Egy tehetséges fizikus életéről tudhat meg többet ebben a rövid blogbejegyzésben.
Mi volt Max Planck története?
Max Planck német elméleti fizikus volt, akit a kvantumelmélet megalapítójaként és a 20. század egyik legfontosabb fizikusaként tartanak számon. A századfordulón felismerte, hogy a fény és más elektromágneses hullámok diszkrét energiacsomagok formájában bocsátódnak ki, amelyeket ő “kvantumoknak” – egyes számban “kvantumnak” – nevezett el, és amelyek csak bizonyos diszkrét értékeket vehetnek fel (egy bizonyos állandó többszörösét, amelyet ma Planck-állandónak nevezünk). Ezt a felfedezést általában a kvantumelmélet fejlődésének első lényeges lépéseként tartják számon, amely forradalmasította a szubatomi világ meglátását és megértését.
Karl Ernst Ludwig Marx Planck, ismertebb nevén Max 1858. április 23-án született Kielben, az észak-németországi Holsteinben. Családja hagyományos és értelmiségi volt (apja jogászprofesszor, nagyapja és dédapja pedig teológiaprofesszorok voltak). A család 1867-ben Münchenbe költözött, ahol Planck a Ludwig-Maximilians Gimnáziumba járt. Ott Hermann Müller felügyelete alá került, aki csillagászatot és mechanikát, valamint matematikát tanított neki, és felkeltette Planck korai érdeklődését a fizika iránt.
Bár tehetséges zenész volt (énekelt, zongorázott, orgonált és csellózott, dalokat, sőt operákat is komponált), 1874-ben a müncheni egyetem fizika szakát választotta, ahol hamarosan az elméleti fizikára váltott, majd 1877-ben Berlinbe költözött, ahol további egy évig tanult. Miután 1880-ban elkészült a hőelméletről szóló habilitációs disszertációjával, Planck fizetés nélküli magántanár lett Münchenben, amíg fel nem ajánlottak neki egy egyetemi állást. 1885 áprilisában a kieli egyetem az elméleti fizika docensévé nevezte ki, és folytatta munkáját a hőelméleten, valamint Rudolph Clausius entrópiáról szóló elképzelésein és azok fizikai kémiában való alkalmazásán.
1889-ben Planck a berlini egyetemre költözött, ahol 1892-ben rendes professzor lett. 1887-ben vette feleségül Marie Mercket, és négy gyermekük született: Karl (1888), az ikrek Emma és Grete (1889) és Erwin (1893), akik közül csak Erwin élte túl az első világháborút. A berlini Planck-ház a tudósok társadalmi és kulturális központjává vált, és számos neves tudós, köztük Albert Einstein, Otto Hahn és Lise Meitner is gyakran megfordult itt.
1894-ben Planck érdeklődését felkeltette a feketetest-sugárzás problémája, vagyis az a megfigyelés, hogy egy “feketetest” (vagy bármely más tökéletes elnyelő) által kisugárzott energia legnagyobb mennyisége az elektromágneses spektrum közepe felé esik, nem pedig az ultraibolya tartományban, ahogy azt a klasszikus elmélet sugallja. Különösen azt vizsgálta, hogy a fekete test által kibocsátott elektromágneses sugárzás intenzitása hogyan függ a sugárzás frekvenciájától (például a fény színétől) és a test hőmérsékletétől. A kezdeti csalódások után 1900-ban levezette a feketetest-sugárzási törvényének első változatát. Bár azonban jól leírta a fekete test kísérletileg megfigyelt spektrumát, rájött, hogy nem tökéletes.
Az előző évben, 1899-ben megjegyezte, hogy a fotonok energiája csak bizonyos diszkrét értékeket vehet fel, amelyek mindig egy bizonyos állandó – ma Planck-állandó néven ismert – egész számú többszörösei. Így a fény és más hullámok diszkrét energiacsomagokban bocsátódtak ki, amelyeket ő “kvantumoknak” nevezett el. A Planck-állandó meghatározása lehetővé tette számára, hogy meghatározza a fizikai mértékegységek vagy Planck-egységek új, univerzális készletét (mint például a Planck-hossz, Planck-idő, Planck-hőmérséklet stb.), amelyek mindegyike öt alapvető fizikai állandón alapul: a fénysebesség vákuumban, a gravitációs állandó, a Coulomb-erőállandó, a Boltzmann-állandó és a saját Planck-állandója.
Később, 1900-ban átdolgozta feketetest-elméletét, hogy beépítse abba azt a feltételezést, hogy az elektromágneses energia csak “kvantált” formában sugározható ki, tehát az energia csak egy elemi egység többszöröse lehet E = hv (ahol h a Planck-állandó, amelyet már 1899-ben bevezetett, v pedig a sugárzás frekvenciája). Bár a kvantálás Planck munkásságában akkoriban pusztán formális hipotézis volt, és soha nem értette meg teljesen annak radikális következményeit (amelyekkel Albert Einstein 1905-ös értelmezésére kellett várnia), felfedezését a kvantumfizika születésének és Planck pályafutásának legnagyobb szellemi teljesítményének tekintik. Ennek az eredménynek az elismeréseként kapta meg 1918-ban a fizikai Nobel-díjat.
Planck azon kevesek közé tartozott, akik azonnal felismerték Einstein 1905-ben közzétett speciális relativitáselméletének jelentőségét, és az elméleti fizika világában gyakorolt befolyását (1905 és 1909 között az újonnan alakult Német Fizikai Társaság elnöke volt) arra használta fel, hogy az elméletet Németországban gyorsan és széles körben elfogadják, miközben saját maga is hozzájárult annak kidolgozásához. Miután Planckot kinevezték a berlini egyetem dékánjává, képes volt arra, hogy Einsteint Berlinbe hívja, és 1914-ben kifejezetten a számára új tanszéket hozzon létre. A két tudós hamarosan szoros barátságot kötött, és gyakran találkoztak, hogy együtt zenéljenek.
Planck felesége, Marie 1909-ben halt meg, valószínűleg tuberkulózisban. 1911-ben másodszor is feleségül vette Marga von Hoesslint, akitől még abban az évben született harmadik fia, Hermann. Németország 1914-es annektálása és az első világháború idején (amelyet Planck kezdetben üdvözölt, de később tiltakozott ellene) a Porosz Tudományos Akadémia négy állandó elnökének egyikeként és a befolyásos koordináló testület, a Kaiser Wilhelm Társaság vezetőjeként ténylegesen a német fizika legmagasabb tekintélye volt. Az 1920-as évek végére Niels Bohr, Werner Heisenberg és Wolfgang Pauli kidolgozták a kvantummechanika úgynevezett “koppenhágai értelmezését”, és a Planck munkássága által elindított kvantumelmélet egyre inkább meghonosodott, még akkor is, ha maga Planck (Einsteinhez hasonlóan) soha nem volt teljesen megbarátkozva annak egyes filozófiai következményeivel.
Amikor 1933-ban a nácik hatalomra kerültek, Planck már 74 éves öregember volt, és általában kerülte a nyílt konfliktust a náci rezsimmel, bár Fritz Haber fizikustársának száműzetésben bekövetkezett halála után szervezett egy kissé provokatív hivatalos megemlékezést. Azt is sikerült elérnie, hogy titokban több zsidó tudós néhány évig tovább dolgozhasson a Kaiser Wilhelm Társaság intézeteiben.
A “Deutsche Physik” mozgalom megtámadta Planckot, Arnold Sommerfeldet és Werner Heisenberget, többek között azért, mert továbbra is Einstein elméleteit tanították, és “fehér zsidóknak” bélyegezték őket. Amikor 1936-ban lejárt a Kaiser Wilhelm Társaság elnöki megbízatása, a náci kormány nyomást gyakorolt rá, hogy ne induljon az újraválasztáson. 1938 végén a Porosz Tudományos Akadémia elvesztette maradék függetlenségét, és a nácik vették át, Planck pedig tiltakozásul lemondott elnöki tisztségéről. Kategorikusan elutasította, hogy belépjen a náci pártba, noha jelentős politikai nyomás nehezedett rá.
A második világháború alatt a Berlin elleni szövetséges bombázások arra kényszerítették Planckot és feleségét, hogy ideiglenesen elhagyják a várost, és vidéken éljenek. 1944-ben berlini háza egy légitámadás során teljesen megsemmisült. Továbbra is gyakran utazott, számos nyilvános előadást tartott, különösen a vallásról és a tudományról (egész életében a kereszténység elkötelezett és kitartó híve volt), és 85 éves korában még mindig elég fitt volt ahhoz, hogy 3000 méteres csúcsokat másszon meg az Alpokban.
A második világháború végén (amelynek során legkisebb fia, Erwin 1944-ben részt vett a Hitler elleni merényletkísérletben, majd felakasztották) Planck, második felesége és megmaradt fia Göttingenbe költözött. Ott halt meg 1947. október 4-én, 89 éves korában, több agyvérzés következtében.
.
Fedezze fel a következő cikkünket: Ki volt Richard Feynman?