马克斯·普朗克

马克斯·普朗克,在全马克斯·卡尔·恩斯特路德维希普朗克(生于1858年4月23日,基尔,石勒苏益格(德国)死于1947年10月4日,哥廷根、德国)、德国起源的理论物理学家量子理论,他赢得了诺贝尔奖1918年物理学奖。

普朗克理论作出了许多贡献物理,但他的名声主要建立在他的角色的发起者量子理论。这一理论彻底改变了我们的理解原子和亚原子过程,就像阿尔伯特·爱因斯坦的理论相对论彻底改变了我们对空间和时间的认识。他们一起构成20世纪物理学的基本理论。人类都被迫修改的一些最珍贵的哲学信念,并导致了工业和军事应用影响现代生活的方方面面。

早期的生活

马克斯·卡尔·恩斯特路德维希·普朗克的第六个孩子是一个杰出的法学家和基尔大学的法学教授。对长时间的家庭传统教会和国家,卓越奖学金,清廉,保守主义、理想主义、可靠性、和慷慨在普朗克成为根深蒂固的自己的生活和工作。普朗克九岁的时候,他的父亲收到一个约会慕尼黑大学著名的马克西米利安,普朗克进入城市体育馆赫尔曼•穆勒,一个老师,激发他的兴趣物理和数学。但普朗克擅长所有科目,毕业后在17岁他面临着一个困难的职业决定。他最终选择了在经典物理学语言学或音乐因为他冷静地得出结论,在物理上,他最大的创意。音乐,尽管如此,仍是一个积分他生活的一部分。他拥有绝对音高的礼物,是一个优秀的钢琴家在键盘,日常发现的宁静和愉悦享受特别的作品舒伯特和布拉姆斯。他也喜欢户外活动,散步每一天以及徒步旅行和登山在山里度假,即使在发达年老的时候。

普朗克进入慕尼黑大学在1874年的秋天,但发现小鼓励从物理学教授菲利普·冯·快活。在一年花在柏林大学(1877 - 78),他的讲座赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫,尽管他们的卓越研究科学家。他的知识能力,然而,带到一个焦点作为独立研究的结果,尤其是鲁道夫·克劳修斯的作品在热力学。回到慕尼黑,他收到了他的博士学位,1879年7月(年爱因斯坦的出生)异常年轻21岁。第二年,他完成了他的Habilitationsschrift(资格论文)在慕尼黑,成为Privatdozent(讲师)。1885年,父亲的职业关系的帮助下,他被任命为ausserordentlicher教授基尔大学(副教授)。基尔霍夫死后,1889年普朗克收到预约柏林大学的,他来到的地方崇敬亥姆霍兹作为导师和同事。1892年,他被提拔为ordentlicher教授(正教授)。他只有9名博士生完全,但他的柏林所有分支的理论物理专题经历了许多版本和施加巨大的影响。他仍然在柏林的活跃的生活。

普朗克回忆说,他的“原始投入自己的决定科学的直接结果是发现…人类的法律推理与法律管理序列我们收到世界对我们的印象;因此,纯粹的推理能让人看透的机制[世界]…。”他故意决定,换句话说,成为一个理论物理学家的时候还没有公认的理论物理纪律在自己的权利。但他更进一步:他认为物理定律的存在的前提,“外面的世界是独立于男人,绝对的东西,和追求法律适用于这绝对出现…为最崇高科学在生活中追求。”

第一个实例深深打动了普朗克的绝对本质上,甚至作为一个体育馆学生的法律能量守恒热力学第一定律。之后,在大学几年里,他变得同样相信熵值法,热力学第二定律,也是绝对的自然定律。第二定律成为他的博士论文的主题慕尼黑,奠定研究的核心,让他发现量子的行动,现在被称为普朗克常数h在1900年,。

在1859 - 60基尔霍夫黑体作为对象,定义重发射所有的辐射能源入射;即。,it is a perfect emitter and absorber of辐射。因此,有一些绝对的东西黑体辐射,和1890年代的各种实验和理论已经试图确定它的光谱能量分布曲线显示多少辐射能在不同的频率给定发射吗温度黑体。普朗克公式特别吸引他的同事在1896年发现威廉•维恩在报道Reichsanstalt Berlin-Charlottenburg (PTR),随后,他进行了一系列的尝试推导出”维恩定律“热力学第二定律的基础。然而,到1900年10月,其他同事在PTR,实验家奥托·理查德·陆末恩斯特Pringsheim,海因里希鲁本斯,费迪南德Kurlbaum,找到了明确的迹象表明,维恩定律,而有效的高频率,以低频率完全破裂。

普朗克得知这些结果在德国物理学会会议于10月19日。他知道如何熵辐射的数学依赖于它的能量在高频区域,如果维恩定律在这里举行。他也看到了这种依赖是在低频区域为了繁殖实验结果。普朗克猜到了,因此,他应该努力结合这两个表达式以最简单的方式,将结果转换成一个公式相关的辐射的能量频率。

结果,被称为普朗克辐射定律,被誉为毫无疑问是正确的。普朗克,然而,这只是一种猜测,一个“幸运的直觉。“如果这将是认真对待,它必须以某种方式从第一原理派生而来。这是任务,普朗克立即指示他的能量,12月14日,1900年,他succeeded-but付出巨大的成本。为了实现他的目标,普朗克发现他不得不放弃自己最珍视的信仰之一,热力学第二定律是一个绝对的自然定律。相反,他不得不接受路德维希玻耳兹曼的解释,第二定律是一个统计法律。此外,普朗克假设振荡器组成黑体并重新发出辐射能事件在他们身上不能吸收这些能量不断但只在离散量,广达电脑的能量;只有通过这些统计分布广达电脑,每个都包含一个能量hν与频率成正比,在所有的振荡器中黑体可以普朗克公式推导他偶然发现早两个月。他举出更多的证据的重要性,用它来评估他的公式常数h(他的值是6.55×10⁻²⁷erg-second,接近6.626×10的现代价值⁻²⁷erg-second),以及所谓的波尔兹曼常数(基本不变的在动能理论和统计力学),阿伏伽德罗常数,负责的电子。随着时间的推移物理学家认识更加清晰吧——红普朗克常数不是零,而是有一个小但有限—微观物理学的世界中,世界的原子尺寸,原则上不能被普通的经典力学描述。在物理理论是一场深刻的革命。

普朗克能量量子的概念,换句话说,矛盾从根本上与所有过去的物理理论。他被引入它严格按照他的逻辑的力量;正如一位历史学家所说,他一个不情愿的革命。的确,这是前几年深远后果普朗克成就的公认,在这个爱因斯坦发挥了核心作用。1905年,普朗克的工作独立,爱因斯坦认为,在某些情况下辐射能本身似乎由广达电脑(光量子,后来被称为光子),1907年,他显示的普遍性量子假说通过使用它来解读的温度依赖性特定的加热的固体。1909年爱因斯坦引入了波粒二象性成物理。1911年10月,普朗克和爱因斯坦的著名物理学家参加了第一索尔维会议在布鲁塞尔。讨论有刺激亨利。庞加莱提供一个数学证明普朗克辐射定律一定需要引入quanta-a转换的证明詹姆斯的牛仔裤和其他的支持者量子理论。1913年尼尔斯·玻尔成立也做出了极大的贡献他的氢原子的量子理论。具有讽刺意味的是,普朗克本人是最后争取回归古典理论,后来他认为的立场而不是后悔但指他彻底相信自己的量子理论的必要性。反对爱因斯坦的激进光量子假设1905坚持后才发现康普顿效应在1922年。