Pojdi na vsebino

Max Planck

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Max Karl Ernst Ludwig Planck (23. april 1858, Kiel, Nemčija – 4. oktober 1947, Göttingen, Nemčija) je bil nemški teoretični fizik in

Max Planck
Portret
Max Planck okoli leta 1930
RojstvoMaximilian Karl Ernst Ludwig Planck[1][2]
23. april 1858({{padleft:1858|4|0}}-{{padleft:4|2|0}}-{{padleft:23|2|0}})[3][4][…]
Kiel, Vojvodina Holstein[d], Nemška zveza[1][5][…]
Smrt4. oktober 1947({{padleft:1947|4|0}}-{{padleft:10|2|0}}-{{padleft:4|2|0}})[3][4][…] (89 let)
Göttingen[1][5][…]
Bivališče Nemška zveza
Severnonemška konfederacija
Nemško cesarstvo
Weimarska republika
Tretji rajh
Zasedena Nemčija
NarodnostNemčija nemška
Področjafizika
Ustanove
Alma materUniverza Ludvika in Maksimilijana v Münchnu
Mentor doktorske
disertacije
Alexander von Brill
Gustav Robert Kirchhoff[6]
Hermann von Helmholtz
Doktorski študenti
Poznan poutemeljitev kvantne fizike
Planckov zakon
Planckov sistem enot
Planckova konstanta
Planckova masa
Pomembne nagrade Nobelova nagrada za fiziko (1918)
Copleyjeva medalja (1929)
Podpis

utemeljitelj kvantne teorije. Leta 1900 je z uvedbo energijskih kvant pri razlagi sevanja črnega telesa postavil temelje kvantne fizike.

Za svoje delo je leta 1918 prejel Nobelovo nagrado za fiziko.

Planckovo delo je pomenilo prelomnico v razvoju fizike. Klasična mehanika in klasična elektrodinamika namreč nista mogli pojasniti vseh pojavov na atomski ravni, njegova kvantna hipoteza pa je odprla pot razvoju kvantne mehanike. Ta danes omogoča razumevanje strukture atomov, lastnosti svetlobe in delovanja polprevodnikov, laserjev ter številnih drugih pojavov.[7][8]

Zgodnje življenje

[uredi | uredi kodo]

Planck se je rodil v Kielu kot šesti otrok Juliusa Wilhelma Plancka, profesorja ustavnega prava na Univerzi v Kielu, in Emme Patzig. Izhajal je iz švabske akademske družine, v kateri je bilo več uglednih teologov in pravnikov. Njegov dedek in pradedek sta bila profesorja teologije v Göttingenu. Leta 1867 se je družina preselila v München, kjer je Planck obiskoval Maximilianovo gimnazijo. Tam se je posvečal predvsem matematiki, fiziki in glasbi. Pozneje se je odločil za znanstveno kariero, vendar je glasba vse življenje ostala pomemben del njegovega osebnega življenja.[8][9][10][11]

Izobraževanje in akademska pot

[uredi | uredi kodo]

Leta 1874 je Planck začel študirati na Univerzi v Münchnu, v študijskem letu 1877–1878 pa je študij nadaljeval na Univerzi v Berlinu. Tam sta bila med njegovimi profesorji tudi Gustav Kirchhoff in Hermann von Helmholtz, dva najuglednejša fizika tistega časa. Julija 1879 je na Univerzi v Münchnu doktoriral z disertacijo o drugem zakonu termodinamike. Ta tema je zaznamovala njegovo zgodnje znanstveno delo in postala pomembno izhodišče za njegova poznejša raziskovanja, ki so ga pripeljala do uvedbe kvanta delovanja.

Po doktoratu je Planck med letoma 1880 in 1885 deloval kot privatni docent na Univerzi v Münchnu. Leta 1885 je postal izredni profesor teoretične fizike na Univerzi v Kielu, kjer je poučeval do leta 1889. Istega leta je nasledil Gustava Kirchhoffa na mestu profesorja na Univerzi v Berlinu, kjer je ostal do upokojitve leta 1926. V Berlinu se je uveljavil kot ena najvplivnejših osebnosti nemške teoretične fizike ter pomembno vplival na razvoj številnih mladih raziskovalcev. Leta 1894 je postal član Pruske akademije znanosti, leta 1912 pa njen stalni sekretar. Leta 1913 je bil imenovan za rektorja Univerze v Berlinu, leta 1915 pa je prejel ugledno prusko odlikovanje Pour le Mérite za znanost in umetnost.[9][11][12]

Zgodnje znanstveno delo

[uredi | uredi kodo]

Planckova zgodnja raziskovanja so bila osredotočena na termodinamiko, zlasti na drugi zakon termodinamike in pojem entropije. Objavljal je znanstvena dela o entropiji, termoelektričnih pojavih in teoriji razredčenih raztopin. Posebej ga je zanimalo sevanje, ki ga je preučeval kot elektromagnetni pojav. Ta raziskovanja so ga postopoma privedla do proučevanja porazdelitve energije v spektru sevanja črnega telesa, kar je postalo temelj njegovega najpomembnejšega znanstvenega odkritja in začetka kvantne teorije.[12]

Planck v svojem delovnem kabinetu, datum neznan

Problem sevanja črnega telesa

[uredi | uredi kodo]

Črno telo je idealizirano telo, ki absorbira vse vpadno elektromagnetno sevanje in pri določeni temperaturi oddaja sevanje z značilno spektralno porazdelitvijo. Klasična fizika ni znala pojasniti izmerjenega spektra sevanja črnega telesa. Zlasti pri visokih frekvencah je napovedovala neskončno intenziteto sevanja, kar je postalo znano kot »ultravijolična katastrofa«. Planck si je prizadeval najti matematično formulo, ki bi se ujemala z eksperimentalnimi podatki. Oktobra 1900 je na zasedanju Nemškega fizikalnega društva predstavil novo formulo za porazdelitev energije v spektru sevanja črnega telesa, ki se je zelo dobro ujemala z meritvami.[8][10]

Kvantna hipoteza

[uredi | uredi kodo]

Da bi svojo formulo tudi teoretično utemeljil, je Planck decembra 1900 predpostavil, da se energija ne oddaja zvezno, temveč v diskretnih paketih, imenovanih kvanti. Energija posameznega kvanta je sorazmerna s frekvenco sevanja: E=hν,

kjer je E energija kvanta, ν frekvenca sevanja, h pa univerzalna konstanta, ki jo danes poznamo kot Planckovo konstanto. Ta predpostavka je pomenila radikalen odmik od klasične fizike, ki je temeljila na predpostavki zveznega spreminjanja energije. Planck je kvantizacijo sprva obravnaval predvsem kot matematično sredstvo za razlago sevanja črnega telesa, vendar je ta zamisel pozneje postala eno temeljnih izhodišč za razvoj kvantne mehanike.[10][13]

Planckov zakon sevanja

[uredi | uredi kodo]

Planck je leta 1900 predstavil zakon, ki natančno opisuje porazdelitev intenzitete sevanja črnega telesa po frekvencah pri določeni temperaturi. Njegov zakon je združil prejšnja približka Wilhelma Wiena ter Johna Williama Strutta Rayleigha in odpravil neskladje med napovedmi klasične fizike in eksperimentalnimi meritvami. Na podlagi svoje formule je Planck izračunal tudi vrednost Planckove konstante, Boltzmannove konstante, Avogadrovega števila in osnovnega električnega naboja. Njegova ocena Planckove konstante, 6,55×10−27erg×s, je bila zelo blizu danes sprejeti vrednosti.[10]

Pomen za kvantno mehaniko

[uredi | uredi kodo]

Planckova kvantna hipoteza je sprožila kvantno revolucijo, ki je temeljito spremenila razumevanje atomov, svetlobe in snovi. Njegovo zamisel so pozneje razvijali tudi drugi fiziki, med njimi Albert Einstein, ki je kvantno hipotezo uporabil pri razlagi fotoelektričnega pojava, in Niels Bohr, ki jo je vključil v svoj model atoma. Planckov prispevek je bil ključen za razvoj kvantne fizike, iz katere se je postopoma razvila sodobna kvantna mehanika. Ta danes omogoča razumevanje številnih pojavov na atomski in podatomski ravni ter predstavlja teoretično podlago za tehnologije, kot so polprevodniki in laserji.[8][14]

Odnos do Einsteinove teorije relativnosti

[uredi | uredi kodo]

Planck je bil med prvimi uglednimi fiziki, ki so podprli Einsteinovo posebno teorijo relativnosti, objavljeno leta 1905. Njegova podpora je pomembno prispevala k širšemu sprejemanju te teorije v znanstveni skupnosti. Poleg tega je Planck pomembno prispeval k razvoju termodinamike, zlasti k proučevanju entropije in zakonitosti termodinamskih procesov. Ukvarjal se je tudi s tretjim zakonom termodinamike, ki ga je prvotno oblikoval Walther Nernst, Planck pa je pomembno prispeval k njegovi nadaljnji teoretični obravnavi.[13]

Nobelova nagrada

[uredi | uredi kodo]

Planck je Nobelovo nagrado za fiziko prejel za leto 1918, vendar mu je bila fizično izročena šele leta 1919. Nagrado so mu podelili »za zasluge, ki jih je prispeval k napredku fizike z odkritjem energijskih kvantov«. Nagrada mu ni bila podeljena že leta 1918, saj Nobelov odbor takrat ni ocenil, da katera od nominacij izpolnjuje merila, določena v oporoki Alfreda Nobela, zato so podelitev nagrade za to leto preložili na naslednje leto.[7]

Družbena in organizacijska vloga

[uredi | uredi kodo]

Planck je imel pomembno vlogo v nemški znanstveni skupnosti. Leta 1905 je postal predsednik Nemškega fizikalnega društva, leta 1921 pa je prevzel predsedstvo Družbe nemških raziskovalcev in zdravnikov. Leta 1930, pri 72 letih, je postal predsednik Družbe cesarja Viljema (Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, KWG), osrednje nemške organizacije za znanstveno raziskovanje. To funkcijo je opravljal do leta 1937, ko je odstopil s položaja.[9][8]

Obdobje nacizma

[uredi | uredi kodo]

Ko so nacisti leta 1933 prišli na oblast, je Planck ostal v Nemčiji in si prizadeval ohraniti neodvisnost znanstvenega raziskovanja, čeprav je nasprotoval številnim vidikom nacističnega režima. Kljub temu se je kot predsednik Družbe cesarja Viljema soočal s pritiskom oblasti, naj se uveljavi nacistična politika, ki je med drugim vključevala odpuščanje zaposlenih judovskega porekla. Njegova vloga v tem obdobju je bila zapletena. Prizadeval si je ohraniti nemške znanstvene ustanove, vendar je moral delovati v razmerah, v katerih so bile možnosti za odpor omejene. Pod pritiskom nacističnih oblasti se ni potegoval za ponovno izvolitev na mesto predsednika, prav tako pa mu ni uspelo preprečiti vse večjega političnega vpliva režima na delovanje Družbe cesarja Viljema.[9][11]

Osebno življenje

[uredi | uredi kodo]

Planck se je leta 1885 poročil z Marie Merck, prijateljico iz otroštva in hčerko bančnika. V zakonu so se jima rodili štirje otroci. Marie je umrla leta 1909. Pozneje se je Planck ponovno poročil. Njegovo osebno življenje so zaznamovale tudi hude tragedije. Med prvo svetovno vojno je izgubil sina, v obdobju nacističnega režima pa so ga prizadele še druge osebne izgube, ki so močno zaznamovale njegova poznejša leta.[9][11]

Pozna leta in zapuščina

[uredi | uredi kodo]

Po drugi svetovni vojni je Planck kljub visoki starosti še naprej sodeloval pri obnovi nemške znanosti. Podprl je preoblikovanje Družbe cesarja Viljema v novo raziskovalno organizacijo, ki je pozneje dobila ime po njem – Družbo Maxa Plancka (Max-Planck-Gesellschaft). Ustanovljena je bila februarja 1948 v Göttingenu, nekaj mesecev po Planckovi smrti. Planck je umrl 4. oktobra 1947 v Göttingenu, star 89 let. Njegovo ime nosijo Planckova konstanta, Planckov sistem enot in številni raziskovalni inštituti. Po njem je poimenovana tudi vesoljska sonda Planck Evropske vesoljske agencije (ESA), ki je preučevala kozmično mikrovalovno sevanje ozadja in tako prispevala k boljšemu razumevanju zgodnjega vesolja.[9]

Sklici

[uredi | uredi kodo]
Grob Maxa Plancka in njegove družine, Mestno pokopališče (Stadtfriedhof) Göttingen
  1. 1 2 3 Record #118594818 // Gemeinsame Normdatei — 2012—2016.
  2. ↑ geni.com — 2006.
  3. 1 2 MacTutor History of Mathematics archive — 1995.
  4. 1 2 Stuewer R. H. Encyclopædia Britannica
  5. 1 2 www.accademiadellescienze.it
  6. ↑ Physics Tree profile Max Planck
  7. 1 2 »Nobel Prize in Physics 1918«. NobelPrize.org (v ameriški angleščini). Pridobljeno 15. oktobra 2026.
  8. 1 2 3 4 5 https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1918/planck/facts/
  9. 1 2 3 4 5 6 https://www.cosmos.esa.int/web/planck/max-planck
  10. 1 2 3 4 https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1918/planck/biographical/
  11. 1 2 3 4 https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Planck/
  12. 1 2 https://www.mpg.de/8241451/max-planck-kwg
  13. 1 2 »Max Planck | Biography, Discoveries, & Quantum Theory | Britannica«. www.britannica.com (v angleščini). 30. september 2026. Pridobljeno 15. oktobra 2026.
  14. ↑ »Max Planck (1858–1947)«. Annalen der Physik. Vol. 520, št. 2–3. 2008. str. 65–67. doi:10.1002/andp.200852002-303. ISSN 1521-3889.