Надо Знать

добавить знаний



Макс Планк


Max planck.jpg

План:


Введение

Макс Карл Эрнст Планк
Max planck.jpg
Родился 23 апреля 1858
Киль
Умер 4 октября 1947
Геттинген
Место жительства Германия
Гражданство Германия
Область научных интересов физика
Заведение Мюнхенский университет, Берлинский университет
Alma mater Мюнхенский университет
Ученое звание профессор
Известный в связи с: кванты
Награды
Nobel prize medal.svg
Нобелевская премия по физике 1918
Медаль Копли
Nobel prize medal.svg

Макс Карл Эрнст Планк [1] ( нем. Max Karl Ernst Ludwig Planck * 23 апреля 1858 - 4 октября 1947) - немецкий физик, достижением которого считается теория излучения абсолютно черного тела, которая стала отправной точкой для построения квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике [2] (1918).


1. Биография

Макс Планк родился 23 апреля 1858 году в городе Кол шестым ребенком в семье профессора гражданского права Кильского университета Иоганна Юлиуса Вильгельма Планка и его второй жены Эммы Патциг. Его прадед (Готлиб Якоб Планк, 1751-1833) и дед (Генрих Людвиг Планк (1785-1831)) были профессорами теологии в Геттингене. Отец был профессором правоведения в Мюнхене и Киле. В 1867 году переехал вместе с родителями в Мюнхен. Учился в Максимилианський гимназии. В 1874 году поступил в Мюнхенского университета, закончил обучение в 1878 году. С 1878 по 1879 год жил в Берлине, где изучал физику в Густава Кирхгофа и Германа Гельмгольца.

В 1880 году Планк написал докторскую диссертацию "Нем. Gleichgewichtszustnde isotroper Krper in verschiedenen Temperature n - Равновесные состояния изотропных тел при различных температурах "в которой он предлагает разнообразные решения физико-химических проблем на основе своих выводов. После открытой лекции на тему" О принципах механической теории газов "и дискуссии после нее, 14 июня 1880 завершается процесс защиты его докторской диссертации и стал в 22 - летнем возрасте приват-доцентом Мюнхенского университета. В эти времена Планк живет с родителями и среди профессиональных кругов он почти неизвестен. Его диссертация и работы в то время не привлекают внимания. Планк начинает в это время свои исследовательские работы в области термодинамики и особенно энтропии. Он исследует изменения агрегатных состояний, газовые смеси и растворы. В апреля 1885 года Кильский университет приглашает Планка на место екстраординария теоретической физики. После коротких переговоров и хороших связей отца в г. Киль, Планк получает место профессора университета, хотя в это время там было мало студентов. Летом 1886 Планк должен помолвке а 31 марта 1887 женится на Марии Мерк (1861-1909). 9 марта 1888 рождается его первый сын Карл (1888-1916), а в апреле 1889 близнецы Эмма (1889-1919) и Грета (1889-1917) и в 1893 году семья имеет четвертого ребенка - сына Эрвина (1893-1945 ). В настоящее время Планк также определяет для себя теоретическую физику как область научных исследований. Это решение было необычным на то время, поскольку только 2 кафедры в Германии тогда этим занимались. В то время доминирует экспериментальная физика, а теоретическая рассматривалась лишь как вспомогательный инструмент или досадная необходимость. В 1889 году стал первым директором нового Института теоретической физики Университет Фридриха Вильгельма в Берлине, а с 1892 по 1926 год занимал место профессора физики Берлинского университета, став преемником Киргхофа на кафедре физики. Издал пятитомник "Введение в теоретической физике", написанный в 1916-1932 годах. По этой книге учились студенты не только Германии, но и других стран мира.


1.1. Первая мировая война

Начало Первой мировой войны Макс Планк встретил в возвышенные и благодарности из переживания того "прекрасного времени". Политически и консервативно настроенный Планк был лояльным кайзера и одновременно патриотом своей родины. Он разделял подъема большинства населения и даже использовал это в ежегодном празднике основания университета 3 августа 1914 года, и указал в своем докладе на физическую тему, что в этой войне идет "о жизни и смерти, о чести и даже возможно о существовании родины" [3 ]. Планк относился к подписантов обращения "К культурному миру", также известное под названием Манифест 93. В нем многочисленные научные отрицают отчеты о немецких военных преступлениях в нейтральной Бельгии и определяют их как враждебную пропаганду, чем оправдывают германский милитаризм [4]. В течение войны Планк показывал себя сторонником, но одновременно он выступал против шовинизма в котором видел угрозу науке. Он отвергает подчинение науки национальным интересам. В 1916 году предотвращает исключению членов Академии наук "враждебных стран". В том же 1916 году заявляет, что международное сотрудничество в науке может сочетаться с "горящей любовью и активной работой для собственной родины". Сыновья Макса Планка Карл и Эрвин были солдатами на фронте, а дочери Эмма и Грета медсестрами. Эрвин был ранен на фронте 7 сентября 1914 и попал во французский плен. Карл Планк погиб 16 мая 1916 в Верденом. Макс Планк мужественно перенес потерю, даже так что некоторые его друзья после нескольких недель узнали о потере. 15 мая 1917 умерла его дочь Грета от тромбоемболиии легочной артерии, лишь несколько дней после рождения ее первого ребенка. О ее рожденную дочь начала беспокоиться сестра-близнец Эмма. В январе 1919 года Эмма женится на вдовцу Греты - Фердинанду Фелинга, профессору из Гейдельберг. Однако 21 ноября 1919 умирает и Эмма, при рождении дочери.


1.2. Национал-социализм и период Второй мировой войны

В 1930 году Макс Планк возглавил Институт физики кайзера Вильгельма. В 1933 - году прихода нацистов к власти, плакать уже был 74 летним мужчиной и находился в должности (с 1930 г.) председателя Общества Кайзера Вильгельма. Он был воспитан в прусской традиции и для него было само собой разумеющимся лояльность к государственной власти. Однако Планк переживает тем, что многие его коллеги еврейского происхождения покидают свои должности и покидают Германию. Он пробует задержать их своим "продержаться и дальше работать". Отто Ган сделал запрос Планку, нельзя сделать общий призыв для определенного числа известных немецких профессоров выступить против такого отношения властей к профессоров еврейского происхождения, что Планк сказал: "Если мы сегодня соберем таких 30 человек, то завтра придет 150, которые выступят против , потому что они хотят иметь их рабочие места. ". Относительно самого Габера, Планк обращался непосредственно к самому Гитлеру, однако безуспешно. Габер умер в изгнании в 1934 году. Год позже Планку, как еще председателю Общества Кайзера Вильгельма, удается организовать празднование годовщины смерти Габера. В 1936 году после окончания председательства в Обществе кайзера Вильгельма, Планк отказывается выдвигать свою кандидатуру. С этим ситуация вокруг него усложняется. Йоханнес Штарк, представитель движения Немецкая физика и президент физически технического имперского института, обзывает публично Планка, Зоммерфельда и Гайзенберга "белыми евреями". Управление наукой исследует происхождение Планка и определяет, что он лишь на 1/16 еврей. В 1938 году Планк отмечает свое 80-тилетие. Во время празднований организованных Немецким физическим обществом, Луи де Бройль получает медаль Макса Планка. Сам Планк получает около 900 поздравлений, на которые он сам завещал ответа. Под конец 1938 Академия наук подверглась процессу "Гляйхшальтунг", через который Планк подает в отставку. Во время Второй мировой войны Планк оставляет Берлин и перебирается с марта 1943 года в дом для гостей Карла Штиль - богатого промышленника. Этот дом построен на месте замка Рогетц между Тангермюнде и Магдебургом стоит и сейчас. В феврале 1944 дом Планка в Берлине разрушен во время бомбежки. В последние дни войны Планк и его жена находятся между двух фронтов, а после ее окончания он проживает у племянницы в Гетинген. 1945 Планк вернулся на свой пост (заведение было переименовано в Институт физики Макса Планка), и возглавлял институт до конца жизни.

Могильная плита Макса Планка на городском кладбище в Гетинген

1.3. Послевоенные годы

По окончании войны с Гетинген под руководством Эрнста Тельшова почалолася восстановление Общества Кайзера Вильгельма. Планк становится снова его председателем. 1 апреля 1946 после возвращения из Англии председательства в обществе берет Отто Ган. Власть Британской зоны оккупации Германии настаивает на изменении названия общества. 11 сентября 1946 Общество кайзера Вильгельма переименовывают в Общество имени Макса Планка. Планка называют его почетным председателем. Несмотря на свой возраст Планк проводит ряд докладов. Так в июле 1946 года он присутствовал как единственный представитель Германии на праздновании 300 летия со дня рождения Исаака Ньютона устроенном Лондонским королевским обществом.

4 октября 1947 Планк умер. На его могильной плите выбиты только имя и фамилия ученого и численное значение постоянной Планка.


2. Исследование

2.1. Спектр абсолютно черного тела и зарождения квантовой механики

Свои исследования Планк посвящал в основном вопросам термодинамики. Известность он приобрел после объяснения спектра так называемого "Абсолютно черного тела". Этим понятием обозначают некий предмет, чье излучение зависит только от температуры и видимой площади поверхности. Противоположность физическим представлениям о непрерывности всех процессов, что было основой физической картины мира, построенной Ньютоном и Лейбницем, Планк ввел представление о квантовую природу излучения. А именно, согласно его теории электромагнитные волны излучаются и поглощаются порциями (квантами) с энергией, пропорциональной частоте

E = h \ nu,

где \ Nu - Частота излучения, а h - Коэффициент пропорциональности, универсальная физическая стала, которая получила название постоянной Планка.

При термодинамическом равновесии черного тела, нагретого до температуры T, со своим излучением, спектр излучения описывается распределением Планка:

I (\ nu) \, \ mathrm {d} \ nu \, \ mathrm {d} \ Omega = \ frac {2 h \ nu ^ {3}} {c ^ 2} \ frac {1} {e ^ { \ left ({h \ nu} / {kT} \ right)} -1} \ mathrm {d} \ nu \, \ mathrm {d} \ Omega ,

где I (ν) - энергия, которая с единицы площади в единицу времени излучается в частотном диапазоне между ν и ν + d ν в пространственный угол \ Mathrm {d} \ Omega ; C - скорость света, k - постоянная Больцмана.

По своей природе Планк был консерватором. Он работал в над объяснением результатов экспериментального измерения излучения абсолютно-черного тела. К тому Вильгельм Вин получил формулу, хорошо описывающая спектр при высоких частотах, а закон Рэлея-Джинса хорошо описывал спектр при малых частотах, однако приводил к ультрафиолетовой катастрофы при высоких. Планку удалось получить формулу, дающую описывала весь спектр, однако это была только эмпирическая зависимость. Пытаясь найти ей теоретическое обоснование Планк обратился к статистической физике. Ему пришлось признать, что свет излучается порциями с энергией, пропорциональной частоте. Сначала Планк воспринял это только как формальное предположение. Это предположение противоречило его взглядам на мир. В последующие годы он пытался найти объяснение, но безуспешно. Однако, он не видел иного выхода: именно такая формула описывала экспериментальный спектр, и получить ее можно было только сделав предположение о квантах энергии.


2.2. Другие исследования

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. Полная поддержка, оказанная Планком новой теории, в немалой степени способствовала принятию специальной теории относительности физиками. К числу других его достижений относится предложенный им вывод уравнения Фоккера - Планка, описывающего поведение системы частиц под действием небольших случайных импульсов (см. Броуновское движение).

Планк предложил систему универсальных физических постоянных, образованных из известных постоянных, которая получила название единиц Планка. Единицы Планка отражают гипотетические предельные природные масштабы для длины, времени, массы и других величин.

Макс Планк получил Нобелевскую премию в 1918 году за вклад в развитие квантовой физики.


3. Личная жизнь

Личная жизнь Планка была отмечена рядом трагедий. Его первая жена Мария Мерк, от которой у Планка было двое сыновей и дочери-двойняшки, умерла в 1909. Через два года Планк женился на племяннице своей умершей жены Мартой фон Гесслин, которая родила ему еще одного сына Германа. Старший сын Планка погиб в Первую мировую войну, а обе его дочери умерли при родах. Второй сын, Эрвин был казнен 20 июля 1944 за участие в заговоре против Гитлера [5].


4. Научные достижения

  • Создание квантовой гипотезы, которая позволила решить одну из важнейших проблем термодинамики - проблему "Ультрафиолетовой катастрофы", за создание квантовой гипотезы получил Нобелевскую премию 1918 года.
  • Вывод уравнений релятивистской динамики и термодинамики.

5. Учащиеся

Макс Планк был профессором 37 лет и воспринимался как преподаватель студентами хорошо. Ему однако не удалось основать отдельной научной школы. На протяжении своей научной карьеры Планк имел многочисленных докторантов, но в силу разных обстоятельств редко поддерживал с ними связь. Однако около двадцати его воспитанников позже становятся выдающимися учеными. Среди них:


6. Отличия и посвящения названы в честь Планка

  • 1914 Зарубежный член Национальной академии деи Линчеи в Риме
  • 1915 Pour le Mrite за науку и искусство (с 1930 был war Макс Планк канцлер этого ордена)
  • 1918 Нобелевская премия по физике (вручена в 1919)
  • 1928 Adlerschild des Deutschen Reiches
  • 1929 Медаль имени Макса Планка. Высшая награда по теоретической физики Немецкого физического общества. Первые Ногород получили Макс Планк и Альберт Эйнштейн
  • Почетный доктор университетов Франкфурта, Мюнхена, Ростока, Берлина, Граца, Кембриджа, Лондона и Глазго.
  • 1938 Астероид 1069 Планкия.
  • 1947 Почетный гражданин Киля.
  • 1953 Выпуск 30-пфенинговои марки почте западного Бериний. Серия "Мужчины истории Берлина"
  • С 1957 до 1973 на 2-DM-монеты ФРГ карбувалося изображения Макса Планка.
  • 1958 открыта памятная доска во дворе Гумбольдтского университета Берлина.
  • 1983 В ГДР выпущены в обращение 5-ДМ памятную монету к 125-летию со дня рождения.
  • По случаю 150 лет со дня рождения, 10 апреля 2008 выпущена специальная почтовая марка и памятную монету достоинством 10 евро [6].
  • Памятник Максу Планку скульптора Бернхарда Гайлигера, 1948/49

  • Почтовая марка (1952)

  • Памятная монета достоинством 5 марок (ГДР) до 125 годовщине со дня рождения (1983)

  • Макс Планк на монете стоимостью 2 ДМ

  • Памятная доска во дворе Гумбольдтского университета Берлина.

  • Бюст в Magnushaus

  • Памятная доска в Берлин-Грюневальд

  • Почтовая марка (2008) по случаю 150 лет со дня рождения


7. Избранные труды

7.1. Монографии и доклады

  • ber den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wrmetheorie. Ackermann, Mnchen 1879. ( диссертация)
  • Gleichgewichtszustnde isotroper Krper in verschiedenen Temperaturen. Ackermann, Mnchen 1880. (Габилитацийна диссертация)
  • Planck, Max. Vorlesungen ber Thermodynamik, 1897.
  • Das Weltbild der neuen Physik. доклад 18 февраля 1929, Физический институт Лейденского университета (Physikalisches Institut der Universitt Leiden)
  • Vom Wesen der Willensfreiheit und andere Vortrge, herausgegeben von Armin Hermann, Fischer Taschenbuch Verlag, Frankfurt Main 1990, ISBN 3-596-10472-6.
    Содержание: Erinnerungen, zur Geschichte der Auffindung des physikalischen Wirkungsquantums, Prinzip der kleinsten Wirkung, Wesen des Lichts, Kausalgesetz und Willensfreiheit, Ansprache in der Preuischen Akademie der Wissenschaften, Vom Wesen der Willensfreiheit, Religion und Naturwissenschaft, Determinismus oder Indeterminismus, Scheinprobleme der Wissenschaft, Sinn und Grenzen der exakten Wissenschaft.

7.2. Избранные журнальные статьи


См.. также

8. Примечания

  1. " " По данным "Spiegel Online", настоящее имя Планка было Макс, а Маркс ( нем. Marx ). Маркс - это транскрипция латинского имени Маркус. Это открытие сделал журналист Карл Дамен, работавший в церковном архиве Киля. Источник: Christoph Seidler. Gestatten, Marx Planck. Spiegel Online, 24 апреля 2008 - www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0, 1518,549404,00. html
  2. " " The Nobel Prize in Physics 1918 - nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1918 /. Nobelprize.org. Retrieved on 2012-02-21.
  3. " " Planck: Physikalische Abhandlungen und Vortrge. Braunschweig 1948, 3. Band, S. 77 за: Hoffmann: Dieter Hoffmann]] Max Planck. Die Entstehung der modernen Physik. Beck, Mnchen 2008, ISBN 978-3-406-56242-6, ст. 72 (Нем.)
  4. " " Dieter Hoffmann]] Max Planck. Die Entstehung der modernen Physik. Beck, Mnchen 2008, ст. 71 (Нем.)
  5. " " American Intelligence and the German Resistance to Hitler: A Documentary History - books.google.com / books? id = xoTWkzhf2uUC & pg = PA361. - С. 361 -. - Westview Press, 5 October 1998. ISBN 9780813336367.
  6. " " "Neue 10-Euro-Gedenkmnze zu Ehren von Max Planck" - www.pressedienst-numismatik.de/index.php?option=content&task=view&id=284, Pressedienst Numismatik, 3. April 2008 нем.
  7. " " ber eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung (английский и русский перевод) - dbserv.ihep.su/hist/owa/hw.part2? s_c = PLANCK 1900
  8. " " Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum (английский и русский перевод) - dbserv.ihep.su/hist/owa/hw.part2? s_c = PLANCK 1900B
  9. " " ber das Gesetz der Energieverteilung im Normalspektrum (английский и русский перевод) - dbserv.ihep.su/hist/owa/hw.part2? s_c = PLANCK 1901

9. Литература

10.1. Общая литература, биографии

  • Hans Hartmann: Max Planck als Mensch und Denker. Siegismund, Berlin 1938 (2. berarbeitete Auflage bei Hirzel, Leipzig 1948, 3. Neubearbeitete Auflage bei Ott, Basel 1953, карманное издание: Ullstein, Frankfurt 1964)
  • Heinrich Vogel: Zum philosophischen Wirken Max Plancks. Akad.-Verlag, Berlin 1961.
  • Max Planck: Wissenschaftliche Selbstbiographie: Mit einem Bildnis und der von Max von Laue gehaltenen Traueransprache - library.vetmed.fu-berlin.de/ResourceList/details/64041 Barth, Leipzig 1948
  • Wolfgang Gerlach: Die Quantentheorie: Max Planck, sein Werk und seine Wirkung. Universittsverlag, Bonn 1948
  • Armin Hermann: Max Planck: mit Selbstzeugnissen und Bilddokumenten. Rowohlt, Reinbek 1973, ISBN 3-499-50198-8 (8. Auflage 2005)
  • John Lewis Heilbron: The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck and the fortunes of German science. University of California Press, Berkeley 1986, mit Literaturverzeichnis (расширенное издание: Harvard University Press, Cambridge 2000, ISBN 0-674-00439-6)
  • Astrid von Pufendorf: Die Plancks. Eine Familie zwischen Patriotismus und Widerstand. Propylen, Berlin 2006, ISBN 3-549-07277-5.
  • Ernst Peter Fischer: Der Physiker. Max Planck und das Zerfallen der Welt. Siedler, Mnchen 2007, ISBN 978-3-88680-837-3.
  • Jules Leveugle: La Relativit, Poincar et Einstein, Planck, Hilbert: Histoire vridique de la Thorie de la Relativit. L'Harmattan, Paris 2004, ISBN 2-7475-6862-8.
  • Dieter Hoffmann: Max Planck. Die Entstehung der modernen Physik. Beck, Mnchen 2008, ISBN 978-3-406-56242-6
  • Dieter Hoffmann: Max Planck und die moderne Physik. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-540-87844-5 (сборник статей)

10.1.2. Библиографии работ Планка

  • Max Planck: Physikalische Abhandlungen und Vortrge: Aus Anlass seines 100. Geburtstages (23. April 1958). Herausgegeben vom Verband Deutscher Physikalischer Gesellschaften und der Max-Planck-Gesellschaft zur Frderung der Wissenschaften, Vieweg, Braunschweig 1958 (3 тома)
  • Petra Hauke: Literatur ber Max Planck: Bestandsverzeichnis. Max-Planck-Gesellschaft zur Frderung der Wissenschaften, Berlin 2001, ISBN 3-927579-14-9. (Verffentlichungen aus dem Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft 14)

10.2.3. Юбилейные сборники

  • Emil Warburg, Max von Laue, Arnold Sommerfeld, Albert Einstein, Max Planck: Zu Max Plancks sechzigstem Geburtstag: Ansprachen. Karlsruhe 1918 (Mit Erinnerungen von Max Planck)
  • Deutsche Akademie der Wissenschaften: Max Planck zum Gedenken. Berlin 1958
  • Kockel, Macke, Papapetrou: Max-Planck-Festschrift 1958. Berlin 1959
  • Eugen Hintsches, Dieter Hoffmann: Max Planck: Vortrge und Ausstellung zum 50. Todestag. Herausgegeben von der Max-Planck-Gesellschaft zur Frderung der Wissenschaften, Pressereferat, Mnchen 1997

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам