Макс Планк

Макс Карл Ернст Планк
Народився	23 квітня 1858 Кіль
Помер	4 жовтня 1947 Ґеттінґен
Місце проживання	Німеччина
Громадянство	Німеччина
Галузь наукових інтересів	фізика
Заклад	Мюнхенський університет, Берлінський університет
Alma mater	Мюнхенський університет
Вчене звання	професор
Відомий у зв'язку з:	кванти
Нагороди	Нобелівська премія з фізики 1918 Медаль Коплі

Макс Карл Ернст Планк (нім. Max Karl Ernst Ludwig Planck; *23 квітня 1858 — †4 жовтня 1947) — німецький фізик, найбільшим досягненням якого вважається теорія випромінювання абсолютно чорного тіла, що стала відправною точкою для побудови квантової механіки. Лауреат Нобелівської премії з фізики (1918).

Біографія

Макс Планк народився 23 квітня 1858 році в місті Кіль у сім'ї професора цивільного права Кільського університету. Його прадід (Готліб Якоб Планк, 1751—1833) і дід (Генріх Людвіг Планк (1785—1831)) були професорами теології в Геттінгені. Батько був професором правознавства в Мюнхені та Кілі. В 1867 році переїхав разом з батьками у Мюнхен. Навчався в Максіміліанській гімназії. В 1874 році вступив до Мюнхенського університету, закінчив навчання в 1878 році. З 1878 по 1874 рік жив у Берліні, де вивчав фізику у Густава Кірхгофа і Германа Гельмгольца.

Захистив докторську дисертацію пов'язану з другим законом термодинаміки і став приват-доцентом Мюнхенського університету. В 1888 році став першим директором нового Інституту теоретичної фізики в Берліні, а з 1892 по 1926 рік займав місце професора фізики Берлінського університету, ставши наступником Кіргхофа на кафедрі фізики. Видав п'ятитомник «Вступ до теоретичної фізики», написаний у 1916—1932 роках. За цією книгою навчалися студенти не тільки Німеччини, а й інших країн світу.

Свої дослідження Планк присвячував в основному питанням термодинаміки. Популярність він здобув після пояснення спектру так званого «абсолютно чорного тіла». Цим поняттям позначають якийсь предмет, чиє випромінювання залежить тільки від температури і видимої площі поверхні. Напротивагу фізичним уявленням про неперервність всіх процесів, що було основою фізичної картини світу, побудованої Ньютоном і Лейбніцем, Планк увів уявлення про квантову природу випромінювання. А саме, згідно з його теорією електромагнітні хвилі випромінюються і поглинаються порціями (квантами) з енергією, пропорційною частоті

$E = h \cdot \nu,$

де ν — частота випромінювання в Гц, а h — коефіцієнт пропорційності, універсальна фізична стала, яка отримала назву сталої Планка.

При термодинамічній рівновазі чорного тіла, нагрітого до температури T, із своїм випромінюванням, спектр випромінювання описується розподілом Планка:

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

де I(ν) — енергія, яка з одиниці площі в одиницю часу випромінюється в частотному діапазоні між ν і ν+dν у просторовий кут dΩ; c — швидкість світла, k — стала Больцмана.

Внесок Планка в сучасну фізику не вичерпується відкриттям кванта і сталою, що носить нині його ім'я. Сильне враження на нього справила спеціальна теорія відносності Ейнштейна, опублікована в 1905. Повна підтримка, надана Планком новій теорії, в чималій мірі сприяла ухваленню спеціальної теорії відносності фізиками. До інших його досягнень відноситься запропоноване ним виведення рівняння Фоккера — Планка, що описує поведінку системи частинок під дією невеликих випадкових імпульсів (див. Броунівський рух).

Планк запропонував систему універсальних фізичних сталих, утворених із відомих сталих, яка отримала назву одиниць Планка. Одиниці Планка відображають гіпотетичні граничні природні маштаби для довжини, часу, маси та інших величин.

Макс Планк отримав Нобелівську премію в 1918 році за внесок у розвиток квантової фізики.

В 1930 році очолив Інститут фізики кайзера Вільгельма. В 1937 році залишив цей пост в знак протесту проти утисків євреїв. 1945 року  Планк повернувся на свою посаду (заклад було перейменовано на Інститут фізики Макса Планка), і очолював інститут до кінця життя.

4 жовтня 1947 року Планк помер. На його могильній плиті вибито тільки ім'я і прізвище ученого і чисельне значення сталої Планка.

Особисте життя

Особисте життя Планка було відмічене низкою трагедій. Його перша дружина Марія Мерк, від якої у Планка було двоє синів і доньки-двійнята, померла в 1909. Через два роки Планк одружився зі своєю племінницею Мартою фон Гесслін, яка народила йому ще одного сина Германа. Старший син Планка загинув в Першу світову війну, а обидві його доньки померли при пологах. Другий син, Ервін, був страчений 20 липня 1944 за участь в змові проти Гітлера.

Наукові досягнення

• Створення квантової гіпотези, яка дозволила розв'язати одну з найважливіших проблем термодинаміки — проблему «ультрафіолетової катастрофи», за створення квантової гіпотези отримав Нобелівську премію 1918 року.
• Вивід рівнянь релятивістської динаміки та термодинаміки.

Названі на честь Планка

• Стала Планка
• Рівняння Фоккера — Планка
• Одиниці Планка
• Товариство імені Макса Планка
• Космічна обсерваторія «Планк»

Посилання

Публікації

• Planck, Max. (1897). Vorlesungen über Thermodynamik
• Planck, Max. (1900). “Entropy and Temperature of Radiant Heat.” Annalen der Physik, vol. 1. no 4. April, pg. 719-37.
• Planck, Max. (1901). "On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum". Annalen der Physik, vol. 4, p. 553 ff.