Max Planck

ماکس کارل ارنست لودویگ پلانک (به آلمانی: [ˈmaks ˈplaŋk]؛ ۲۳ آوریل ۱۸۵۸ – ۴ اکتبر ۱۹۴۷) فیزیکدان نظری آلمانی بود که در سال ۱۹۱۸ جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد. این جایزه از طریق کشف پیشگامانه کوانتوم های انرژی به کمک قابل توجه او در پیشرفت فیزیک به رسمیت شناخته شد.

ماکس کارل ارنست لودویگ پلانک (؛ آلمانی: [ˈmaksˈplaŋk]؛ 23 آوریل 1858 - 4 اکتبر 1947) نظریه پرداز فیزیک آلمانی بود. او جایزه نوبل فیزیک 1918 را به خاطر خدماتی که با کشف کوانتوم های انرژی به پیشرفت فیزیک ارائه کرد برنده شد.

در حالی که پلانک سهم گسترده ای در فیزیک نظری داشت، شهرت او در درجه اول از نقش محوری او به عنوان مبتکر شکل‌گیری کوانتومی، مبدع و مبتکر شکل‌گیری کوانتومی مدرن ناشی می‌شود. فرآیندهای اتمی و زیر اتمی او همچنین برای ثابت پلانک، ${\displaystyle h}$، مفهومی با اهمیت اساسی در فیزیک کوانتومی. این ثابت در اشتقاق سیستمی از واحدها که اکنون به عنوان واحدهای پلانک شناخته می‌شود و منحصراً با ثابت‌های فیزیکی تعریف می‌شوند، بسیار مؤثر بود. علاوه بر این، رابطه پلانک، E= ${\displaystyle h}$ν، ثابت می‌کند که انرژی فوتون با فرکانس آن نسبت مستقیم دارد.

پلانک دو دوره به عنوان رئیس انجمن قیصر ویلهلم خدمت کرد. در سال 1948، این سازمان به انجمن ماکس پلانک تغییر نام داد و در حال حاضر شامل 83 موسسه است که به طیف گسترده ای از رشته های علمی اختصاص یافته است.

زندگی اولیه و آموزش

مکس کارل ارنست لودویگ پلانک در 23 آوریل 1858 در کیل که در آن زمان بخشی از دوک نشین هلشتاین بود به دنیا آمد. او پسر یوهان جولیوس ویلهلم پلانک و همسر دومش، اما پاتزیگ بود. هنگام غسل تعمید، او نام کارل ارنست لودویگ مارکس پلانک را دریافت کرد که مارکس به عنوان "نام نامگذاری" وی تعیین شد. با این وجود، در سن ده سالگی، او شروع به امضای نام خود به عنوان مکس کرد، رویه‌ای که در طول زندگی خود ادامه داد.

پلانک از تبار خانواده‌ای متمایز و روشنفکر سرچشمه گرفت. هم پدربزرگ و هم پدربزرگش به عنوان استاد الهیات در گوتینگن مشغول به کار بودند. پدرش به عنوان استاد حقوق در دانشگاه‌های کیل و مونیخ خدمت می‌کرد و یکی از عموهایش قاضی بود.

پلانک ششمین فرزند خانواده‌اش بود و دو خواهر و برادرش از ازدواج قبلی پدرش بودند. جنگ در اوایل کودکی پلانک رایج بود و یکی از اولین خاطرات او شامل ورود سربازان پروس و اتریش به کیل در طول جنگ دوم شلزویگ در سال 1864 بود.

در سال 1867، خانواده پلانک به مونیخ نقل مکان کردند، جایی که او متعاقباً در آنجا ثبت نام کرد. استعداد ریاضی او در اوایل آشکار شد و بعداً از هرمان مولر، ریاضیدانی که پتانسیل پلانک را تشخیص داد، آموزش دریافت کرد. مولر او را در زمینه نجوم، مکانیک و ریاضیات پیشرفته آموزش داد و از طریق مولر بود که پلانک برای اولین بار با قانون بقای انرژی روبرو شد و درگیری اولیه او با رشته فیزیک را رقم زد. پلانک تحصیلات خود را در 17 سالگی به پایان رساند و زودتر از حد معمول فارغ التحصیل شد.

پلانک استعداد قابل توجهی در موسیقی داشت. او دروس آواز را دنبال کرد، پیانو، ارگ و ویولن سل می نواخت و هم آهنگ و هم اپرا می ساخت. به گفته بریتانیکا، "او دارای استعداد صدای مطلق بود و یک پیانیست عالی بود که هر روز با کیبورد آرامش و لذت می برد و به ویژه از آثار شوبرت و برامس لذت می برد."

در سال 1874، پلانک در دانشگاه مونیخ تحصیل کرد. پلانک تحت هدایت پروفسور فیلیپ فون جولی، تنها کار تجربی حرفه علمی خود را انجام داد، یعنی بررسی انتشار هیدروژن از طریق پلاتین گرم شده، قبل از انتقال به فیزیک نظری. جولی پلانک را از پیگیری فیزیک نظری برحذر داشت، با یادآوری پلانک که در سال 1878، جولی ادعا کرد که فیزیک در حال تکمیل شدن است و آن را به عنوان "علمی بسیار توسعه یافته و تقریباً کاملاً بالغ که از طریق تاج گذاری دستاورد کشف انرژی نهایی به زودی شکل نهایی آن را حفظ خواهد کرد" توصیف کرد. در سال 1877، پلانک یک سال تحصیل در دانشگاه برلین انجام داد و در آنجا با فیزیکدانان هرمان فون هلمهولتز و گوستاو کیرشهوف و ریاضیدان کارل وایرشتراس درگیر شد. پلانک خاطرنشان کرد که هلمهولتز اغلب ناآماده ظاهر می شود، با سرعت آهسته صحبت می کند، مکرراً در محاسبات اشتباه می کند و عموماً مخاطبان خود را از خود دور می کند. در مقابل، کیرشهوف سخنرانی‌هایی را که با دقت آماده شده بود ارائه کرد که خشک و یکنواخت تلقی می‌شدند. با وجود این مشاهدات، پلانک به زودی با هلمهولتز دوستی نزدیک برقرار کرد. در طول مدت اقامت خود در برلین، او تا حد زیادی به دنبال خودآموزی آثار رودولف کلازیوس بود، پیگیری که در نهایت تصمیم او را برای تخصص در ترمودینامیک هدایت کرد.

در اکتبر 1878، پلانک با موفقیت امتحانات صلاحیتی خود را به پایان رساند و در فوریه 1879، تز دکترای خود را ارائه و از آن دفاع کرد. پس از آن، او در مدرسه سابق خود در مونیخ یک موقعیت تدریس مختصر در ریاضیات و فیزیک داشت.

در سال 1880، پلانک به دو مدرک معتبر علمی موجود در اروپا دست یافت. اولین مدرک دکترا بود که پس از ارائه پایان نامه او که جزئیات تحقیقات و نظریه ترمودینامیکی او را ارائه می کرد، اعطا شد. متعاقباً او venia legendi یا تز توانبخشی خود را با عنوان ایزوترپر Gleichgewichtszustände Körper in verschiedenen Temperaturen (حالت تعادل اجسام همسانگرد در دماهای مختلف) ارائه کرد.

تحقیق و شغل

در سال 1880، پلانک به عنوان Privatdozent (یک مدرس بدون حقوق) در مونیخ منصوب شد، در حالی که منتظر یک انتصاب رسمی آکادمیک بود. اگرچه او در ابتدا شناخت محدودی از جامعه دانشگاهی دریافت کرد، او به طور مستقل تحقیقات خود را در نظریه گرما پیش برد، و به طور متوالی فرمالیسم های ترمودینامیکی مشابه آنچه توسط گیبس ایجاد شد، استخراج کرد، البته بدون اطلاع قبلی از کار گیبس. مفاهیم اساسی آنتروپی کلازیوس در تحقیقات او نقش اساسی داشت.

در آوریل 1885، پلانک به عنوان دانشیار فیزیک نظری در دانشگاه کیل منصوب شد. تحقیقات بعدی او بر روی آنتروپی و کاربردهای آن، به ویژه در شیمی فیزیک متمرکز شد. او در سال 1897 اثر مهم خود را به نام رساله ترمودینامیک منتشر کرد. علاوه بر این، او پایه‌ای ترمودینامیکی برای نظریه تفکیک الکترولیتی سوانت آرنیوس ایجاد کرد.

در سال 1889، پلانک به عنوان جانشین استادی کیرشهوف در دانشگاه برلین منصوب شد - حرکتی که احتمالاً با مداخله هلمهولتز تسهیل شد - و در سال 1892 به درجه پروفسور کامل دست یافت. او در سال 1907 پیشنهادی برای تصدی سمت سابق لودویگ بولتزمن در وین را رد کرد و در عوض ترجیح داد در برلین بماند. در سال 1909، در حالی که به عنوان استاد در دانشگاه برلین خدمت می کرد، دعوت نامه ای دریافت کرد تا سخنرانی های ارنست کمپتون آدامز در زمینه فیزیک نظری را در دانشگاه کلمبیا در شهر نیویورک ارائه کند. این سخنرانی‌ها متعاقباً توسط پروفسور دانشگاه کلمبیا، A. P. Wills ترجمه و منتشر شد. بازنشستگی او از برلین در 10 ژانویه 1926 اتفاق افتاد و اروین شرودینگر به عنوان جانشین او منصوب شد.

استاد دانشگاه برلین

پلانک به عنوان استاد دانشگاه برلین به عضویت انجمن فیزیک محلی درآمد. با تأمل در این دوره، او بعداً خاطرنشان کرد: «در آن زمان، من اساساً تنها فیزیکدان نظری آنجا بودم، که همه چیز را برای من بسیار چالش برانگیز می‌کرد، زیرا بحث‌های من در مورد آنتروپی به‌ویژه مد روز نبود و یک شبح ریاضی صرف در نظر گرفته می‌شد. از طریق رهبری او، انجمن‌های فیزیک محلی متفاوت در سراسر آلمان در سال 1898 برای تأسیس انجمن فیزیکی آلمان (Deutsche Physikalische Gesellschaft، DPG)، سازمانی که او متعاقباً از 1905 تا 1909 ریاست آن را بر عهده داشت، ادغام شدند.

پلانک یک مجموعه سخنرانی شش ترم در مورد فیزیک نظری را آغاز کرد که توسط لیز مایتنر به عنوان "خشک، تا حدودی غیرشخصی" توصیف شد، در حالی که یک شرکت کننده انگلیسی به نام جیمز آر. از آنجایی که اتاق سخنرانی به خوبی گرم شده بود و تقریباً نزدیک بود، برخی از شنوندگان هر از گاهی روی زمین می‌افتادند، اما این باعث اختلال در سخنرانی نشد. پلانک علیرغم تأثیرش، یک «مدرسه» آکادمیک متمایز پرورش نداد. تعداد دانشجویان فارغ التحصیل او تقریباً 20 نفر بودند، از جمله:

• 1897 ماکس آبراهام (1875–1922)
• 1903 ماکس فون لائو (1879-1960)
• 1904 موریتز شلیک (1882-1936)
• 1906 والتر مایسنر (1882-1974)
• 1907 فریتز رایش (1883-1960)
• 1912 والتر شاتکی (1886-1976)
• 1914 والتر بوته (1891-1957)

آنتروپی

ترمودینامیک که در اواخر قرن نوزدهم به عنوان "نظریه مکانیکی گرما" شناخته می‌شود، در اوایل آن قرن از تلاش‌ها برای درک و افزایش کارایی عملیاتی موتورهای بخار سرچشمه گرفت. در طول دهه 1840، چندین محقق به طور مستقل اصل بقای انرژی را شناسایی و بیان کردند که متعاقباً به عنوان اولین قانون ترمودینامیک شناخته شد. رودولف کلازیوس، در سال 1850، به طور رسمی قانون دوم ترمودینامیک را ارائه کرد و اظهار داشت که انتقال خود به خودی انرژی منحصراً از یک جسم گرمتر به یک جسم سردتر انجام می شود، و هرگز معکوس نیست. همزمان در انگلستان، ویلیام تامسون به طور مستقل به یک نتیجه رسید.

کلوزیوس به تدریج فرمول خود را اصلاح کرد، و در سال 1865 با بیانی جدید به اوج رسید. برای این منظور، او مفهوم آنتروپی را معرفی کرد، که او آن را به عنوان اندازه گیری گرمای برگشت پذیر نسبت به دمای مطلق تعریف کرد.

این فرمول جدید از قانون دوم، که هرگز درست نیست، اما نمی توان گفت:" کلازیوس، که پلانک در دوران دانشجویی جوانی در برلین مطالعاتش را انجام داد، به طور موثر این قانون طبیعی نوظهور را در پدیده های مکانیکی، ترموالکتریک و شیمیایی به کار برد.

در پایان نامه خود در سال 1879، پلانک آثار کلازیوس را ترکیب کرد، ناسازگاری ها و عدم دقت آنها را شناسایی و متعاقباً حل کرد. بعلاوه، او کاربرد قانون دوم را گسترش داد تا تمام فرآیندهای طبیعی را در بر گیرد، در حالی که کلازیوس دامنه آن را به فرآیندهای برگشت پذیر و حرارتی محدود کرده بود. پلانک همچنین مفهوم نوپای آنتروپی را به طور کامل بررسی کرد و بر ماهیت دوگانه آن به عنوان ویژگی یک سیستم فیزیکی و شاخص برگشت ناپذیری فرآیند تأکید کرد: آنتروپی تولید کننده فرآیند ذاتاً برگشت ناپذیر است، با توجه به اینکه قانون دوم حکم می کند که آنتروپی را نمی توان از بین برد. برعکس، در فرآیندهای برگشت پذیر، آنتروپی مقدار ثابتی را حفظ می کند. او این اصل را در سال 1887 از طریق مجموعه‌ای از رساله‌ها با عنوان «درباره اصل افزایش آنتروپی» توضیح داد.

در طول بررسی آنتروپی، پلانک از تفسیر احتمالی و مولکولی غالب آن زمان جدا شد و استدلال کرد که این تفسیر فاقد اثبات مطلق جهانی بودن است. در عوض، او یک روش شناسی پدیدارشناختی را اتخاذ کرد و نسبت به اتمیسم شک داشت. اگرچه او بعداً در حالی که قانون تشعشع را توسعه داد از این موضع چشم پوشی کرد، اما مشارکت های اولیه او به خوبی توانایی ترمودینامیک را برای حل چالش های فیزیکوشیمیایی خاص نشان می دهد.

درک پلانک از آنتروپی این بینش را در بر می گیرد که حالت حداکثر آنتروپی بیانگر تعادل ترمودینامیکی است. نتیجه، این که درک آنتروپی، اشتقاق تمام قوانین حاکم بر حالت های تعادل ترمودینامیکی را امکان پذیر می کند، با دیدگاه های علمی معاصر همسو می شود. در نتیجه، پلانک در تحقیقات خود فرآیندهای تعادلی را در اولویت قرار داد، به عنوان مثال، همزیستی فازها و تعادل واکنش های گازی را بر اساس تز تطبیق خود بررسی کرد. این کار پیشگام در ترمودینامیک شیمیایی توجه قابل توجهی را به خود جلب کرد که به دلیل پیشرفت های سریع آن دوران در تحقیقات شیمیایی صورت گرفت.

همزمان و مستقل از پلانک، جوزایا ویلارد گیبس نیز تقریباً تمام اصولی را که پلانک در رابطه با تعادل های فیزیکوشیمیایی کشف کرده بود، روشن کرده بود و یافته های خود را از به بعد منتشر کرد. پلانک از این رساله‌ها که تا سال 1892 به آلمانی ترجمه نشدند، بی‌اطلاع ماند. رویکرد گیبس در نهایت به دلیل سادگی ذاتی آن مقبولیت گسترده تری به دست آورد، اگرچه روش شناسی پلانک به دلیل جهانی بودن گسترده تر آن شناخته شده است.

الکترولیت ها و راه حل ها

پلانک فراتر از تحقیقات خود در مورد آنتروپی، دهه اولیه فعالیت علمی خود را به بررسی پدیده های الکتریکی در راه حل ها اختصاص داد. در این دوران، او با موفقیت یک مشتق نظری برای همبستگی بین هدایت محلول و رقت ارائه کرد، بنابراین زمینه را برای نظریه الکترولیت معاصر فراهم کرد. علاوه بر این، او به لحاظ نظری شرایطی را که تغییرات در نقاط انجماد و جوش محلول‌های رقیق را دیکته می‌کنند، توضیح داد، پدیده‌هایی که به‌طور تجربی توسط فرانسوا-ماری راولت و ژاکوبوس هنریکوس ون‌ت هاف در سال 1886 شناسایی شدند.

تابش بدن سیاه

در سال 1894، ماکس پلانک تحقیقات خود را در مورد پدیده تابش جسم سیاه آغاز کرد. این چالش که توسط Kirchhoff در سال 1859 بیان شد، به دنبال تعیین رابطه بین شدت تابش الکترومغناطیسی ساطع شده از یک جسم سیاه (یک جاذب کامل یا رادیاتور حفره ای) و هم فرکانس تابش (رنگ آن) و دمای بدن بود. در حالی که تحقیقات تجربی انجام شده بود، هیچ چارچوب نظری موجود به طور دقیق با مشاهدات تجربی مطابقت نداشت. قانون ویلهلم وین پیش بینی های دقیقی را برای فرکانس های بالا ارائه کرد اما برای فرکانس های پایین ناکافی بود. برعکس، قانون Rayleigh-Jeans، یک مدل نظری جایگزین، با داده های تجربی در فرکانس های پایین همسو شد اما منجر به "فاجعه ماوراء بنفش" در فرکانس های بالا شد، اختلافی که توسط فیزیک کلاسیک پیش بینی شده بود. با این حال، قابل توجه است که این موضوع خاص به عنوان انگیزه اولیه پلانک عمل نمی کند، نکته ای که اغلب در متون دانشگاهی به اشتباه بیان می شود.

در سال 1899، راه حل اولیه پیشنهادی پلانک، که "اصل بی نظمی ابتدایی" نامیده شد، او را قادر ساخت تا قانون وین را بر اساس چندین فرضیه ایده آل در رابطه با نتیجه استنتاج کند. قانون وین پلانک با این وجود، داده‌های آزمایشی بعدی نتوانست این قانون جدید را تأیید کند، که بسیار باعث ناراحتی پلانک شد. در نتیجه، او روش‌شناسی خود را اصلاح کرد و منجر به فرمول‌بندی نسخه افتتاحیه قانون مشهور تشعشعات جسم سیاه پلانک شد، که به‌طور دقیق طیف جسم سیاه مشاهده‌شده تجربی را مشخص می‌کرد. این قانون ابتدا در جلسه DPG در 19 اکتبر 1900 ارائه شد و متعاقباً در سال 1901 منتشر شد. قابل توجه است که این اشتقاق اولیه نه کمی سازی انرژی را شامل می شد و نه از مکانیک آماری استفاده می کرد، زمینه ای که پلانک در ابتدا با شک و تردید به آن نگاه می کرد. در نوامبر 1900، پلانک این فرمول اولیه را اصلاح کرد و تفسیر آماری بولتزمن از قانون دوم ترمودینامیک را برای دستیابی به درک عمیق‌تری از اصول زیربنایی حاکم بر قانون تشعشع خود پذیرفت. علیرغم ملاحظات عمیق او در مورد پیامدهای فلسفی و فیزیکی روش شناسی بولتزمن، پذیرش پلانک از آن، همانطور که بعداً بیان کرد، "یک عمل ناامیدی بود... من آماده بودم که هر یک از اعتقادات قبلی خود را در مورد فیزیک قربانی کنم."

فرض محوری مبنی بر اشتقاق اصلاح شده او، که در 14 دسامبر 1900 در DPG معرفی شد، این گزاره بود که اکنون به عنوان فرض پلانک شناخته می شود، که انرژی الکترومغناطیسی منحصراً در واحدهای گسسته و کوانتیزه ساطع می شود، به این معنی که انرژی فقط می تواند به عنوان یک عدد صحیح مضرب یک quantary وجود داشته باشد:

${\displaystyle E=h\nu }$

در این معادله، h نشان‌دهنده ثابت پلانک است که به آن کوانتوم عمل پلانک نیز می‌گویند (در ابتدا در سال 1899 معرفی شد)، و ν نشان‌دهنده فرکانس تابش است. توجه به این نکته ضروری است که واحدهای انرژی اولیه مورد بررسی با hν تعریف می شوند، نه صرفاً با ν. فیزیکدانان معاصر از این کوانت ها به عنوان فوتون یاد می کنند که هر فوتون با فرکانس معین ν دارای انرژی متمایز و مشخصه ای است. در نتیجه، انرژی کل در آن فرکانس خاص با ضرب hν در تعداد فوتون های مربوطه محاسبه می شود. پلانک این مفهوم را با بیان این جمله روشن کرد: "گرمای تابشی یک جریان پیوسته و به طور نامحدود قابل تقسیم نیست... باید به عنوان یک جرم ناپیوسته تعریف شود که از واحدهایی تشکیل شده است که همه آنها شبیه یکدیگر هستند." او این کوانتوم ها را به عنوان «پنی های دنیای اتمی» توصیف کرد.

در ابتدا، پلانک کوانتیزاسیون را صرفاً "یک فرض کاملاً رسمی... در واقع من زیاد در مورد آن فکر نکردم..." تلقی کرد. با این حال، این مفهوم که اساساً با فیزیک کلاسیک ناسازگار است، اکنون به عنوان پیدایش فیزیک کوانتومی و مهمترین دستاورد فکری حرفه پلانک شناخته می شود. (بولتزمن قبلاً در مقاله ای نظری در سال 1877 امکان حالات انرژی گسسته در یک سیستم فیزیکی را بررسی کرده بود.) کشف ثابت پلانک او را قادر ساخت تا یک سیستم جهانی جدید از واحدهای فیزیکی مانند طول پلانک و جرم پلانک را ایجاد کند که همگی از ثابت های فیزیکی بنیادی مشتق شده اند که پایه بسیاری از نظریه کوانتومی را تشکیل می دهند. در دسامبر 1918، پلانک در خلال گفتگو با پسرش، کشف خود را به عنوان "کشف درجه اول، شاید فقط با اکتشافات نیوتن قابل مقایسه" توصیف کرد. پلانک برای کمک اساسی خود در این حوزه جدید فیزیک، جایزه نوبل فیزیک را در سال 1918 دریافت کرد که در سال 1919 دریافت کرد.

پس از آن، پلانک تلاش های ناموفقی برای درک معنای ذاتی کوانتوم های انرژی انجام داد. او اظهار داشت: "تلاش های بی فایده من برای ادغام مجدد کوانتوم عمل در نظریه کلاسیک چندین سال طول کشید و باعث دردسر زیادی برای من شد." حتی سال‌ها بعد، فیزیک‌دانانی مانند ریلی، جین و لورنتس همچنان ثابت پلانک را صفر می‌کردند تا با فیزیک کلاسیک همسو شود، علی‌رغم درک واضح پلانک مبنی بر اینکه این ثابت دارای مقدار دقیق و غیر صفر است. او ناامیدی خود را ابراز کرد و گفت: "من نمی توانم سرسختی جین را درک کنم - او نمونه ای از نظریه پردازی است که هرگز نباید وجود داشته باشد، همان کاری که هگل در مورد فلسفه انجام می داد. بدتر از آن برای حقایق اگر آنها مناسب نباشند."

مکس بورن در مورد پلانک مشاهده کرد: "او به طور طبیعی دارای ذهنی متمایل به انقلاب و متمایل به انقلاب نبود. در مورد حدس و گمان ها، با این حال، اعتقاد او به نیروی قانع کننده استدلال منطقی از روی حقایق آنقدر قوی بود که از اعلام انقلابی ترین ایده ای که تاکنون فیزیک را متزلزل کرده است، کوتاهی نکرد.

انیشتین و نظریه نسبیت

در سال 1905، آلبرت اینشتین سه مقاله مهم در مجله Annalen der Physik منتشر کرد. پلانک از جمله معدود افرادی بود که فوراً مفاهیم عمیق نظریه نسبیت خاص را درک کردند. تأثیر او در پذیرش سریع و گسترده این نظریه در سراسر آلمان مؤثر بود. پلانک همچنین کمک قابل توجهی به بسط نظریه نسبیت خاص کرد، به ویژه با فرمول بندی مجدد آن از نظر کنش کلاسیک.

پلانک در ابتدا فرضیه انیشتین در مورد کوانتا (فوتون) نور را رد کرد که بر اساس کشف هاینریش هرتز در سال 1887 و تحقیقات بعدی فیلیپ لنارد در مورد اثر فوتوالکتریک بود. او تمایلی به کنار گذاشتن کامل نظریه الکترودینامیک تثبیت شده ماکسول نداشت و اظهار داشت: «تئوری نور نه دهه‌ها، بلکه قرن‌ها به دورانی که کریستیان هویگنز جرأت مبارزه با نظریه گسیل قدرتمند آیزاک نیوتن را داشت...»

در سال 1910، Ein در سال 1910، رفتار بسیار شدید دیگری را در دمای پایین نشان داد. توسط فیزیک کلاسیک قابل توضیح نیست. در پاسخ به تعداد فزاینده تناقضات، پلانک و والتر نرنست اولین کنفرانس سولوای را در بروکسل در سال 1911 ترتیب دادند. در طی این نشست مهم، انیشتین با موفقیت پلانک را متقاعد کرد.

همزمان، پلانک به عنوان رئیس دانشگاه برلین منصوب شد، سمتی که او را قادر ساخت تا او را برای دو استاد دانشگاه برلین دعوت کند19. دانشمندان به زودی دوستی نزدیکی پیدا کردند و اغلب برای پخش موسیقی با هم ملاقات می کردند.

جنگ جهانی اول

در آغاز جنگ جهانی اول، پلانک در شور و اشتیاق غالب عمومی شریک شد و نوشت: "علاوه بر چیزهای وحشتناک، چیزهای غیر منتظره ای عالی و زیبا نیز وجود دارد: حل آسان دشوارترین مشکلات سیاسی داخلی با اتحاد همه احزاب (و) ... تمجید از همه چیز خوب و نجیب." پلانک همچنین امضاکننده "مانیفست 93 روشنفکران" بدنام بود، سندی برای تبلیغات جنگ جدلی، برخلاف انیشتین، که موضعی کاملاً صلح‌طلبانه داشت که تقریباً منجر به زندانی شدن او می‌شد. که متعاقباً جایزه ای از آکادمی علوم پروس دریافت کرد، جایی که پلانک به عنوان یکی از چهار رئیس جمهور دائمی خدمت کرد.

پس از جنگ و جمهوری وایمار

در طول دوران پرآشوب پس از جنگ جهانی اول، پلانک، که به چهره برجسته فیزیک آلمان تبدیل شده بود، از همکارانش خواست که "استقامت کنند و به کار خود ادامه دهند."

در اکتبر سال 1920، پلانک با فریتز هابر همکاری کرد تا Notgemeinschaft derchaft derchaft se dechaft securreal desculing an wissen را که به سازمان تحقیقاتی علمی اختصاص داده شده است را تأسیس کند. بخش قابل توجهی از وجوه توزیع شده توسط این نهاد از منابع بین‌المللی سرچشمه می‌گیرد.

پلانک نقش برجسته‌ای در موسساتی مانند دانشگاه برلین، آکادمی علوم پروس، انجمن فیزیک آلمان و انجمن قیصر ویلهلم (که بعداً به انجمن ماکس پلانک تغییر نام داد) داشت. با این حال، بی‌ثباتی اقتصادی حاکم در آلمان در این دوره توانایی او را برای انجام تحقیقات شخصی به شدت محدود کرد.

در سال‌های بین‌جنگ، پلانک به حزب خلق آلمان، وابستگی سیاسی دریافت‌کننده جایزه صلح نوبل، گوستاو استراسمن، پیوست، که از سیاست‌های لیبرال داخلی و اجرای یک رویکرد جهانی اصلاح‌طلبانه‌تر بین‌المللی حمایت می‌کرد. حق رای و متعاقبا ظهور دیکتاتوری نازی را به "صعود حکومت جمعیت" نسبت داد.

مکانیک کوانتومی

دیکتاتوری نازی و جنگ جهانی دوم

پس از به قدرت رسیدن رژیم نازی در سال 1933، پلانک که در آن زمان 74 سال سن داشت، شاهد اخراج و تحقیر بسیاری از دوستان و همکاران یهودی، همراه با مهاجرت صدها دانشمند از آلمان نازی بود. او بار دیگر فراخوان خود را برای "استقامت و ادامه کار" تکرار کرد و از دانشمندانی که در فکر مهاجرت هستند خواست در آلمان بمانند. با وجود این موضع، او مهاجرت برادرزاده خود، اقتصاددان هرمان کرانولد، به لندن را پس از دستگیری کرانولد تسهیل کرد. پلانک امیدوار بود که بحران سیاسی به زودی فروکش کند و شرایط بهبود یابد.

اوتو هان از پلانک درخواست کرد که اساتید برجسته آلمانی را برای صدور بیانیه ای عمومی در محکومیت آزار و اذیت دانشگاهیان یهودی جمع کند. پلانک اما پاسخ داد: "اگر امروز توانستید 30 نفر از این آقایان را جمع آوری کنید، فردا 150 نفر دیگر می آیند و علیه آن صحبت می کنند، زیرا آنها مشتاق هستند که منصب دیگران را به دست بگیرند." تحت هدایت پلانک، انجمن قیصر ویلهلم (KWG) تا حد زیادی از رویارویی مستقیم با رژیم نازی خودداری کرد، به استثنای حمایت قابل توجه آن از دانشمند یهودی فریتز هابر. در ماه مه 1933، پلانک به دنبال صدراعظم تازه منصوب شده آلمان، آدولف هیتلر، برای رسیدگی به این موضوع بود. پلانک استدلال می کرد که "مهاجرت اجباری یهودیان علم آلمان را می کشد و یهودیان می توانند آلمانی های خوبی باشند." پاسخ هیتلر این بود: «اما ما چیزی علیه یهودیان نداریم، فقط علیه کمونیست ها». این مبادله تلاش های پلانک را بیهوده کرد، زیرا ادعای هیتلر مبنی بر اینکه "یهودیان همگی کمونیست هستند و این ها دشمنان من هستند" هر پایه ای را برای مذاکره بیشتر از بین برد. سال بعد، 1934، هابر در تبعید درگذشت.

سال بعد، پلانک، که از سال 1930 ریاست KWG را بر عهده داشت، یک رویداد رسمی یادبود برای هابر ترتیب داد و رویکردی تا حدودی سرکشی را در پیش گرفت. علاوه بر این، او با احتیاط ادامه اشتغال چندین دانشمند یهودی را در مؤسسات KWG برای مدتی چند سال تسهیل کرد. در سال 1936، دوران تصدی او به عنوان رئیس KWG به پایان رسید و رژیم نازی برای جلوگیری از انتخاب مجدد او فشار آورد.

در میان تشدید خصومت سیاسی در آلمان، یوهانس استارک، یکی از حامیان برجسته Deutsche Physik (همچنین به عنوان "Planlycky Aryanlysics" آلمانی شناخته می شود. سامرفلد و هایزنبرگ. او از آموزش مداوم آنها به نظریه های انیشتین انتقاد کرد و به آنها برچسب "یهودی سفید" زد. "Hauptamt Wissenschaft"، آژانس دولتی نازی برای امور علمی، تحقیقاتی را در مورد نسب پلانک آغاز کرد و ادعا کرد که او "16/1 یهودی" است، ادعایی که پلانک آن را رد کرد.

پلانک در سال 1938 به هشتادمین سالگرد تولد خود رسید. DPG این نقطه عطف را با مراسمی گرامی داشت که در آن مدال ماکس پلانک، که در سال 1928 به عنوان برجسته‌ترین جایزه DPG تعیین شد، به فیزیکدان فرانسوی لویی دو بروگلی اعطا شد. در اواخر سال 1938، استقلال باقیمانده آکادمی پروس با جذب رژیم نازی، مطابق با سیاست Gleichschaltung از بین رفت. پلانک مخالفت خود را با کنار گذاشتن نقش ریاست جمهوری خود ثبت کرد. او برنامه سفر فعالی داشت و سخنرانی های عمومی متعددی از جمله گفتمان خود در مورد دین و علم را ارائه کرد. قابل توجه است، پنج سال پس از آن، او توانایی فیزیکی برای صعود به قله های 3000 متری در آلپ را حفظ کرد.

در طول جنگ جهانی دوم، دفعات فزاینده بمباران متفقین در برلین، پلانک و همسرش را مجبور کرد که به طور موقت از شهر به یک منطقه روستایی نقل مکان کنند. در سال 1942، او بیان کرد: "میل شدیدی در من ایجاد شده است که این بحران را تحمل کنم و آنقدر زنده بمانم تا شاهد لحظه محوری، آغاز یک صعود جدید باشم." در فوریه 1944، اقامتگاه وی در برلین توسط بمباران هوایی کاملاً ویران شد و در نتیجه آرشیو و مکاتبات علمی وی به طور کامل نابود شد. متعاقباً، پناهگاه روستایی او به دلیل پیشروی سریع نیروهای متفقین از هر دو جبهه در معرض خطر قرار گرفت.

در سال 1944، پسر پلانک، اروین، پس از سوء قصد به قتل هیتلر در جریان 20 ژوئیه توسط گشتاپو دستگیر شد. او با محاکمه روبرو شد و در اکتبر 1944 توسط دادگاه خلق به اعدام محکوم شد. اروین در ژانویه 1945 در زندان پلوتزنزی برلین به دار آویخته شد. مرگ پسرش عمیقاً اراده پلانک برای زندگی را کاهش داد.

زندگی شخصی و مرگ

در مارس 1887، پلانک با ماری مرک (1861-1909)، خواهر یکی از همکلاسی‌های سابق خود ازدواج کرد و متعاقباً به آپارتمان اجاره‌ای در کیل نقل مکان کردند. اتحادیه آنها چهار فرزند به دنیا آورد: کارل (1888-1916)، دوقلوهای اما (1889-1919) و گرته (1889-1917)، و اروین (1893-1945).

خانواده پلانک پس از اقامت در آپارتمانی در برلین، خانه خود را در ویلای ویلا 2-1 در برلین تاسیس کردند. چندین استاد دیگر دانشگاه برلین، به ویژه آدولف فون هارناک، متکلم، که با پلانک دوستی نزدیک داشتند، نزدیک محل اقامت آنها بودند. خانواده پلانک به سرعت به یک مرکز اجتماعی و فرهنگی برجسته تبدیل شد. دانشمندان برجسته از جمله آلبرت انیشتین، اتو هان و لیز مایتنر مهمانان دائمی این مراسم بودند. اجرای موسیقی مشترک قبلاً در خانواده هلمهولتز یک سنت بوده است.

پس از چندین سال رضایت زناشویی، ماری پلانک در ژوئیه 1909 درگذشت و بیماری سل به عنوان یک علت بالقوه شناخته شد.

در مارس 1911، پلانک برای دومین بار با Marga von Hoes ازدواج کرد (19482)؛ پنجمین فرزند آنها، هرمان، در دسامبر آن سال به دنیا آمد.

در طول جنگ جهانی اول، پسر دوم پلانک، اروین، همزمان با پسر بزرگش، کارل، که در عملیاتی در وردون کشته شد، در سال 1914 اسیر جنگی فرانسوی شد. گرت در سال 1917 هنگام زایمان اولین فرزندش تسلیم شد. خواهرش دو سال بعد، با ازدواج با بیوه گریت، مرگ مشابهی را تجربه کرد. هر دو نوه زنده ماندند و متعاقباً به افتخار مادرانشان نامگذاری شدند. پلانک با این زیان های عمیق رواقی روبه رو شد.

در ژانویه 1945، اروین پلانک، که پدرش رابطه نزدیکی با او داشت، به دلیل مشارکت در سوء قصد ناموفق ژوئیه 1944 به هیتلر، از دادگاه خلق حکم اعدام دریافت کرد. اعدام اروین در 23 ژانویه 1945 اتفاق افتاد.

بعد از پایان جنگ جهانی دوم، پلانک، همسر دومش و پسرشان به محل سکونت یکی از بستگانش در گوتینگن منتقل شدند، جایی که پلانک در 4 اکتبر 1947 درگذشت. دفن او در Stadtبرخلاف دیدگاه بور، پلانک اظهار داشت که جهان بیرونی مستقل از مشاهدات انسانی وجود دارد و یک واقعیت مطلق را تشکیل می دهد. او تلاش برای کشف قوانین حاکم بر این مطلق را عمیق ترین کار علمی می دانست.

آلبرت انیشتین، در مقدمه‌ای بر نشریه پلانک با عنوان علم به کجا می‌رود؟، او را به‌عنوان «یکی از معدود عبادت‌کنندگان در معبد علم توصیف کرد که اگر فرشته‌ای از خدا فرود آید و همه دانشمندان کوچک‌تر را که تحت شرایط یا شرایط مختلف سیاست‌دار صنعت شوند، همچنان باقی خواهد ماند.»

دیدگاه مذهبی

پلانک عضو کلیسای لوتری در آلمان بود و تساهل قابل توجهی نسبت به دیدگاه‌های مختلف مذهبی و فلسفی نشان داد. در یک سخنرانی در سال 1937، "Religion und Naturwissenschaft" ("مذهب و علوم طبیعی")، او بیان کرد که نمادها و مناسک مذهبی جزء لاینفک ظرفیت یک مؤمن برای عبادت الهی هستند، در حالی که به طور همزمان تأکید کرد که این نمادها بازنمایی ناقص الوهیت را ارائه می دهند. او بی‌خدایی را به دلیل مشغله‌اش با تمسخر چنین نمادهایی مورد انتقاد قرار داد، در عین حال مؤمنان را از دست‌کم زدن به اهمیت آن‌ها برحذر داشت.

در سال 1944، پلانک بیان کرد: «به‌عنوان مردی که تمام زندگی‌اش را وقف روشن‌ترین علم سر، مطالعه‌ی ماده کرده است، می‌توانم به شما بگویم که منشأ اتم‌ها و تحقیقات من این است که منشا آن‌ها نیست. فقط به واسطه نیرویی که ذره یک اتم را به ارتعاش در می آورد و این جزئی ترین منظومه شمسی اتم را در کنار هم نگه می دارد، ما باید وجود یک روح آگاه و هوشمند را فرض کنیم. تعابیر: "هم دین و هم علم نیاز به اعتقاد به خدا دارند. برای مؤمنان، خدا در آغاز است و برای فیزیکدانان او در پایان همه ملاحظات است... برای اولی او پایه و اساس است و برای دومی تاج بنای هر جهان بینی تعمیم یافته است". پیشروی مستمر در مسیرهای غیرقابل انکار، این امر را برای فردی که در علوم طبیعی آموزش دیده است، کاملاً غیرممکن کرده است که بسیاری از گزارش‌های رخدادهای خارق‌العاده مغایر با قوانین طبیعت، معجزاتی را که هنوز به عنوان پشتوانه‌ها و تأییدیه‌های اساسی آموزه‌های دینی تلقی می‌شوند، به‌عنوان بر اساس حقیقت، بر اساس حقیقت تشخیص دهد. اعتقاد به معجزه باید گام به گام پیش از پیشرفت بی امان و مطمئن علم عقب نشینی کند و نمی توانیم شک کنیم که دیر یا زود باید کاملاً از بین برود.

مورخ گرانقدر علم، جان ال. هیلبرون، دیدگاه های الهیاتی پلانک را دئیستی توصیف کرد. هیلبرون همچنین گزارش داد که وقتی از پلانک در مورد وابستگی مذهبی او سؤال شد، اشاره کرد که با وجود اینکه همیشه احساس عمیقی از دینداری داشته است، "به خدای شخصی، چه رسد به خدای مسیحی" اعتقادی ندارد.

انتقال فلسفی به رئالیسم علمی

اگرچه پلانک در ابتدا از پوزیتیویسم ارنست ماخ حمایت کرد، اما کشف بعدی او از کوانتوم کنش باعث تغییر به سمت رئالیسم علمی شد. او معتقد بود که «تصویر جهان» فیزیک باید بر اساس واقعیت‌های عینی استوار باشد که مستقل از مشاهدات انسانی وجود دارند.

این موضع فلسفی در یک اختلاف عمومی قابل توجه با ماخ در سال 1908 به اوج رسید. تایید نظریه نسبیت انیشتین برعکس، همین واقع گرایی بعداً او را به عنوان منتقد برجسته چارچوب احتمالی ذاتی تفسیر کپنهاگ، که توسط نیلز بور حمایت می شد، معرفی کرد.

پیش‌گیری‌های موسیقی و آهنگ مطلق

پلانک یک نوازنده فوق‌العاده ماهر بود که از صدای مطلق برخوردار بود. او استعداد خود را به عنوان نوازنده پیانو، ارگ نواز و ویولن سل از خود نشان داد و حتی اپرایی با عنوان Die Liebe im Walde در دوران دانشگاه خود ساخت.

در طول زندگی‌اش، اقامتگاه پلانک در برلین به‌عنوان یک مرکز فرهنگی مهم عمل می‌کرد، جایی که او مرتباً میزبان مجالس موسیقی بود. در این گردهمایی ها اغلب آلبرت انیشتین ویولن و ویولونیست برجسته جوزف یواخیم حضور داشتند. پلانک یک بار اشاره کرد که هم قوانین فیزیک و هم قوانین هارمونی مسیرهای مشخصی برای درک مطلق های جهانی ارائه می دهند.

تمجید و شناسایی

عضویت ها

سفارشات

جوایز

یادبود

• در سال 1953 اداره پست آلمان برلین تمبر 30 پفنیگ با مکس پلانک را به عنوان بخشی از مجموعه "مردانی از تاریخ برلین" منتشر کرد.
• بین سال‌های 1957 و 1971، سکه‌های 2-DM جمهوری فدرال آلمان تصویری از ماکس پلانک را نشان می‌دادند.
• یک لوح یادبود در سال 1958 در محوطه دانشگاه هومبولت برلین رونمایی شد.
• در سال 1958، انجمن ماکس پلانک نیم تنه ای از پلانک را که در ابتدا در سال 1939 مجسمه سازی شده بود، به انجمن فیزیکی جمهوری دموکراتیک آلمان (GDR) هدیه داد. این مجسمه نیم تنه از سال 1991 در Magnushaus به نمایش گذاشته شده است.
• دهانه ماه پلانک و والیس پلانک به هم پیوسته به افتخار پلانک در سال 1970 نامگذاری شدند.
• به مناسبت تولد 125 سالگی پلانک در سال 1983، جمهوری دموکراتیک آلمان (GDR) یک سکه 5 مارکی منتشر کرد. این سکه برای گردش عمومی در نظر گرفته نشده بود، بلکه عمدتاً برای خرید ارز به بازار عرضه شد.
• یک لوح یادبود در سال 1989 در محل اقامت سابق پلانک در برلین-گرونوالد رونمایی شد.
• تولد 150 سالگی او در سال 2008 با انتشار تمبر پستی ویژه و یک سکه یادبود نقره 10 یورو مشخص شد.
• موسسه علوم اعصاب ماکس پلانک فلوریدا در سال 2013 فعالیت خود را در مشتری، فلوریدا آغاز کرد.
• در 23 آوریل 2014، Google 156مین سالگرد تولد پلانک را با یک Google Doodle اختصاصی گرامی داشت.
• در سال 2022، مجسمه نیم تنه پلانک در والهالا نصب شد.

انتشارات

• Planck, M. (1900a). "در مورد بهبود معادله وین برای طیف". مجموعه مقالات انجمن فیزیک آلمان. §34§: 202–204.ter Haar, D. (1967) (PDF)Per. 79–81 LCCN 66029628. بایگانی شده از (PDF) در 13 فوریه 2024. بازیابی شده در 31 دسامبر 2025.Planck, M. (1900b). "درباره نظریه قانون توزیع انرژی طیف نرمال". مجموعه مقالات انجمن فیزیک آلمان. §34§: 237.ter Haar, D. (1967) The Old Quantum Theory 66029628. بایگانی شده از (PDF) اصلی در 20 سپتامبر 2016. بازیابی شده در 5 آوریل 2014.Planck, M. (1900c). "Entropie und Temperatur strahlender Wärme" [آنتروپی و دمای گرمای تابشی]. سالنامه فیزیک. 306 (4): 719–737. Bibcode:1900AnP...306..719P. doi:10.1002/andp.19003060410.Planck, M. (1900d). "Über Strahlungsvorgänge برگشت ناپذیر" [درباره فرآیندهای تابشی برگشت ناپذیر]. سالنامه فیزیک. 306 (1): 69–122. Bibcode:1900AnP...306...69P. doi:10.1002/andp.19003060105.Planck, M. (1901). "درباره قانون توزیع انرژی در طیف نرمال". سالنامه فیزیک. 309 (3): 553–563. Bibcode:1901AnP...309..553P. doi:10.1002/andp.19013090310.Ando, K. "On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum" (PDF) بایگانی شده از (PDF) در تاریخ 6 اکتبر 2011، 2011 مجدد. title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rft.genre=unknown&rft.btitle=در+قانون+توزیع+توزیع+در+Enternet +Spectrum&rft.aulast=Ando&rft.aufirst=K.&rft_id=http%3A%2F%2Ftheochem.kuchem.kyoto-u.ac.jp%2FAndo%2Fplanck1901.pdf&rfr_id=info%>
• Asid%2Fen.
• Planck, M. (1903). رساله ترمودینامیک. Ogg, A. (ترجمه). لندن: Longmans، Green & شرکت OL 7246691M.Planck, M. (1906). Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung. لایپزیگ: J.A. بارت. LCCN 07004527.Planck, M. (1914). نظریه تابش گرما. ماسیوس، م. (ترجمه) (چاپ دوم). P. Blakiston's Son & شرکت OL 7154661M.Planck, M. (1915). هشت سخنرانی در مورد فیزیک نظری. ترجمه آلبرت پاتر ویلز.Planck, M. (1908). Prinzip der Erhaltung der Energie.Planck, M. (1943). "درباره تاریخچه کشف کوانتوم عمل فیزیکی". علوم طبیعی. 31 (14–15): 153–159. Bibcode:1943NW.....31..153P. doi: 10.1007/BF01475738. S2CID 44899488.
  • مخترعان و کاشفان آلمانی
  • مجسمه ماکس پلانک
  • یادداشت‌ها

  یادداشت ها

  
  

  مراجع

  منابع

  • Aczel, Amir D. Entanglement, Chapter 4. (Penguin, 2003) ISBN 978-0-452-28457-9
  • Heilbron, J. L. (2000). معضلات یک مرد راست قامت: ماکس پلانک و ثروت علم آلمان. انتشارات دانشگاه هاروارد. ISBN 0-674-00439-6.
  • روزنتال اشنایدر، ایلزه. واقعیت و حقیقت علمی: گفتگو با انیشتین، فون لائوه و پلانک. دانشگاه ایالتی وین، 1980. ISBN 0-8143-1650-6.
  • اثر ماکس پلانک در پروژه گوتنبرگ
  • در بایگانی اینترنت توسط ماکس پلانک یا درباره آن کار می کند
  • کتابنامه مشروح برای ماکس پلانک از کتابخانه دیجیتالی السوس برای مسائل هسته ای
  • بیوگرافی ماکس پلانک – com
  • مکس پلانک – Selbstdarstellung im Filmportrait (1942)، [خودنگاره سینمایی ماکس پلانک]، برلین-براندنبورگ آکادمی der Wissenschaften، 1942
  • زندگی–کار–شخصیت – نمایشگاه پنجاهمین سالگرد مرگ پلانک
  • بریده‌های روزنامه درباره ماکس پلانک در آرشیو مطبوعات قرن بیستم ZBW