lui Planck asupra radiațiilor este cea mai strălucitoare dintre stelele de cercetare fizică moderne și, din câte se poate aprecia, va fi cu mult timp înainte ca comorile. care au fost obținute de geniul său sunt epuizate”. În prelegerea sa pentru Nobel din 1920, Planck și-a rezumat munca și a admis că „introducerea cuantii nu a condus încă la crearea unei adevărate teorii cuantice”.
Printre celelalte realizări ale sale se numără, în special, derivarea propusă de el a ecuației Fokker-Planck, care descrie comportamentul unui sistem de particule sub influența unor impulsuri aleatoare mici.
În 1928, la vârsta de șaptezeci de ani, Planck a intrat în pensionarea sa oficială obligatorie, dar nu a rupt legăturile cu Societatea Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază, al cărei președinte a devenit în 1930. Și în pragul deceniului al optulea și-a continuat activitățile de cercetare.
După ce Hitler a venit la putere în 1933, Planck a vorbit în mod repetat în mod public în apărarea oamenilor de știință evrei expulzați din posturile lor și forțați să emigreze. Ulterior, Planck a devenit mai rezervat și a rămas tăcut, deși naziștii știau, fără îndoială, despre părerile sale. În calitate de patriot care își iubea patria, nu putea decât să se roage ca națiunea germană să-și recapete viața normală. El a continuat să slujească în diferite societăți învățate germane, în speranța de a păstra cel puțin o mică parte din știința și iluminismul german de la distrugerea completă.
Planck locuia în suburbia Berlinului - Grunewald. Casa lui, situată lângă o pădure minunată, era spațioasă, confortabilă și totul avea pe ea pecetea simplității nobile. O bibliotecă imensă, selectată cu dragoste și cu grijă. O sală de muzică în care proprietarul a distrat celebrități mari și mici cu jocul său rafinat.
Prima sa soție, născută Maria Merck, cu care s-a căsătorit în 1885, i-a născut doi fii și două fiice, gemeni. Planck a trăit fericit cu ea timp de mai bine de douăzeci de ani. În 1909 a murit. A fost o lovitură din care omul de știință nu și-a putut reveni mult timp.
Doi ani mai târziu s-a căsătorit cu nepoata sa Marga von Hesslin, cu care a avut și un fiu. Dar de atunci, nenorocirile l-au bântuit pe Planck. În timpul Primului Război Mondial, unul dintre fiii săi a murit lângă Verdun, iar în anii următori ambele fiice au murit în timpul nașterii. Al doilea fiu din prima căsătorie a fost executat în 1944 pentru participarea sa la un complot eșuat împotriva lui Hitler. Casa și biblioteca personală a omului de știință au fost distruse în timpul unui raid aerian asupra Berlinului.
Forța lui Planck a fost subminată, iar artrita coloanei vertebrale a cauzat din ce în ce mai multă suferință. De ceva timp, omul de știință a fost în clinica universitară, apoi s-a mutat la una dintre nepoatele sale.
Planck a murit la Göttingen pe 4 octombrie 1947, cu șase luni înainte de a împlini nouazeci de ani. Pe piatra funerară sunt gravate doar numele și prenumele lui și valoarea numerică a constantei lui Planck.
În cinstea celei de-a optzeci de ani de naștere, una dintre planetele minore a fost numită Planckian, iar după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, Societatea Kaiser Wilhelm pentru Științe de bază a fost redenumită Societatea Max Planck.
Javascript este dezactivat în browserul dvs.Pentru a efectua calcule, trebuie să activați controalele ActiveX!
De ce Max Planck, alegând între fizică și muzică, a ales știința, ce au în comun studiile și filmele sale despre kung fu, de ce s-a certat cu Einstein și cum a suferit de pe urma primului și celui de-al doilea război mondial, secțiunea „Cum să obțineți un Nobel Premiu” spune.
Premiul Nobel pentru fizică 1918. Formularea Comitetului Nobel: „În recunoașterea serviciilor sale pentru dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor de energie”.
Când scrieți biografii ale laureaților Nobel în ordine cronologică, este surprinzător cât de multe informații sunt disponibile despre marii oameni de știință. Într-un caz, trebuie să te „îngropi” în articolele de jurnal, să încerci să înțelegi texte în alte limbi decât engleza și rusă, în celălalt, dimpotrivă, sunt atât de multe fapte importante încât trebuie să organizezi un strict concurenta pentru ei.
Cazul laureatului Nobel pentru fizică pentru 1918 se încadrează în mod clar în a doua categorie. Max Planck fusese nominalizat pentru premiu în fiecare an din 1910 și a primit premiul relativ repede, în ciuda faptului că o mare parte din comunitatea fizicii, inclusiv mulți dintre câștigătorii inițiali ai premiului, nu era deloc pregătită să recunoască apariția noilor fizică. Chiar și sub greutatea faptelor acumulate.
Max Planck este un bărbat al cărui nume a devenit acum un nume cunoscut pentru știința germană (amintiți-vă de Societatea Max Planck, un analog al Academiei noastre de Științe). El a fost practic zeificat de știința germană în timpul vieții sale (Medalia Max Planck - prima a fost primită de Planck și Einstein însuși - și Institutul de Fizică Max Planck a apărut în timpul vieții omului de știință). Eroul nostru a fost un „om de origine”. Tatăl său, Wilhelm Planck, reprezenta o veche familie nobiliară, mulți dintre ai cărei membri erau figuri celebre în știință și cultură. De exemplu, bunicul lui Max, Heinrich Ludwig, precum și străbunicul său Gottlieb Jakob, au predat teologie la Göttingen. Mama, Emma Patzig, provenea dintr-o familie de biserică.
Intrarea în clădirea Societății Max Planck (München)
Wikimedia Commons
S-a născut la 23 aprilie 1858 la Kiel, capitala Holsteinului (de aici a venit împăratul Petru al III-lea, soțul Ecaterinei a II-a). Germania și Danemarca s-au certat constant în privința Kielului și chiar s-au certat pentru asta. Familia Planck și-a petrecut primii nouă ani din viața viitorului mare om de știință în acest oraș, iar Max și-a amintit pentru tot restul vieții de intrarea trupelor prusace și austriece în oraș în 1864. În general, războaiele au lovit constant lângă Planck - la cel mai apropiat. În timpul Primului Război Mondial, în 1916, fiul său cel mare Karl a murit lângă Verdun în ianuarie 1945, naziștii l-au spânzurat pe al doilea fiu Erwin (era suspectat de implicare în conspirația colonelului Stauffenberg); Bombardele aliate aproape că l-au ucis în timpul unei prelegeri, lăsându-l într-un adăpost anti-bombă câteva ore, la sfârșitul războiului i-au distrus moșia, imensa lui bibliotecă a dispărut undeva...
Dar deocamdată este 1867, iar tatăl tânărului Planck primește o invitație de la Munchen. Postul de profesor de jurisprudență la celebra Universitate din München s-a dovedit a fi foarte tentant, iar familia s-a mutat în Bavaria. Aici Max Planck a mers să studieze la foarte prestigiosul gimnaziu Maximilian, unde a devenit primul student.
Gimnaziul Maximilianovskaya
Wikimedia Commons
Și la fel ca structura basmului lui Propp sau a unui film despre un maestru de kung fu, aici a apărut un consilier mai experimentat și mai înțelept, împărtășind o parte din înțelepciunea sa. Profesorul de matematică Hermann Müller a devenit un mentor atât de fabulos. A descoperit un talent pentru matematică la tânăr și i-a dat primele lecții despre frumusețea uimitoare a legilor naturii: de la Muller a aflat Planck despre legea conservării energiei, care l-a uimit pentru totdeauna. Trebuie spus că până a absolvit școala, conturul basmului a continuat: s-a trezit la o răscruce de drumuri. Desigur, nu exista nicio piatră cu inscripții, dar, pe lângă abilitățile evidente în fizică și matematică, Planck a descoperit un talent muzical remarcabil. Poate că alegerea sa a fost influențată de faptul că Max Planck, cu o voce excelentă și o tehnică remarcabilă de a cânta la pian, și-a dat seama că nu era cel mai bun compozitor.
Planck a ales fizica și a intrat la Universitatea din München în 1874. Adevărat, nu am renunțat să cânt, să cânt și să dirig. Fizica este doar fizică. Și în ea a trebuit să fac o alegere: în ce domeniu al științei să intru.
Wilhelm Planck și-a trimis fiul la profesorul Philippe Jolly. Tânărul a gravitat către fizica teoretică și l-a întrebat pe celebrul om de știință cum a făcut această alegere. Jolly, descurajându-l, i-a spus lui Planck tocmai fraza care acum este uzată până la găuri: se spune, băiete, nu intra în fizica teoretică: toate descoperirile de aici au fost deja făcute, toate formulele au fost derivate, există doar Au mai rămas câteva detalii de acoperit și atât. Adevărat, acest lucru este de obicei citat cu intonația pe care tânărul s-a grăbit eroic să lupte împotriva inerției fizicii din acea vreme. Dar nu.
Max Planck în 1878
Domeniul public
Tânărul era încântat: nu avea de gând să facă noi descoperiri. După cum Planck și-a explicat mai târziu decizia, avea să înțeleagă cunoștințele deja acumulate de fizică și să clarifice inexactitățile. Cine știa că în timpul rafinamentului întreaga clădire de fizică din 1874 se va prăbuși.
Acesta este modul în care Planck însuși a scris despre el însuși ca tânăr în „Autobiografia științifică”: „Din tinerețe, am fost inspirat să mă angajez în știință prin realizarea faptului deloc evident că legile gândirii noastre coincid. cu legile care au loc în procesul de primire a impresiilor din lumea exterioară și că, prin urmare, o persoană poate judeca aceste tipare folosind gândirea pură. Esențial este că lumea exterioară este ceva independent de noi, absolut, căruia ne opunem, iar căutarea legilor referitoare la acest absolut mi se pare cea mai minunată sarcină din viața unui om de știință.”
Fizica teoretică l-a adus la Berlin, unde a studiat cu marii Helmholtz și Kirchhoff. Adevărat, Planck a fost dezamăgit de prelegerile de fizică de la Universitatea din Berlin și s-a așezat la lucrările originale ale profesorilor săi. Helmholtz și Kirchhoff au fost în curând completate de lucrările lui Rudolf Clausius asupra teoriei căldurii. Așa a fost determinat domeniul de activitate științifică al tânărului teoretician Max Planck - termodinamica. El își propune cu entuziasm să „clarifice” detaliile: reformulează a doua lege a termodinamicii, scrie noi definiții ale entropiei...
Portretul lui Hermann Helmholtz
Hans Schadow/Wikimedia Commons
Aici ne luăm libertatea de a-l cita pe Max von Laue din 1947: „Fizica de astăzi poartă o cu totul altă amprentă decât fizica din 1875, când Planck i s-a dedicat; iar în cea mai mare dintre aceste revoluții, Planck a jucat primul rol decisiv. A fost o coincidență uimitoare. Gândiți-vă doar, un solicitant de optsprezece ani a decis să se dedice unei științe despre care cel mai competent specialist pe care l-ar putea întreba ar spune că nu promite puțin. În procesul de studiu, el alege o ramură a acestei științe, care nu este ținută la mare cinste de științele conexe, iar în cadrul acestei ramuri - un domeniu special de care nimeni nu este interesat. Nici Helmholtz, nici Kirchhoff, nici Clausius, de care i-a fost cel mai apropiat, nu i-au citit nici măcar primele lucrări, și totuși își continuă drumul, urmând o chemare interioară, până când întâlnește o problemă pe care mulți alții au încercat deja în zadar să o decidă și pentru care – după cum se dovedește – calea pe care a ales-o a fost cea mai bună pregătire. Drept urmare, el a putut, pe baza măsurătorilor radiațiilor, să descopere legea radiațiilor, care îi poartă numele pentru totdeauna. El a comunicat-o la 19 octombrie 1900 Societății de Fizică din Berlin”.
Ce a descoperit Planck și ce problemă a rezolvat?
În anii 1860, unul dintre profesorii lui Planck, Gustav Kirchhoff, a venit cu un obiect model pentru experimente de gândire în termodinamică - un corp negru. Prin definiție, un corp negru este un corp care absoarbe absolut toate radiațiile incidente pe el. Kirchhoff a arătat că corpul absolut este, de asemenea, cel mai bun emițător dintre toate posibilele. Dar emite energie termică.
Rudolf Clausius
Wikimedia Commons
În 1896, laureatul Nobel din 1911, Wilhelm Wien, a formulat a doua sa lege, care a explicat forma curbei de distribuție a energiei a radiației corpului negru pe baza ecuațiilor lui Maxwell. Și de aici au început contradicțiile. A doua lege a lui Wien s-a dovedit a fi valabilă pentru radiația cu unde scurte. Independent de Viena, William Strett, Lord Rayleigh, și-a obținut formula, dar aceasta „a funcționat” la lungimi de undă mari.
Tip de curbe spectrale date de legile lui Planck și Wien ale radiației la diferite temperaturi. Se poate observa că diferența dintre curbe crește în regiunea lungimii de undă
Planck a reușit, folosind modelul celui mai simplu rezonator armonic liniar, să obțină o formulă care combină formula lui Wien și formula lui Rayleigh. El a dat un raport asupra acestei formule, care a devenit ulterior formula lui Planck, pe 19 octombrie. Cu toate acestea, dacă Max Planck ar fi făcut doar asta, este puțin probabil să fie venerat atât de înalt. Da, după raportul său din octombrie, mai mulți fizicieni l-au găsit și i-au spus: teoria este combinată în mod ideal cu practica. Dar asta însemna doar că selectase cu succes o formulă care explica o problemă foarte specializată. Acest lucru nu a fost suficient pentru Planck și a început să fundamenteze teoretic formula găsită empiric. Pe 14 decembrie a aceluiași an, a vorbit din nou la Societatea de Fizică și a făcut un raport din care rezultă: energia unui corp complet negru trebuie emisă în porțiuni. Quanta.
Mecanica generala.
Cititorului i se oferă o carte a remarcabilului om de știință german, laureat al Premiului Nobel pentru fizică Max Planck (1858-1947), care este un manual de mecanică generală.
Autorul consideră un singur punct material, împărțind toată mecanica în două părți: mecanica unui punct material și mecanica unui sistem de puncte materiale. Lucrarea se distinge prin profunzimea și claritatea prezentării materialelor și ocupă un loc important în moștenirea științifică a omului de știință.
Introducere în fizica teoretică. Volumul 2
Mecanica corpurilor deformabile.
Această carte, care examinează mecanica unui corp elastic deformabil, este o continuare a cursului „Mecanica generală” al remarcabilului fizician german Max Planck.
Autorul, cu pricepere obișnuită, introduce în mod concis și clar cititorul în gama de cercetări privind teoria elasticității, hidrodinamicii și aerodinamicii și teoria mișcărilor vortexului. În mintea cititorului acestei cărți, mecanica corpurilor deformabile ar trebui să apară ca o continuare firească a mecanicii generale, condiționată de necesitatea internă și, mai presus de toate, ca o serie de concepte strâns legate, fundamentate logic. Acest lucru va face posibil nu numai studierea unor cursuri mai detaliate și literatură de specialitate cu o înțelegere deplină, ci și efectuarea unor cercetări independente și mai aprofundate.
Introducere în fizica teoretică. Volumul 3
Teoria electricității și magnetismului.
Această carte, scrisă de remarcabilul om de știință german, fondatorul mecanicii cuantice Max Planck, conține o prezentare a fenomenelor electrice și magnetice. Lucrarea este una dintre monografiile principalelor ramuri ale fizicii teoretice, care ocupă un loc important în moștenirea științifică a lui Planck.
Materialul din carte se distinge prin profunzimea și claritatea descrierii, datorită cărora nu și-a pierdut semnificația astăzi.
Introducere în fizica teoretică. Volumul 4
Optica.
În cartea remarcabilului fizician german Max Planck, se acordă multă atenție prezentării și dezvoltării sistematice a principalelor principii ale opticii teoretice și sunt prezentate conexiunile acestora cu alte departamente de fizică.
În primele două părți ale lucrării, autorul consideră materia ca un mediu continuu cu proprietăți în continuă schimbare. În cea de-a treia parte, când se descrie dispersia, este introdusă o metodă atomistă de considerare. De asemenea, autorul conturează o tranziție naturală către mecanica cuantică bazată pe teoria clasică cu ajutorul unei generalizări adecvate.
Introducere în fizica teoretică. Volumul 5
Teoria căldurii.
Această carte este al cincilea și ultimul volum al Introducerii în fizica teoretică a lui Max Planck.
Primele două părți ale lucrării remarcabilului fizician german conturează termodinamica clasică și bazele teoriei conductivității termice. Mai mult, conductivitatea termică este considerată de autor drept cel mai simplu exemplu de procese ireversibile. Datorită acestui punct de vedere, trecerea de la termodinamică la teoria conductibilității termice se dovedește a fi clară și naturală în prezentarea lui Planck.
A treia parte a cărții este în întregime dedicată fenomenelor de radiație termică. În capitolele următoare, autorul conturează fundamentele atomismului și teoriei cuantice, statisticii clasice și cuantice.
Lucrări alese
Această ediție a lucrărilor selectate ale lui Max Planck, unul dintre fondatorii fizicii moderne, include articole despre termodinamică, fizică statistică, teoria cuantică, relativitatea specială, precum și probleme generale de fizică și chimie.
Cartea este de interes pentru fizicieni, chimiști, istorici ai fizicii și chimiei.
Teoria cuantică. Revoluție în microcosmos
Max Planck a fost numit adesea revoluționar, deși era împotriva lui.
În 1900, omul de știință a propus ideea că energia nu este emisă continuu, ci sub formă de porțiuni, sau cuante. Un ecou al acestei ipoteze, care a răsturnat ideile existente, a fost dezvoltarea mecanicii cuantice - o disciplină care, împreună cu teoria relativității, stă la baza concepției moderne asupra Universului.
Mecanica cuantică examinează lumea microscopică, iar unele dintre postulatele acesteia sunt atât de surprinzătoare încât însuși Planck a recunoscut de mai multe ori că nu a putut ține pasul cu consecințele descoperirilor sale. Profesor de profesori, a stat zeci de ani la cârma științei germane, reușind să mențină o scânteie de inteligență în perioada întunecată a nazismului.
Principiul de conservare a energiei
Cartea lui M. Planck „Principiul conservării energiei” este dedicată istoriei și justificării legii conservării și transformării energiei, această lege cea mai importantă a naturii pentru justificarea materialismului.
Cartea a fost publicată de patru ori în limba germană; din ultima ediţie (1921) şi s-a făcut traducerea de faţă. Prima parte a fost tradusă de R.Ya. Steinman, ceilalți doi - S.G. Suvorov.
Traducătorii nu au vrut să se abată de la stilul original al autorului atunci când traduceau, dar în unele cazuri, atunci când frazele individuale ale originalului s-au răspândit pe o pagină întreagă, au fost forțați totuși să „lumineze” acest stil.
Unele dintre referințele lui Planck la studii fizice specifice sunt deja depășite. Prin urmare, în ediția din 1908, Planck a făcut o serie de comentarii suplimentare. Asemenea observații, deși nu au un caracter fundamental, ar putea fi oarecum multiplicate. Planck a lăsat ediția a treia și a patra neschimbată în comparație cu a doua. De asemenea, traducătorii au considerat posibil să se limiteze la adăugările proprii ale autorului la a doua ediție.
Mai semnificativă este absența în reeditări a istoriei legii conservării și transformării energiei din ultimii cincizeci de ani, care sunt foarte importante pentru dezvoltarea acesteia. Traducătorii, desigur, nu au putut epuiza această poveste cu replici individuale; necesită cercetări independente dincolo de sfera acestei lucrări. Totuși, unele aspecte foarte semnificative ale dezvoltării ulterioare a dreptului, și anume, lupta diferitelor direcții din fizică în jurul aprecierii sensului legii și interpretării acesteia, sunt evidențiate în articolul lui S.G. Suvorov. În ea cititorul va găsi și o evaluare a cărții lui M. Planck.
Scurta biografie a fizicianului german a lui Max Planck este prezentată în acest articol.
Scurtă biografie Max Planck
Max Karl Ernst Ludwig Planck s-a născut în 23 aprilie 1858în orașul Kilev. Tatăl său a fost profesor de drept civil. De la o vârstă foarte fragedă, băiatul a început să dea dovadă de abilități muzicale extraordinare, învățând să cânte la pian și orgă.
În 1867, familia sa s-a mutat la Munchen. Aici Max Planck a intrat la Gimnaziul Clasic Regal, unde a dezvoltat un interes pentru științele naturale și exacte.
În 1874, Planck s-a confruntat cu o alegere - să-și continue studiile muzicale sau să studieze fizica. L-a preferat pe cel din urmă. Max a început să studieze fizica și matematica la Universitățile din Berlin și München, aprofundându-și cunoștințele despre teoria cuantică, termodinamică, teoria probabilității, teoria radiațiilor termice, istoria și metodologia fizicii.
În 1900, un tânăr om de știință a formulat legea distribuției energiei în spectrul unui corp negru, introducând o constantă cu dimensiune funcțională. Formula lui Max Planck a primit imediat confirmarea experimentală. A fost o senzație în știință. El a creat așa-numita constantă Planck sau cuantum de acțiune - aceasta este una dintre constantele universale din fizică. Iar data de 14 decembrie 1900, ziua în care Max Planck a prezentat un raport la Societatea Germană de Fizică despre fundamentele teoretice ale legii radiațiilor, a devenit data nașterii noii teorii cuantice.
De mare importanță au avut și cercetările lui Planck privind teoria probabilității. Omul de știință german a fost unul dintre primii care a înțeles-o și l-a susținut cu insistență. Aici continuă realizările sale științifice - în 1906, Max Planck a derivat o ecuație pentru dinamica relativistă, obținând în cursul cercetării sale formule pentru determinarea impulsului și energiei electronului. Astfel, oamenii de știință au finalizat relativizarea mecanicii clasice.
În 1919, Max Planck a primit Premiul Nobel pentru Fizică pentru 1918. Lista realizărilor sale a inclus următoarele - „ca un semn al ponderii meritelor sale în dezvoltarea fizicii prin descoperirea cuantelor de energie”.
În ciuda marilor realizări în știință, viața personală a lui Planck a fost foarte tragică. Prima soție a murit devreme, lăsându-l cu 4 copii - două fiice și doi fii. S-a căsătorit a doua oară și s-a născut al cincilea copil al omului de știință - un băiat. Fiul său cel mare a murit în timpul Primului Război Mondial, iar două fiice au murit în timpul nașterii. Al doilea fiu al său a fost executat pentru că a participat la tentativa de asasinat asupra lui Hitler.
Max Planck a murit la Göttingen 4 octombrie 1947 la doar șase luni înainte de a împlini 90 de ani.