stringtranslate.com

Макс Планк

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк ForMemRS [1] ( / ˈ p l æ ŋ k / ; [2] немецкий: [maks ˈplaŋk] ;[3]23 апреля 1858 г. – 4 октября 1947 г.) был немецкимфизиком-теоретикомквантовэнергиипринесло емуНобелевскую премию по физикев 1918 г.[4]

Планк внес много существенных вкладов в теоретическую физику, но его слава как физика в первую очередь основана на его роли создателя квантовой теории и одного из основателей современной физики , [5] [6], которая произвела революцию в понимании атомных и субатомных процессов. Он известен постоянной Планка , которая имеет основополагающее значение для квантовой физики, и которую он использовал для вывода набора единиц , сегодня называемых единицами Планка , выраженных только через фундаментальные физические константы .

Планк дважды был президентом немецкого научного учреждения « Общество кайзера Вильгельма» . В 1948 году оно было переименовано в Общество Макса Планка (Max-Planck-Gesellschaft) и в настоящее время включает в себя 83 учреждения, представляющих широкий спектр научных направлений.

Ранняя жизнь и образование

Планк происходил из традиционной интеллектуальной семьи. Его прадед и дед по отцовской линии были профессорами теологии в Гёттингене ; его отец был профессором права в Кильском и Мюнхенском университетах . Один из его дядей также был судьей. [7]

Планк родился в 1858 году в Киле , Гольштейн (ныне Шлезвиг-Гольштейн ), у Иоганна Юлиуса Вильгельма Планка и его второй жены Эммы Патциг. Он был крещен с именем Карл Эрнст Людвиг Маркс Планк ; из его имен, данных ему, Маркс был указан как «имя при рождении» . [8] Однако к десяти годам он подписывался именем Макс и использовал его до конца своей жизни. [9]

Он был шестым ребенком в семье, хотя двое его братьев и сестер были от первого брака отца. Война была обычным явлением в ранние годы Планка, и среди его самых ранних воспоминаний был марш прусских и австрийских войск в Киль во время Второй Шлезвигской войны в 1864 году. [7] В 1867 году семья переехала в Мюнхен , и Планк поступил в гимназию Максимилиана . Там его математические таланты проявились рано [10] [11] , и позже он попал под опеку Германа Мюллера, математика, который проявил интерес к юноше и научил его астрономии и механике , а также математике . Именно от Мюллера Планк впервые узнал о принципе сохранения энергии. Планк рано окончил учёбу, в возрасте 17 лет. [12] Так Планк впервые соприкоснулся с областью физики.

Планк был одарен в музыкальном плане. Он брал уроки пения, играл на фортепиано, органе и виолончели, сочинял песни и оперы. Однако вместо музыки он выбрал изучение физики .

Планк поступил в Мюнхенский университет в 1874 году. Под руководством профессора Филиппа фон Йолли Планк выполнил единственные эксперименты в своей научной карьере, изучая диффузию водорода через нагретую платину , но перешел в теоретическую физику . Йолли отговаривал Планка от занятия теоретической физикой. Планк вспоминает, что в 1878 году Йолли утверждал, что физика почти завершена, будучи «высокоразвитой, почти полностью созревшей наукой, которая благодаря венцу в виде открытия принципа сохранения энергии, возможно, вскоре примет свою окончательную стабильную форму». [13]

В 1877 году он отправился в Университет Фридриха Вильгельма в Берлине на год обучения у физиков Германа фон Гельмгольца и Густава Кирхгофа и математика Карла Вейерштрасса . Он писал, что Гельмгольц никогда не был достаточно подготовлен, говорил медленно, бесконечно ошибался в расчетах и ​​утомлял своих слушателей, в то время как Кирхгоф выступал с тщательно подготовленными лекциями, которые были сухими и монотонными. Вскоре он близко подружился с Гельмгольцем. Там он предпринял программу в основном самостоятельного изучения трудов Рудольфа Клаузиуса , что привело его к выбору термодинамики в качестве своей области.

В октябре 1878 года Планк сдал квалификационные экзамены и в феврале 1879 года защитил диссертацию Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie ( О втором законе механической теории теплоты ). Некоторое время он преподавал математику и физику в своей бывшей школе в Мюнхене.

К 1880 году Планк получил две самые высокие академические степени, предлагаемые в Европе. Первой была докторская степень после того, как он завершил работу, подробно описывающую его исследования и теорию термодинамики. [7] Затем он представил свою диссертацию под названием Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen ( Состояния равновесия изотропных тел при различных температурах ), которая принесла ему хабилитацию .

Карьера

Планк в 1878 году

Завершив свою докторскую диссертацию, Планк стал неоплачиваемым приват-доцентом (немецкое академическое звание, сопоставимое с лектором/ассистентом профессора) в Мюнхене, ожидая, пока ему не предложат академическую должность. Хотя поначалу академическое сообщество его игнорировало, он продолжил свою работу в области теории тепла и открыл один за другим тот же термодинамический формализм, что и Гиббс, сам того не осознавая. Идеи Клаузиуса об энтропии занимали центральную роль в его работе.

В апреле 1885 года Кильский университет назначил Планка доцентом теоретической физики . Последовала дальнейшая работа по энтропии и ее трактовке, особенно в применении к физической химии . Он опубликовал свой «Трактат по термодинамике» в 1897 году. [14] Он предложил термодинамическую основу для теории электролитической диссоциации Сванте Аррениуса .

В 1889 году он был назначен преемником Кирхгофа в Университете Фридриха Вильгельма в Берлине [15] — предположительно, благодаря заступничеству Гельмгольца — и к 1892 году стал штатным профессором. В 1907 году Планку предложили должность Людвига Больцмана в Вене , но он отказался, чтобы остаться в Берлине. В 1909 году, будучи профессором Берлинского университета, он был приглашен стать лектором теоретической физики имени Эрнеста Кемптона Адамса в Колумбийском университете в Нью-Йорке . Серия его лекций была переведена и совместно опубликована профессором Колумбийского университета А. П. Уиллсом . [16] В 1914 году он был избран в Американскую академию искусств и наук . [17] Он вышел на пенсию из Берлина 10 января 1926 года, [18] и его преемником стал Эрвин Шредингер . [19] Он был избран в Национальную академию наук США в 1926 году и в Американское философское общество в 1933 году. [20] [21]

Профессор Берлинского университета

Будучи профессором в Университете Фридриха Вильгельма в Берлине , Планк присоединился к местному Физическому обществу. Позже он писал об этом времени: «В те дни я был там по сути единственным физиком-теоретиком, и для меня все было не так просто, потому что я начал упоминать энтропию, но это было не совсем модно, так как это считалось математическим привидением». [22] Благодаря его инициативе различные местные Физические общества Германии объединились в 1898 году, образовав Немецкое физическое общество ( Deutsche Physikalische Gesellschaft , DPG); с 1905 по 1909 год Планк был президентом.

Мемориальная доска в Берлинском университете имени Гумбольдта : «Макс Планк, первооткрыватель элементарного кванта действия h , преподавал в этом здании с 1889 по 1928 год».

Планк начал шестисеместровый курс лекций по теоретической физике, «сухой, несколько безличный» по словам Лизы Мейтнер , «не использующий никаких записей, никогда не делающий ошибок, никогда не запинающийся; лучший лектор, которого я когда-либо слышал», по словам английского участника Джеймса Р. Партингтона , который продолжает: «Вокруг комнаты всегда стояло много людей. Поскольку лекционная комната хорошо отапливалась и была довольно тесной, некоторые из слушателей время от времени падали на пол, но это не мешало лекции». Планк не основал фактическую «школу»; число его аспирантов составляло всего около 20, среди них:

Энтропия

Термодинамика , также известная как «механическая теория тепла» в конце 19-го века, возникла в начале этого столетия из попытки понять функционирование паровых двигателей и повысить их эффективность. В 1840-х годах несколько исследователей независимо друг от друга открыли и сформулировали закон сохранения энергии, который теперь также известен как первый закон термодинамики . В 1850 году Рудольф Клаузиус сформулировал так называемый второй закон термодинамики , который гласит, что произвольная (или спонтанная) передача энергии возможна только от более теплого тела к более холодному, но не наоборот. В Англии в это время к такому же выводу пришел Уильям Томсон .

Клаузиус все больше обобщал свою формулировку и в 1865 году предложил новую формулировку. С этой целью он ввел понятие энтропии , которую определил как меру обратимого запаса тепла по отношению к абсолютной температуре.

Новая формулировка второго закона, которая актуальна и сегодня, звучала так: «Энтропия может быть создана, но никогда не может быть уничтожена». Клаузиус, чьи работы Планк читал еще будучи студентом во время своего пребывания в Берлине, успешно применил этот новый закон природы к механическим, термоэлектрическим и химическим процессам.

В своей диссертации 1879 года Планк обобщил труды Клаузиуса, указав на противоречия и неточности в их формулировках, а затем прояснив их. Кроме того, он обобщил справедливость второго закона на все процессы в природе, Клаузиус ограничил его применение обратимыми процессами и термическими процессами. Кроме того, Планк интенсивно занимался новой концепцией энтропии и подчеркивал, что энтропия является не только свойством физической системы, но в то же время мерой необратимости процесса: Если энтропия генерируется в процессе, он необратим, поскольку энтропия не может быть уничтожена согласно второму закону. В обратимых процессах энтропия остается постоянной. Он подробно представил этот факт в 1887 году в серии трактатов под названием «О принципе возрастания энтропии». [24]

В своем исследовании концепции энтропии Планк не следовал молекулярной, вероятностной интерпретации, которая преобладала в то время, поскольку они не дают абсолютного доказательства универсальности. Вместо этого он придерживался феноменологического подхода и также скептически относился к атомизму. Хотя он позже отказался от этой позиции в ходе своей работы над законом излучения, его ранние работы впечатляюще показывают возможности феномена термодинамики в решении конкретных физико-химических проблем. [25] [26]

Понимание Планком энтропии включало осознание того, что максимум энтропии соответствует состоянию равновесия. Сопутствующий вывод о том, что знание энтропии позволяет вывести все законы термодинамических равновесных состояний, соответствует современному пониманию таких состояний. Поэтому Планк выбрал равновесные процессы в качестве фокуса своего исследования и, основываясь на своей докторской диссертации, исследовал, например, сосуществование агрегатных состояний и равновесие газовых реакций. Эта работа на переднем крае химической термодинамики также получила большое внимание из-за быстро расширяющейся химической работы в то время.

Независимо от Планка, Джозайя Уиллард Гиббс также открыл почти все знания, которые Планк получил о свойствах физико-химических равновесий, и опубликовал их с 1876 года. Планк не знал об этих эссе, и они не появлялись на немецком языке до 1892 года. Однако оба ученых подошли к теме по-разному, в то время как Планк имел дело с необратимыми процессами, Гиббс рассматривал равновесия. Этот подход в конечном итоге смог возобладать из-за своей простоты, но подходу Планка приписывают большую универсальность. [27]

Излучение черного тела

Планк в 1901 году

В 1894 году Планк обратил внимание на проблему излучения черного тела . Проблема была сформулирована Кирхгофом в 1859 году: «как интенсивность электромагнитного излучения, испускаемого черным телом (идеальным поглотителем, также известным как полостной излучатель), зависит от частоты излучения (т. е. цвета света) и температуры тела?». Вопрос исследовался экспериментально, но ни одно теоретическое рассмотрение не согласовывалось с экспериментально наблюдаемыми доказательствами. Вильгельм Вин предложил закон Вина , который правильно предсказывал поведение на высоких частотах, но не срабатывал на низких частотах. Закон Рэлея-Джинса , другой подход к проблеме, согласовывался с экспериментальными результатами на низких частотах, но создал то, что позже было известно как « ультрафиолетовая катастрофа » на высоких частотах, как и предсказывала классическая физика . Однако, вопреки многим учебникам, это не было мотивацией для Планка. [28]

Первое предложенное Планком решение проблемы в 1899 году следовало из того, что он называл «принципом элементарного беспорядка», что позволило ему вывести закон Вина из ряда предположений об энтропии идеального осциллятора, создав то, что было названо законом Вина–Планка. Вскоре, однако, было обнаружено, что экспериментальные данные вообще не подтверждают новый закон, к разочарованию Планка. Он пересмотрел свой подход и теперь вывел первую версию знаменитого закона излучения черного тела Планка , который ясно описывал экспериментально наблюдаемый спектр черного тела. Впервые он был предложен на заседании DPG 19 октября 1900 года и опубликован в 1901 году. (Этот первый вывод не включал квантование энергии и не использовал статистическую механику , к которой он питал отвращение.) В ноябре 1900 года Планк пересмотрел эту первую версию, теперь полагаясь на статистическую интерпретацию Больцмана второго закона термодинамики как на способ получения более фундаментального понимания принципов, лежащих в основе его закона излучения. Планк с большим подозрением относился к философским и физическим последствиям такой интерпретации подхода Больцмана; поэтому его обращение к ним было, как он позже выразился, «актом отчаяния... Я был готов пожертвовать любыми из моих предыдущих убеждений относительно физики». [28]

Центральным предположением, лежащим в основе его нового вывода, представленного DPG 14 декабря 1900 года, было предположение, теперь известное как постулат Планка , о том, что электромагнитная энергия может излучаться только в квантованной форме, другими словами, энергия может быть только кратна элементарной единице:

где hпостоянная Планка , также известная как квант действия Планка (введенная еще в 1899 году), а ν — частота излучения. Обратите внимание, что обсуждаемые здесь элементарные единицы энергии представлены как , а не просто как ν . Физики теперь называют эти кванты фотонами, и фотон с частотой ν будет иметь свою собственную специфическую и уникальную энергию. Полная энергия на этой частоте тогда равна , ​​умноженной на число фотонов на этой частоте.

Планк в 1918 году, в год, когда ему была присуждена Нобелевская премия по физике за его работу по квантовой теории

Сначала Планк считал, что квантование было лишь «чисто формальным предположением... на самом деле я не думал об этом много...»; в настоящее время это предположение, несовместимое с классической физикой , рассматривается как рождение квантовой физики и величайшее интеллектуальное достижение карьеры Планка. ( Больцман обсуждал в теоретической статье в 1877 году возможность того, что энергетические состояния физической системы могут быть дискретными). Открытие постоянной Планка позволило ему определить новый универсальный набор физических единиц (таких как длина Планка и масса Планка), все основанные на фундаментальных физических константах, на которых основана большая часть квантовой теории. В дискуссии со своим сыном в декабре 1918 года Планк описал свое открытие как «открытие первого ранга, сравнимое, возможно, только с открытиями Ньютона». [29] В знак признания фундаментального вклада Планка в новую отрасль физики ему была присуждена Нобелевская премия по физике за 1918 год; (он получил награду в 1919 году). [30] [31]

Впоследствии Планк пытался понять значение квантов энергии, но безуспешно. «Мои безуспешные попытки каким-то образом реинтегрировать квант действия в классическую теорию продолжались несколько лет и доставили мне много хлопот». Даже несколько лет спустя другие физики, такие как Рэлей , Джинс и Лоренц, установили постоянную Планка равной нулю, чтобы соответствовать классической физике, но Планк хорошо знал, что эта константа имеет точное ненулевое значение. «Я не могу понять упрямства Джинса — он пример теоретика, который никогда не должен существовать, таким же, каким был Гегель для философии. Тем хуже для фактов, если они не соответствуют». [32]

Макс Борн писал о Планке: «Он был по своей природе консервативным умом; в нем не было ничего революционного, и он был совершенно скептически настроен по отношению к спекуляциям. Однако его вера в непреодолимую силу логического рассуждения на основе фактов была настолько сильна, что он не дрогнул перед тем, чтобы объявить самую революционную идею, которая когда-либо потрясала физику». [1]

Эйнштейн и теория относительности

В 1905 году три эпохальные статьи Альберта Эйнштейна были опубликованы в журнале Annalen der Physik . Планк был среди немногих, кто сразу же осознал значимость специальной теории относительности . Благодаря его влиянию эта теория вскоре получила широкое признание в Германии. Планк также внес значительный вклад в расширение специальной теории относительности. Например, он переформулировал теорию в терминах классического действия . [33]

Гипотеза Эйнштейна о квантах света ( фотонах ), основанная на открытии Генрихом Герцем в 1887 году (и дальнейшем исследовании Филиппом Ленардом ) фотоэлектрического эффекта , была первоначально отвергнута Планком. Он не хотел полностью отказываться от теории электродинамики Максвелла . «Теория света была бы отброшена не на десятилетия, а на столетия назад, в эпоху, когда Христиан Гюйгенс осмелился бороться против могущественной эмиссионной теории Исаака Ньютона ...» [34]

В 1910 году Эйнштейн указал на аномальное поведение удельной теплоты при низких температурах как на еще один пример явления, которое не поддается объяснению классической физикой. Планк и Вальтер Нернст , стремясь прояснить растущее число противоречий, организовали Первую Сольвеевскую конференцию (Брюссель, 1911). На этой встрече Эйнштейну удалось убедить Планка.

Тем временем Планк был назначен деканом Берлинского университета, что позволило ему вызвать Эйнштейна в Берлин и учредить для него новую профессорскую должность (1914). Вскоре два ученых стали близкими друзьями и часто встречались, чтобы вместе играть музыку.

Первая мировая война

В начале Первой мировой войны Планк одобрил общее волнение общественности, написав, что «помимо многого ужасного, есть также много неожиданно великого и прекрасного: гладкое решение самых сложных внутренних политических проблем путем объединения всех партий (и) ... восхваление всего доброго и благородного». [35] [36] Планк также подписал печально известный « Манифест 93 интеллектуалов », памфлет полемической военной пропаганды (в то время как Эйнштейн сохранял строго пацифистскую позицию, что едва не привело его к заключению, и его пощадило только швейцарское гражданство).

В 1915 году, когда Италия ещё была нейтральной державой, Планк успешно проголосовал за научную работу из Италии, которая получила премию Прусской академии наук , где Планк был одним из четырёх постоянных президентов.

Послевоенное время и Веймарская республика

В бурные послевоенные годы Планк, ныне высший авторитет немецкой физики, обратился к своим коллегам с призывом «упорствовать и продолжать работать».

В октябре 1920 года он и Фриц Хабер основали Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (Чрезвычайную организацию немецкой науки), целью которой было оказание финансовой поддержки научным исследованиям. Значительная часть денег, которые распределяла организация, была собрана за рубежом.

Планк занимал руководящие должности в Берлинском университете, Прусской академии наук, Немецком физическом обществе и Обществе кайзера Вильгельма (которое стало Обществом Макса Планка в 1948 году). В это время экономические условия в Германии были таковы, что он едва мог проводить исследования. В 1926 году Планк стал иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [37]

В межвоенный период Планк стал членом Deutsche Volks-Partei ( Немецкой народной партии ), партии лауреата Нобелевской премии мира Густава Штреземана , которая стремилась к либеральным целям во внутренней политике и довольно ревизионистским целям в политике во всем мире.

Планк не соглашался с введением всеобщего избирательного права и позднее высказал мнение, что нацистская диктатура возникла в результате «возникновения власти толпы» [38] .

Квантовая механика

Слева направо: В. Нернст , А. Эйнштейн , Планк, Р. А. Милликен и фон Лауэ на обеде, данном фон Лауэ в Берлине 11 ноября 1931 года.

В конце 1920-х годов Нильс Бор , Вернер Гейзенберг и Вольфганг Паули разработали копенгагенскую интерпретацию квантовой механики, но она была отвергнута Планком, а также Шрёдингером, Лауэ и Эйнштейном. Планк ожидал, что волновая механика вскоре сделает квантовую теорию — его собственное детище — ненужной. Однако этого не произошло. Дальнейшая работа только подчеркнула непреходящее центральное значение квантовой теории, даже вопреки его и Эйнштейна философским отвращениям. Здесь Планк испытал истинность своего собственного раннего наблюдения из своей борьбы со старыми взглядами в молодые годы: «Новая научная истина торжествует не тем, что убеждает своих оппонентов и заставляет их увидеть свет, а скорее тем, что ее оппоненты в конечном итоге умирают, и вырастает новое поколение, которое знакомо с ней». [39]

Нацистская диктатура и Вторая мировая война

Когда нацисты пришли к власти в 1933 году, Планку было 74 года. Он был свидетелем того, как многие его друзья и коллеги-евреи были изгнаны со своих должностей и унижены, а сотни ученых эмигрировали из нацистской Германии . Он снова попытался «упорствовать и продолжать работать» и попросил ученых, которые рассматривали возможность эмиграции, остаться в Германии. Тем не менее, он помог своему племяннику, экономисту Герману Кранольду , эмигрировать в Лондон после его ареста. [40] Он надеялся, что кризис скоро утихнет, и политическая ситуация улучшится.

Отто Ган попросил Планка собрать известных немецких профессоров, чтобы выпустить публичное воззвание против обращения с еврейскими профессорами, но Планк ответил: «Если вы сегодня сможете собрать 30 таких господ, то завтра 150 других придут и выступят против этого, потому что они стремятся занять позиции других». [41] Под руководством Планка Общество кайзера Вильгельма (KWG) избегало открытого конфликта с нацистским режимом, за исключением вопроса о еврее Фритце Габере. В мае 1933 года Планк запросил и получил интервью с недавно назначенным канцлером Германии Адольфом Гитлером , чтобы обсудить этот вопрос, сказав ему, что «принудительная иммиграция евреев убьет немецкую науку, а евреи могут быть хорошими немцами», на что канцлер ответил: «но мы ничего не имеем против евреев, только против коммунистов». Поэтому Планк потерпел неудачу, поскольку этот ответ «лишил его всякой основы для дальнейших переговоров», [42] что касается Гитлера, то «евреи все коммунисты, и они мои враги». В следующем, 1934 году, Габер умер в изгнании. [43]

Год спустя Планк, будучи президентом KWG с 1930 года, организовал в несколько провокационном стиле официальное мемориальное собрание в честь Габера. Он также преуспел в тайном предоставлении возможности ряду еврейских ученых продолжить работу в институтах KWG в течение нескольких лет. В 1936 году его срок на посту президента KWG закончился, и нацистское правительство оказало на него давление, чтобы он воздержался от переизбрания на новый срок.

Поскольку политический климат в Германии постепенно становился все более враждебным, Иоганнес Штарк , выдающийся представитель Deutsche Physik («Немецкая физика», также называемая «Арийской физикой»), напал на Планка, Арнольда Зоммерфельда и Гейзенберга за то, что они продолжали преподавать теории Эйнштейна, называя их «белыми евреями». «Hauptamt Wissenschaft» (нацистское правительственное управление по науке) начало расследование происхождения Планка, утверждая, что он был «на 1/16 евреем», но Планк это отрицал. [44]

В 1938 году Планк отпраздновал свой 80-й день рождения. DPG устроило празднование, во время которого медаль Макса Планка (основанная как высшая медаль DPG в 1928 году) была вручена французскому физику Луи де Бройлю . В конце 1938 года Прусская академия утратила свою оставшуюся независимость и была захвачена нацистами ( Gleichschaltung ). Планк выразил протест, отказавшись от своего президентства. Он продолжал часто путешествовать, давая многочисленные публичные лекции, такие как его лекция о религии и науке, и пять лет спустя он был достаточно здоров, чтобы подняться на 3000-метровые вершины в Альпах .

Во время Второй мировой войны возросшее число бомбардировок Берлина союзниками вынудило Планка и его жену временно покинуть город и поселиться в сельской местности. В 1942 году он писал: «Во мне выросло горячее желание пережить этот кризис и прожить достаточно долго, чтобы стать свидетелем поворотного момента, начала нового подъема». В феврале 1944 года его дом в Берлине был полностью разрушен авианалетом, уничтожившим все его научные записи и переписку. Его сельскому отступлению угрожало быстрое наступление армий союзников с обеих сторон.

В 1944 году сын Планка Эрвин был арестован гестапо после покушения на Гитлера в20 июля участок. Он был осужден и приговорен к смертной казни Народным судом в октябре 1944 года. Эрвин был повешен в берлинской тюрьме Плётцензее в январе 1945 года. Смерть сына уничтожила большую часть воли Планка к жизни. [45]

Личная жизнь и смерть

Могила Планка в Гёттингене

В марте 1887 года Планк женился на Мари Мерк (1861–1909), сестре школьного товарища, и переехал с ней в субарендованную квартиру в Киле. У них было четверо детей: Карл (1888–1916), близнецы Эмма (1889–1919) и Грета (1889–1917) и Эрвин (1893–1945).

После проживания в квартире в Берлине семья Планк переехала на виллу в Берлин-Грюневальд, Вангенхаймштрассе 21. Несколько других профессоров Берлинского университета жили неподалеку, среди них теолог Адольф фон Гарнак , который стал близким другом Планка. Вскоре дом Планка стал общественным и культурным центром. Многочисленные известные ученые, такие как Альберт Эйнштейн , Отто Ган и Лиза Мейтнер были частыми гостями. Традиция совместного исполнения музыки уже была установлена ​​в доме Гельмгольца .

После нескольких счастливых лет в июле 1909 года Мария Планк умерла, возможно, от туберкулеза .

В марте 1911 года Планк женился во второй раз, на Марге фон Хёсслин (1882–1948); в декабре родился его пятый ребенок Герман.

Во время Первой мировой войны второй сын Планка Эрвин попал в плен к французам в 1914 году, а его старший сын Карл погиб в бою под Верденом . Грета умерла в 1917 году при родах своего первенца. Ее сестра умерла таким же образом два года спустя, выйдя замуж за вдовца Греты. Обе внучки выжили и были названы в честь своих матерей. Планк стоически перенес эти потери.

В январе 1945 года Эрвин Планк , с которым он был особенно близок, был приговорен к смертной казни нацистским Народным судом за его участие в неудавшемся покушении на Гитлера в июле 1944 года. Эрвин был казнен 23 января 1945 года. [46]

После окончания Второй мировой войны Планк, его вторая жена и их сын были перевезены к родственникам в Гёттинген , где Планк умер 4 октября 1947 года. Он был похоронен на старом Штадтфридхоф (городском кладбище) в Гёттингене. [47]

Религиозные взгляды

Планк на западногерманской марке (1952)

Планк был членом лютеранской церкви в Германии. [48] Он был очень терпим к альтернативным взглядам и религиям . [49] В лекции 1937 года под названием «Religion und Naturwissenschaft» («Религия и естественные науки») он предположил важность этих символов и ритуалов, напрямую связанных со способностью верующего поклоняться Богу, но что нужно помнить, что символы представляют собой несовершенную иллюстрацию божественности. Он критиковал атеизм за то, что он сосредоточен на высмеивании таких символов, и в то же время предупреждал о переоценке важности таких символов верующими. [50]

В «Religion und Naturwissenschaft» Планк выразил мнение, что Бог присутствует везде, и он считал, что «святость непостижимого Божества передается святостью символов». Атеисты, по его мнению, придают слишком большое значение тому, что является всего лишь символами. Он был церковным старостой с 1920 года до своей смерти и верил во всемогущего, всезнающего, благодетельного Бога (хотя не обязательно личного). И наука, и религия ведут «неутомимую борьбу против скептицизма и догматизма, против неверия и суеверия» с целью «к Богу!» [49]

Планк сказал в 1944 году: «Как человек, посвятивший всю свою жизнь самой ясной науке, изучению материи, я могу сказать вам в результате моих исследований атомов следующее: материи как таковой не существует. Вся материя возникает и существует только благодаря силе, которая заставляет частицу атома вибрировать и удерживает вместе эту мельчайшую солнечную систему атома. Мы должны предположить, что за этой силой стоит сознательное и разумное существо [ориг. geist ]. Этот дух является матрицей всей материи». [51]

Планк утверждал, что концепция Бога важна как для религии, так и для науки, но по-разному: «И религия, и наука требуют веры в Бога. Для верующих Бог находится в начале, а для физиков Он находится в конце всех соображений… Для первых Он является основанием, для вторых — венцом здания всякого обобщенного мировоззрения» [52] .

Кроме того, Планк писал:

..."верить" означает "признавать как истину", и знание природы, непрерывно продвигаясь по неоспоримо безопасным путям, сделало совершенно невозможным для человека, имеющего некоторую подготовку в области естественных наук, признавать как основанные на истине многочисленные сообщения о необычайных происшествиях, противоречащих законам природы, о чудесах, которые все еще обычно рассматриваются как существенные опоры и подтверждения религиозных доктрин, и которые раньше принимались как факты чистые и простые, без сомнений или критики. Вера в чудеса должна отступать шаг за шагом перед неуклонно и надежно прогрессирующей наукой, и мы не можем сомневаться, что рано или поздно она должна полностью исчезнуть. [53]

Известный историк науки Джон Л. Хейлброн охарактеризовал взгляды Планка на Бога как деистические . [54] Хейлброн далее рассказывает, что когда его спросили о его религиозной принадлежности, Планк ответил, что, хотя он всегда был глубоко религиозным, он не верил «в личного Бога, не говоря уже о христианском Боге». [55]

Публикации

Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung , 1906 г.

ter Haar, D. (1967). "On the Theory of the Energy Distribution Law of the Normal Spectrum" (PDF) . The Old Quantum Theory . Pergamon Press . стр. 82. LCCN  66029628. Архивировано из оригинала (PDF) 20 сентября 2016 г. . Получено 5 апреля 2014 г. .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Born, M. (1948). "Макс Карл Эрнст Людвиг Планк. 1858–1947". Некрологи членов Королевского общества . 6 (17): 161–188. doi : 10.1098/rsbm.1948.0024 .
  2. ^ "Planck's constant" Архивировано 15 декабря 2018 г. в Wayback Machine . Кембриджский словарь .
  3. ^ "Planck" Архивировано 26 декабря 2014 года в Wayback Machine . Random House Webster's Unabridged Dictionary .
  4. Нобелевская премия по физике 1918 г. Архивировано 5 сентября 2015 г. на Wayback Machine . Nobelprize.org. Получено 5 июля 2011 г.
  5. ^ Френкель, Авраам (2016). Воспоминания еврейского математика в Германии . Базель, Швейцария: Birkhäuser. стр. 96. ISBN 978-3-319-30845-6.
  6. ^ «Макс Планк: раскрытие личности отца квантовой теории». 13 февраля 2024 г.
  7. ^ abc Weir, Jane (2009). Макс Планк: революционный физик. Capstone. ISBN 978-0-7565-4073-9.
  8. Кристоф Зайдлер, Гестаттен, Маркс Планк. Архивировано 29 июня 2011 г. в Wayback Machine , Spiegel Online, 24 апреля 2008 г.
  9. Пресс-релиз, архивированный 18 октября 2009 г. в Wayback Machine Общества Макса Планка, о имени Макса Планка.
  10. ^ "Макс Планк | Encyclopedia.com". www.encyclopedia.com . Получено 8 мая 2024 г. .
  11. ^ Браун, Брэндон Р. (2015). Планк: Движимый видением, сломанный войной . Oxford University Press. стр. 14. ISBN 978-0-19-021947-5.
  12. Encyclopaedia Britannica: Макс Планк
  13. ^ Уэллс, Джеймс Д. (6 марта 2016 г.). «Предсказание профессора фон Джолли 1878 года о конце теоретической физики, сообщенное Максом Планком». Scholardox . hdl :2027.42/163719.
  14. ^ Планк, Макс (1897). Использование термодинамики. Лейпциг: Verlag Von Veit & Company. Архивировано из оригинала 24 июня 2012 года . Проверено 27 июня 2012 г.Перевод на английский язык: Planck, Max (1903). Treatise on Thermodynamics. London: Longmans, Green, and Company. Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 г. Получено 27 июня 2012 г. Treatise on Thermodynamics.
  15. ^ "Макс Планк – Биографический". Nobelprize.org . Nobel Prize Organization. Архивировано из оригинала 26 февраля 2017 года . Получено 26 февраля 2017 года .
  16. ^ Жак Адамар (1915). Четыре лекции по математике: прочитанные в Колумбийском университете в 1911 году. Columbia University Press. стр. 7– . Получено 5 июля 2011 г.
  17. ^ "Макс Карл Эрнст Людвиг Планк". Американская академия искусств и наук . 9 февраля 2023 г. Получено 22 июня 2023 г.
  18. ^ "Max Planck – Humboldt-Universität zu Berlin". www.hu-berlin.de . Архивировано из оригинала 31 мая 2016 года . Получено 15 мая 2016 года .
  19. ^ "Эрвин Шредингер - Университет Гумбольдта в Берлине" . www.hu-berlin.de . Архивировано из оригинала 31 мая 2016 года . Проверено 15 мая 2016 г.
  20. ^ "Макс Планк". www.nasonline.org . Получено 22 июня 2023 г. .
  21. ^ "История члена APS". search.amphilsoc.org . Получено 22 июня 2023 г. .
  22. ^ Verband Deutscher Elektrotechniker; Elektrotechnischer Verein (Берлин, Германия) (1948 г.). "ETZ: Elektrotechnische Zeitschrift: Ausg. A." ETZ: Elektrotechnische Zeitschrift (на немецком языке). 69 (А). VDE-Верлаг., Вырезанный фрагмент Архивировано 5 апреля 2017 г. на Wayback Machine
  23. ^ "Max Planck – The Mathematics Genealogy Project". www.genealogy.math.ndsu.nodak.edu . Архивировано из оригинала 8 июня 2017 г. . Получено 5 июня 2017 г. .
  24. ^ Власак, Уэлдон (февраль 2001 г.). «Теория Планка и термодинамика». Chemical Innovation . 31 (2): 56–59 . Получено 7 августа 2024 г.
  25. ^ Хоффманн: Макс Планк. Мюнхен 2008, стр. 29.
  26. ^ Хартманн: Макс Планк как Mensch und Denker. 3. исправленное издание, Базель, 1953 г., с. 156.
  27. ^ Хоффманн: Макс Планк. Мюнхен 2008, стр. 31 и далее.
  28. ^ ab Для обоснованного подхода к сложности интеллектуальных мотивов Планка в отношении кванта, для его неохотного принятия его последствий, см. Хельге Краг, Макс Планк: неохотный революционер Архивировано 5 ноября 2018 в Wayback Machine , Physics World . Декабрь 2000.
  29. ^ Эггинтон, Уильям, Строгость ангелов: Макс Планк произвел революцию в физике , стр. 52–54, Pantheon, Delancy Place, 2023
  30. ^ Краг, Хельге (1 декабря 2000 г.), Макс Планк: сопротивляющийся революционер, PhysicsWorld.com
  31. ^ "Нобелевская премия по физике 1918 года". www.nobelprize.org . Архивировано из оригинала 9 июня 2017 года . Получено 11 июня 2017 года .
  32. Heilbron, 2000, стр. 8 Архивировано 17 апреля 2018 г. на Wayback Machine
  33. ^ Эйнштейн и квантовая механика , А. Дуглас Стоун, Princeton University Press, Принстон и Оксфорд, глава 9, Tripping the light heuristic , 2013.
  34. ^ Бейкер, Ф. Тодд (2015). Атомы и фотоны и кванты, о боже!: спросите физика об атомной, ядерной и квантовой физике . Издательство Morgan & Claypool. ISBN 978-1-62705-940-4.
  35. Heilbron, 2000, стр. 72 Архивировано 20 марта 2015 г. на Wayback Machine
  36. ^ Эванс, Джеймс; Торндайк, Алан С. (2007). Квантовая механика на перепутье: новые перспективы из истории, философии и физики. Springer. стр. 31. ISBN 978-3-540-32663-2. Архивировано из оригинала 20 марта 2015 . Получено 14 октября 2016 .Выдержка из страницы 31 Архивировано 20 марта 2015 г. на Wayback Machine
  37. ^ "Макс Карл Эрнст Людвиг Планк (1858–1947)". Королевская Нидерландская академия искусств и наук. Архивировано из оригинала 10 сентября 2015 года . Получено 4 августа 2015 года .
  38. ^ Скалли, Роберт Дж.; Скалли, Марлан О. (2007). Демон и квант: от пифагорейских мистиков до демона Максвелла и квантовой тайны. Wiley-VCH. стр. 90. ISBN 978-3-527-40688-3. Архивировано из оригинала 20 марта 2015 . Получено 14 октября 2016 ., Глава 7, стр. 90 Архивировано 20 марта 2015 г. в Wayback Machine
  39. Цитируется в книге Томаса Куна «Структура научных революций» (редакция 1970 г.): стр. 150.
  40. ^ "Johanna Kranold Stein". Ithaca Journal . Legacy.com. Архивировано из оригинала 11 октября 2016 года . Получено 10 октября 2016 года .
  41. ^ В несколько ином переводе Хан вспоминает, как Планк сказал: «Если вы соберете сегодня 30 таких людей, то завтра придут 150, чтобы осудить их, потому что они хотят занять их места». Эта переведенная цитата находится в: Heilbron, 2000, стр. 150. Хайльброн в конце абзаца, на стр. 151, приводит следующие ссылки на труды Хана: Otto Hahn Einige persönliche Erinnerungen an Max Planck MPG, Mitteilungen (1957) стр. 244 и Otto Hahn My Life (Herder and Herder, 1970) стр. 140.
  42. ^ Клэри, Дэвид (2022). Шредингер в Оксфорде . стр. 54. Bibcode : 2022scox.book.....C.
  43. ^ O'Flaherty, James C. (1956). «Макс Планк и Адольф Гитлер». AAUP Bulletin . 42 (3): 437–444. doi :10.2307/40222051. ISSN  0001-026X. JSTOR  40222051.
  44. Heilbron, 2000, стр. 191 Архивировано 20 марта 2015 г. на Wayback Machine
  45. ^ "Макс Карл Эрнст Людвиг Планк". Архивировано из оригинала 12 мая 2008 года . Получено 17 июня 2010 года .
  46. ^ Юрген Хайдекинг; Кристоф Маух (1998). Американская разведка и немецкое сопротивление Гитлеру: документальная история. Westview Press. стр. 361–. ISBN 978-0-8133-3636-7. Архивировано из оригинала 3 июня 2013 . Получено 5 июля 2011 .
  47. Могила Макса Планка в Гёттингене, Германия, Youtube, январь 2016 г., заархивировано из оригинала 18 марта 2016 г. , извлечено 4 января 2016 г.
  48. ^ Эрих Динклер, «Планк, Макс», в Die Religion in Geschichte und Gegenwart , третье издание, том V, Тюбинген (Германия), 1961, кол. 404–405
  49. ^ ab Религиозная принадлежность физика Макса Планка [узурпировано] . attendents.com. Получено 5 июля 2011 г.
  50. Жизнь Макса Планка. Архивировано 2 ноября 2012 г. на Wayback Machine . encyclopedia.com. Получено 7 марта 2012 г.
  51. ^ " Das Wesen der Materie " [Природа материи], речь во Флоренции, Италия (1944) (из Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Abt. Va, Rep. 11 Planck, № 1797)
  52. ^ "Религия и естественные науки" (лекция, прочитанная в 1937 г.) Научная автобиография и другие статьи , перевод Ф. Гейнора (Нью-Йорк, 1949), стр. 184
  53. ^ Макс Планк, Научная автобиография и другие статьи
  54. ^ JL Heilbron (1986). Дилеммы прямолинейного человека: Макс Планк и судьба немецкой науки . Harvard University Press. стр. 198. ISBN 978-0-674-00439-9. С другой стороны, представители Церкви едва ли могли прийти в восторг от деизма Планка, который опускал все ссылки на устоявшиеся религии и не имел большего доктринального содержания, чем иудаизм Эйнштейна. Поэтому казалось полезным нарисовать лилию, улучшить урок жизни Планка для использования прозелитами и связать деантропоморфизатора науки с верой в традиционное Божество.
  55. Heilbron, 2000, стр. 198 Архивировано 17 апреля 2018 г. на Wayback Machine

Источники

Внешние ссылки