М планка что сделал

Макс Планк

немецкий физик, основатель квантовой теории, Нобелевский лауреат

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделалМакс Планк

Чтобы в корне перевернуть физику, нужно обладать действительно неординарным мышлением. Макс Планк обладал им в полной мере. Представления, которые он внес в науку, были труднопредставимы…

Еще будучи совсем юным, Макс пришел к своему семидесятилетнему наставнику Филиппу Жолли и сказал ему, что решил заняться теоретической физикой. Но физик-экспериментатор Филипп фон Жолли посоветовал Планку избрать другую профессию и не портить себе жизнь, так как, по его словам, теоретическая физика в основном закончена.

Что ж, если одна физика закончена – нужно начать другую. В 1900 году Макс Планк положил начало квантовой теории. 14 декабря 1900 года на заседании Берлинского физического общества Планк высказал парадоксальную идею о том, что энергия может излучаться и поглощаться лишь отдельными, малыми и неделимыми порциями или квантами. Эта теория противоречила представлениям классической физики. Но, тем не менее, Постоянная Планка h оказалась новой мировой константой.

В 1918 году Планку была присуждена Нобелевская премия. Он был одним из первых, кто принял и всецело поддержал теорию относительности Эйнштейна (кстати, он и предложил сам термин «теория относительности»), а также развивал ее в своих работах.

Во время Второй мировой войны Макс Планк пытался убедить Гитлера сохранить жизни евреям. В то же время он продолжал служить в различных научных обществах Германии в надежде сохранить остатки немецкой науки и иметь возможность помогать другим ученым.

Макс Планк умер 4 октября 1947 года в Гёттингене, где и был похоронен. На его могильной плите выбиты только имя и фамилия ученого и численное значение постоянной Планка.

Источник

Макс Планк

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Макс Планк в 1901: «Религия и естествознание нуждаются в вере в Бога. При этом для религии Бог стоит в начале всякого размышления, а для естествознания — в конце. Для одних он означает фундамент, а для других — вершину любых построений [1] »

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк [2] (нем. Max Karl Ernst Ludwig Planck ; 23 апреля 1858, Киль — 4 октября 1947, Гёттинген ) — великий немецкий физик; основатель квантовой теории; предопределил основное направление развития физики с начала XX века.

Содержание

Биография

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

где М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал— частота излучения в Гц, а М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал— постоянная Планка,

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделалДжМ планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделалc.

В результате введения этого, применив более или менее стандартную для статистической физики теоретическую технику, Планк получил правильную формулу спектральной плотности излучения чёрного тела, нагретого до температуры T, (сводящуюся к распределению Планка в нынешней терминологии):

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал,

где I(ν) — энергия, которая с единицы площади в единицу времени излучается в частотном диапазоне между ν и ν+dν в пространственный угол М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал; c — скорость света, k — постоянная Больцмана.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Вклад Планка в современную физику не исчерпывается открытием кванта и постоянной, носящей ныне его имя. Сильное впечатление на него произвела специальная теория относительности Эйнштейна, опубликованная в 1905 г. Полная поддержка, оказанная Планком новой теории, в немалой мере способствовала принятию специальной теории относительности физиками.

Планк внёс существенный вклад и в дальнейшее развитие квантовой теории в начале века, в том числе и применяя релятивистские методы. Так, ему принадлежит такое ключевое теоретическое открытие, как введение представления об импульсе фотона М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал(исходя из того, что энергия фотона, открытая к этому времени Эйнштейном, и его импульс должны быть компонентами единого 4-вектора). Обобщенное впоследствии де Бройлем на все частицы это представление стало одним из фундаментальных представлений квантовой механики.

Участвовал Планк и в разработке квантовой теории в направлении, позволившем впоследствии выявить структуру классической механики (особенно в гамильтоновой ее форме) как предельного случая квантовой, а также и в формировании квазиклассических теорий первой четверти XX века.

Во время Второй мировой войны Макс Планк пытался убедить Гитлера сохранить жизни евреям. В то же время он продолжал служить в различных научных обществах Германии в надежде сохранить остатки немецкой науки и иметь возможность помогать другим ученым.

Макс Планк умер 4 октября 1947. На его могильной плите выбиты только имя и фамилия ученого и численное значение постоянной Планка.

Личная жизнь

Личная жизнь Планка была отмечена рядом трагедий. Его первая жена Мария Мерк, от которой у Планка было двое сыновей и дочери-двойняшки, умерла в 1909 году. Через два года Планк женился на своей племяннице Марте фон Хёсслин, от которой у него тоже родился сын Герман. Старший сын Планка погиб в Первую мировую войну, а обе его дочери умерли при родах. Второй сын Эрвин был казнён 20 июля 1944 за участие в заговоре против Гитлера.

Легенды, анекдоты и афоризмы

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Памятник Максу Планку работы Бернхарда Хайлигера во дворе Берлинского университета

«Религия и естествознание нуждаются в вере в Бога. При этом для религии Бог стоит в начале всякого размышления, а для естествознания — в конце. Для одних он означает фундамент, а для других — вершину построения любых мировоззренческих принципов. [1] »

Примечания

Ученики

Кинофильм «Эйнштейн и Эддингтон» («Einstein and Eddington») 2008 года. Режиссёр: Филип Мартин.

См. также

Ссылки

Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Макс Планк. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Так же, как и в этом проекте, тексты, размещённые в Википедии, доступны на условиях GNU FDL.

Источник

Нобелевские лауреаты: Макс Планк. Самый постоянный из физиков

Почему Макс Планк, выбирая между физикой и музыкой, предпочел науку, что общего у его учебы и фильмов о кунг-фу, почему он рассорился с Эйнштейном и как пострадал от Первой и Второй мировых войн, рассказывает рубрика «Как получить Нобелевку».

Родился: 23 апреля 1858 года, Киль, Германия

Умер: 4 октября 1947 года, Геттинген, Германия

Нобелевская премия по физике 1918 года. Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания его заслуг в деле развития физики благодаря открытию квантов энергии».

Когда ты пишешь биографии нобелевских лауреатов в хронологическом порядке, приходится удивляться, насколько разное количество информации доступно о великих ученых. В одном случае приходится «закапываться» в журнальные статьи, пытаться понять тексты на языках, отличных от английского и русского, в другом же, наоборот, даже важных фактов столько, что приходится устраивать им строгий конкурс.

Случай нобелевского лауреата по физике за 1918 год явно относится ко второй категории. Макс Планк номинировался на премию ежегодно с 1910 года и получил награду сравнительно быстро, несмотря на то, что большая часть физического сообщества, включая многих первых лауреатов премии, была совсем не готова признать наступление новой физики. Даже под грузом накопившихся фактов.

Макс Планк — человек, имя которого сейчас для немецкой науки стало нарицательным (вспомните Общество Макса Планка, аналог нашей Академии наук). Его практически обожествляла немецкая наука при жизни (медаль имени Макса Планка — первую получил сам Планк и Эйнштейн — и Институт физики имени Макса Планка появились еще при жизни ученого). Наш герой был «человеком с происхождением». Его отец, Вильгельм Планк, представлял древний дворянский род, многие члены которого были известными деятелями науки и культуры. Например, дед Макса, Хайнрих Людвиг, как и прадед Готтлиб Якоб, преподавали теологию в Геттингене. Мама, Эмма Патциг, происходила из церковной семьи.

Вход в здание Общества Макса Планка (Мюнхен)

Он родился 23 апреля 1858 года в Киле, столицы Голштинии (именно отсюда происходил император Петр III, муж Екатерины II). За Киль постоянно спорили Германия и Дания, даже воевали за него. Семья Планков провела в этом городе первые девять лет жизни будущего великого ученого, и Макс на всю жизнь запомнил вступление прусских и австрийских войск в город в 1864 году. Вообще, войны постоянно били рядом с Планком — по самому близкому. В Первую мировую, в 1916 году, под Верденом погиб его старший сын Карл, в январе 1945 года нацисты повесили его второго сына Эрвина (его заподозрили к причастности к заговору полковника Штауффенберга). Бомбежки союзников едва не убили его во время лекции, завалив на несколько часов в бомбоубежище, в конце войны разорили его имение, куда-то исчезла его огромная библиотека…

Но пока что на дворе 1867 год, и отец юного Планка получает приглашение из Мюнхена. Позиция профессора юриспруденции знаменитого Мюнхенского университета оказалась очень заманчивой, и семья переехала в Баварию. Здесь Макс Планк пошел учиться в очень престижную Максимилиановскую гимназию, где стал первым учеником.

Источник

17 малоизвестных фактов о Максе Планке

1. Квантовая теория

Современная физика использует две теории для объяснения Вселенной: теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию, придуманную Планком. В конце 1890-х он начал свою работу по изучению теплового излучения и нашел формулу для черного тела излучения, которая в конечном итоге стала законом Планка. Для объяснения работы формулы он предложил идею о том, что энергия испускается в виде порций, которые он назвал «квантами», что привело к квантовой физике.

Сам Планк был поражен радикальностью своего открытия, написав: «Мои тщетные попытки как-то ввести квант действия в классическую теорию продолжались в течение ряда лет и стоили мне немалых трудов».

К моменту своей смерти Планк успел стать легендой в научном сообществе. В октябре 1947 года журнал «The New York Times» писал о нем как об интеллектуальном гиганте XX века и одном из самых выдающихся интеллектов за всю историю, ставя его на одну ступень с Архимедом, Галилео, Ньютоном и Эйнштейном.

2. Сделал теорию Эйнштейна теорией

Планк способствовал популяризации термина «теория» для описания работы Эйнштейна по относительности. В 1906 год, сославшись на модель, выдвинутую Эйнштейном, он назвал его работу «Relativtheorie», которая на немецком превратилась в «Relativitätstheorie» или в теорию относительности. Сам Эйнштейн называл ее принципом относительности, однако прижилась именно терминология Планка.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

3. Нобелевский лауреат

В течение жизни Планк был очень уважаемым академиком. Как объясняет Барбара Ловетт Клайн, в Германии в тот период лишь принцы и бароны получали большее уважение, чем профессора, и Планк не был исключением. Получив множество наград, Планк был удостоен Нобелевской премии по физике в возрасте 60 лет. Он получил больше номинаций на Нобеля, чем любой другой кандидат в то время. В 1918 он наконец получил премию «в знак признания его эпохальных исследований в области квантовой теории».

4. Один из первых сподвижников Эйнштейна

Планк одним из первых оценил важность работы Эйнштейна по относительности и поддержал его. Д.Л. Хейлброн в своей книге «Дилеммы честного человека: Макс Планк как представитель немецкой науки» пишет, что Эйнштейна можно считать вторым великим открытием Планка, а его поддержка, по мнению самого Эйнштейна, сыграла важную роль в быстром принятии новых идей среди физиков. В то время у Эйнштейна не было ни докторской степени, ни работы в университете, так что поддержка такого уважаемого ученого как Макс Планк помогла ему войти в научный мейнстрим. Хотя Планк скептически относился к ряду идей молодого коллеги, например, к исследованиям 1915 года о «световых квантах» или фотонах, оба ученых оставались близкими друзьями в течение всей жизни. Согласно некрологу в «The New York Times», когда физическое общество Берлина вручило Планку специальную медаль, он отдал дубликат своему другу, Альберту Эйнштейну.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

5. Талантливый музыкант

Планк был одаренным пианистом и чуть было не посвятил свою карьеру музыке, а не физике. Он принимал музыкальные салоны в своем доме, приглашая других физиков и академиков, а также профессиональных музыкантов. Альберт Эйнштейн также присутствовал, иногда принося с собой скрипку, чтобы играть в квартетах или трио с Планком. По словам Хейлброна, «чувство тона Планка было настолько совершенным, что он едва мог насладиться концертом», боясь, как кто не сфальшивил.

6. Профессор не советовал ему заниматься физикой

Вскоре после того, как 16-летний Планк попал в Мюнхенский университет в 1874 году, профессор физики Филипп фон Жюлли попытался отговорить молодого студента от перехода в теоретическую физику. Жюлли настаивал на том, что ученые в основном уже выяснили все, что нужно знать: «В области, где почти все уже открыто, остается лишь заполнить несколько лакун». К счастью, начинающий ученый проигнорировал его советы.

7. Лекции были только стоя

Хотя Планк вел себя довольно сухо и сдержанно перед классом, студенты его обожали. Английский химик Джеймс Партингтон называл его «лучшим лектором, которого я только слышал», описывая лекции как популярные представления. Людей в классе всегда было битком, многие стояли: «Так как лекционная аудитория хорошо отапливалась и была довольно маленькой, некоторые из слушателей время от времени падали на пол, но это совсем не мешало лекции».

8. Четкое расписание

В своей монографии Хейлборн описывает Планка как человека, управляющего своим времени. Каждый день он садился завтракать ровно в 8 утра, затем интенсивно работал до полудня, а по вечерам и в обед отдыхал и развлекал друзей. Его распорядок дня подчинялся жесткому графику во время семестра: чтение лекций и написание работ утром, ланч, отдых, игра на пианино, прогулка, корреспонденция и весьма безжалостный отдых – альпинизм без остановок на перерыв и апартаменты в альпийском стиле без намека на комфорт и уединение.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал
«Применению должно предшествовать познание»

9. Заядлый альпинист

Планк занимался спортом в течение всей жизни, увлекаясь походами и альпинизмом даже в преклонном возрасте. Достигнув 80 лет, он продолжал регулярно взбираться на горные вершины высотой около 3000 метров.

10. Профессиональный игрок в салки

По рассказу известного физика-ядерщика Лизы Мейтнер в 1958 году, Планк любил веселую компанию, а его дом был местом радушия: «Когда приглашения приходили во время летнего семестра, то проводились активные игры в саду, в которых Планк принимал участие с детской радостью и мастерством. Было почти невозможно от него увернуться. А как он радовался, когда ловил кого-нибудь!».

11. Во время Второй Мировой войны Гестапо вел в его отношении расследование

В связи с открытым проявлением помощи таким еврейским физикам как Эйнштейн, Планк был объявлен националистической фракцией арийских ученых участником Теории заговора евреев с целью оградить немецких ученых от встреч на кафедре физики от круга Эйнштейна. В официальной газете СС «Das Schwarze Korp» его называли «переносчик бактерий» и «белый жид», а его родословную тщательно изучали в Гестапо.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

12. Он лично просил Гитлера не увольнять ученых-евреев

Хотя Планк не всегда поддерживал своих еврейских коллег в отношении нацистов, – под давлением Третьего рейха он «наказал» Эйнштейна за то, что тот не вернулся в Германию после того, как Гитлер пришел к власти и уволил еврейских членов Общества Кайзера Вильгельма (впоследствии Общества Макса Планка) – он все же выступал против нацистской политики. Планк боролся против включения в состав Прусской академии членов нацисткой партии и, будучи президентом Общества Кайзера Вильгельма, встретился с Гитлером и призывал фюрера разрешить еврейским коллегам продолжить работать.

Это не сработало. К 1935 году каждый пятый немецкий ученый был снят с постов (по сути каждый четвертый в области физики), а оказание помощи еврейским ученым стало очень опасным. Тем не менее, в 1935 году Планк созвал торжественное собрание Общества кайзеров Вильгельма, чтобы почтить покойного еврейского химика Фрица Хабера, несмотря на явный запрет правительства на участие в мероприятии. Его заметная поддержка таких еврейских коллег, как Хабер и Эйнштейн, и отказ вступит в нацистскую партию привели к тому, что правительство вынудило его покинуть должность президента Прусской академии наук, а также не дало получить ряд профессиональный наград.

13. Сложные отношения с нацистами

Он был одним из многих аполитичных государственных служащих в немецкой академии, кто надеялся, что худшие последствия антисемитского национализма в конечном счете пройдут, и кто в то же время стремился сохранить значение Германии на мировой научной арене. Когда Гитлер начал требовать, чтобы речи открывались с «Хайль, Гитлер», Планк неохотно согласился. Физик Пауль Эвальд вспоминал выступление на открытии Института металлов Кайзера Вильгельма в 1930-е годы: «Все уставились на Планка, ожидая, что же он будет делать на открытии, потому что на тот момент официально предписывалось открывать подобные обращения с «Хайль, Гитлер». Планк встал на трибуну и наполовину поднял руку и опустил. Он сделал это во второй раз. Наконец, он поднял руку и сказал: «Хайль Гитлер»… это было единственное, что мог сделать Планк, чтобы не поставить под угрозу все Общество». По мнению научного журналиста Филиппа Болла, для Планка подъем Гитлера и нацистской Германия стал «катастрофой, которая его охватила и которая, в конце концов, его уничтожила».

14. Его сын был связан с покушением на Гитлера

До того, как нацисты пришли к власти, Эрвин Планк был высокопоставленным чиновником, и, хотя после 1933 года он уже не участвовал в политической жизни, он тайно помогал составить конституцию для пост-нацистского правительства. В 1944 году он был арестован и обвинен в участии в покушении Клауса Штауффенберга на Адольфа Гитлера, в котором нацистский лидер был ранен в результате взрыва в портфеле. На первый взгляд кажется, что Эрвин никак напрямую не связан со взрывов, однако он нанял сторонников для заговорщиков и был приговорен к смертной казни за измену Родине. Пытаясь спасти любимого сына, 87-летний Макс Планк писал письма с просьбой о помиловании и Гитлеру, и главе СС, Генриху Гиммеру. Эрвин был казнен в 1945 году.

15. «Продолжай работать»

После Первой Мировой войны Планк призывал своих коллег игнорировать шаткость политической ситуации и сконцентрироваться на важности их научных достижений: «Упорно продолжай работать», – был его слоган.

16. Он назвал физику «самым возвышенным научным стремлением в жизни»

В своей автобиографии Планк объясняет, почему он посвятил себя физике: «Внешний мир не зависит от человека, это нечто абсолютное, и стремление к законам, управляющим этим абсол ютом, кажется мне самым возвышенным научным стремлением в жизни».

17. Есть много вещей, названных в его честь

Несколько открытий Планка были названы в конце концов в его честь, в том числе закон Планка, постоянная Планка (h = 6.62607004 × 10^-34 Дж-с), и планковские единицы. Есть планковская эпоха (первый этап Большого взрыва), частицы Планка (крошечные черны дыры), лунный кратер Планка и космический аппарат «Планк» Европейского космического агентства. Не говоря уже об Обществе Макса Планка и его 83 институтах. И, несомненно, он это заслужил.

Источник

Сказка о Максе Планке, который в свете электролампы нашёл свою постоянную

«Космические сыщики» — новая книга писателя, доктора физико-математических наук Николая Николаевича Горькавого. Её герои знакомы читателям по научно-фантастической трилогии «Астровитянка» и научным сказкам, опубликованным в журнале в 2010–2014 гг. и в №№ 1, 4, 5, 6, 2015 г.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

— Однажды в кабинет Филиппа фон Жолли, профессора Мюнхенского университета, робко постучавшись, вошёл аккуратный молодой человек, — начала рассказывать очередную вечернюю сказку своим детям принцесса Дзинтара.

— Я недавно поступил в ваш университет, — сказал он, — и хочу заниматься теоретической физикой.

— Теоретической физикой? — удивился профессор. — Не советую. В этой науке все открытия уже сделаны, осталось подчистить пару дыр.

Профессора можно понять. Шёл 1874 год. К этому времени теоретическая физика практически достигла совершенства, прочно базируясь на механике Ньютона, термодинамике, а также на электродинамике Максвелла.

Молодой человек скромно ответил:

— Я не собираюсь делать открытия, я просто хотел бы разобраться в уже достигнутом в области теории.

— Ну что ж, не буду вас отговаривать, можете посещать мои лекции. Как ваше имя?

Молодой человек по имени Макс Карл Эрнст Людвиг Планк был выходцем из старинного дворянского рода, который дал Германии военных, юристов и учёных. Он родился в городе Киле в семье профессора гражданского права Иоганна Юлиуса Вильгельма фон Планка и Эммы Планк. В детстве учился игре на фортепиано и органе и делал большие успехи. В 1867 году семья переехала в Мюнхен, где Макс поступил в Королевскую Максимилиановскую гимназию. Там юноша увлёкся точными и естественными науками. С 1874 года в течение трёх лет Планк изучал физику и математику в Мюнхенском университете и ещё год в Берлинском.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Макс Планк во время учёбы в Берлинском университете. Фото 1878 года

После окончания учёбы у него не было постоянной работы, но он усердно занимался теоретической физикой, изучал статьи Германа Гельмгольца, Густава Кирхгофа и других видных физиков. Его надолго увлекла термодинамика (эта область физики изучает явления теплоты и превращения различных видов энергии друг в друга). В 1879 году Планк защитил в Мюнхенском университете диссертацию, посвящённую второму закону термодинамики. После этого молодой талантливый физик начал быстро продвигаться по карьерной лестнице и к 34 годам стал профессором теоретической физики в Берлинском университете и директором Института теоретической физики.

Однажды известная электрическая компания обратилась к профессору Планку с предложением провести исследования и выяснить, как при минимальных затратах энергии достичь максимальной светимости электрической лампочки? Планк откликнулся и начал работу, которая открыла новую эпоху в науке.

В чём же состоит заслуга Планка? Давно было известно, что от температуры тела (например, раскалённой проволочки в электролампе) зависит интенсивность его свечения, а также цвет излучения.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

— Верно! — вскричала Галатея. — Свечка горит жёлтым цветом, а пламя электросварки — синее!

— Для массового производства электроламп важно точно знать, при каких условиях их свет будет максимально ярким. Профессор Планк поставил перед собой задачу определить спектр свечения раскалённых тел и выяснить, как этот спектр зависит от температуры. К этому времени были выведены два закона, определяющих свечение тел как функции длины волны. Один из них — закон Вина — хорошо описывал яркость свечения в области коротких волн, но не соответствовал экспериментальным данным в длинноволновой части спектра. Другой — закон Рэлея—Джинса, — наоборот, отлично совпадал с экспериментом для длинных волн, но в области коротких волн безнадёжно врал: согласно ему, основная энергия излучения содержится в самых коротких волнах.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Планку удалось вывести математический закон, который давал правильные, совпадающие с экспериментом данные для излучения как в длинных, так и в коротких волнах. Осталось понять, является ли эта формула лишь математическим трюком, не имеющим глубокого обоснования, или её можно получить на основе существующих научных принципов.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Формула, полученная Максом Планком, работает и для электролампочек, и для Вселенной. Распределение интенсивности излучения зависит от частоты и температуры, а также от фундаментальной константы h. Рисунок из энциклопедии Кольера, изданной в США

В поисках научного обоснования выдвинутого закона Планк опирался на работы австрийского физика Людвига Больцмана, который глубже своих современников понял статистическую природу термодинамических соотношений и основал статистическую механику. После долгих усилий Планк выяснил, что его формула никак не исходит из известных принципов. Зато она прекрасно выводится, если предположить, что элементарный осциллятор (заряд, совершающий колебания) может испускать волны только порциями, пропорциональными частоте волны. Планк записал энергию такой порции в виде

где h — постоянная, которую впоследствии стали называть в его честь постоянной Планка; ν — частота волны.

Это было очень странное выражение, которое никак не следовало из обычных законов физики.

— А в чём его странность? — спросил Андрей.

— Попробую объяснить. Герц открыл, что контур, в котором движется туда и обратно поток электронов, излучает радиоволны. Если упростить контур Герца до предела, то мы получим элементарный осциллятор — просто электрический заряд, колеблющийся под воздействием какой-то внешней силы. Неплохой пример такого осциллятора — электрически заряженный и качающийся маятник часов. Качающиеся или осциллирующие заряженные тела либо частицы всегда испускают электромагнитные волны. Теория Максвелла не накладывала никаких ограничений на такое излучение, а условие, которое Планк был вынужден положить в основу своей формулы, состояло в том, что осциллятор не может испускать волны как ему вздумается: он должен выпускать энергию только отдельными порциями (квантами). Какие бы осцилляторы ни рассматривались, это условие не менялось, они словно по приказу испускали энергию так, а не иначе.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Планк опубликовал свою теорию в 1900 году, но ни он сам, ни другие учёные не спешили признавать существование выдвинутой им квантовой теории. Лишь усилиями Эйнштейна и других физиков теория световых квантов стала постепенно завоёвывать своё место в физической науке.

Всё кардинально изменилось в 1913 году, когда молодой датчанин по имени Нильс Бор приехал в английский город Манчестер поработать в лаборатории выдающегося британского физика Эрнеста Резерфорда. Бор доказал, что кванты — это фундамент строения материи, и тем самым открыл новую страницу в истории науки. А Макс Планк открыл то, что полностью изменило здание мировой теоретической физики, которое было таким красивым и казалось практически завершённым.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

В 1918 году Планк получил за свои работы Нобелевскую премию. Десятки научных учреждений Германии, которые занимались фундаментальной наукой, объединились в Общество имени Макса Планка. Высшей наградой страны за достижения в области теоретической физики стала медаль имени Макса Планка. Ну и самым впечатляющим свидетельством вклада Планка в мировую науку стало то, что среди пяти мировых фундаментальных констант: скорости света, заряда и массы электрона, гравитационной постоянной и постоянной Планка — только одна носит имя своего открывателя.

М планка что сделал. Смотреть фото М планка что сделал. Смотреть картинку М планка что сделал. Картинка про М планка что сделал. Фото М планка что сделал

Монета ФРГ достоинством в две марки с профилем Макса Планка

— Мама, — осторожно спросила Галатея, — а есть ещё какая-нибудь неизвестная мировая константа?

— Думаю, что есть. Но о существовании такой константы первым узнает её открыватель.

Филипп фон Жолли (1809–1884) — физик-теоретик, профессор Мюнхенского университета.

Макс Планк (1858–1947) — немецкий физик, открывший квантование энергии. В его честь названа фундаментальная постоянная — постоянная Планка. Лауреат Нобелевской премии по физике 1918 года.

Вильгельм Вин (1864–1928) — немецкий физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1911 года.

Лорд Рэлей — Джон Уильям Стретт (1842–1919) — британский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1904 года.

Джеймс Хопвуд Джинс (1877–1946) — британский физик и астроном. Открыл гравитационную неустойчивость среды (неустойчивость Джинса).

Людвиг Больцман (1844–1906) — австрийский физик, математик и философ. Развил статистическую механику атомов и молекул, которая легла в основу современной термодинамики и кинетической теории. Уравнение Больцмана — одно из самых известных уравнений статистической механики.

* Эмпирические формулы не выводятся из какой-либо теории. Они подбираются или конструируются из математических функций так, чтобы наилучшим образом описывать экспериментальные данные.

Позволю себе немного позанудствовать и внести пару исторических уточнений:
1) Закон Рэлея-Джинса вовсе не был известен к началу работы Планка над проблемой равновесного теплового излучения чёрного тела (середина 1890-х годов). Рэлей вывел его в 1900 году (Джинс уточнил, кажется, в 1905 году), всего за несколько месяцев до появления формулы Планка. Насколько известно, этот закон не был тогда известен Планку и никак не повлиял на его работу. Хотя в учебниках часто для простоты пишут о том, что были два закона (Вина и Рэлея-Джинса), исходя из которых Планк вывел свой.
2) Планк вовсе не квантовал энергию испускания отдельного элементарного осциллятора. Взаимодействие осциллятора с электромагнитным полем описывалось чисто классическим образом. На порции же была поделена полная энергия коллектива осцилляторов, и сделано это было для того, чтобы подсчитать число состояний и получить выражение для энтропии, из которого уже следовала формула Планка. Подход Планка был чисто формальным и, так сказать, термодинамическим (не забывайте, что он был крупнейшим специалистом в этой области), а вовсе не механическим (модели осциллятора им не рассматривались). Интересующимся деталями могу посоветовать классическую книгу Томаса Куна «Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894-1912».

Но, конечно, все эти детали будут, наверно, лишними в формате сказки, выбранном автором.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *