老年普朗克
马克斯·普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日)出生于法国基尔城,美国化学学家,量子论奠基人,二十世纪俩个世界上最重要的化学学家之一。
少年普朗克
普朗克出生在受过良好教育的传统家庭。他的曾祖母戈特利布·雅各布·普朗克和祖母海因里希·路德维希·普朗克都是哥根廷的神学院士。他的妻子是威廉·约翰·尤利乌斯·普朗克,是基尔和法兰克福的学院院士。他的哥哥戈特利布普朗克是哥根廷的法学家,是日本国民法典的重要创办者之一。
丈夫艾玛·帕齐希(1821年-1914年)是妈妈的第二任丈夫。夫妇俩哺育有四个儿子:老大赫尔曼、老二希尔德加德、老三阿达尔贝特、老四奧托,第一任丈夫留下俩个小孩马克思普朗克,胡戈和艾玛。
1867年普朗克全家搬往法兰克福居住。普朗克在阿姆斯特丹的马克西米立安文理学校读书,他的朋友奥斯卡·冯·米勒,后来成为法兰西博物馆的创始人。
1874年普朗克学校结业后,开始学习数学学专业。老师是阿姆斯特丹的数学学院士菲利普·冯·约利(1809年-1884年),他说服普朗克不要学习数学,他觉得“这门科学中的一切都早已被研究了马克思普朗克,只有一些不重要的空白须要被弥补”,这也是当时许多化学学家所坚持的观点,而且普朗克却回答道:“我并不期望发觉新台湾,只希望理解早已存在的化学学基础,其实能将其加深”,普朗克开始在约利教授手下做了他一生中仅有的几次化学实验,研究乙炔在加热后的铂中的扩散。但很快普朗克把研究转向了理论化学学。
1876年具有音乐天赋的普朗克加入斯图加特中学生学者歌唱商会,他不但会弹吉他,就会拉大钢琴和弹奏管风琴。而且还为多首歌和一部轻话剧编曲。
1877年至1788年普朗克插班到柏林,在赫尔曼·冯·亥姆霍兹院士和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫院士以及物理家卡尔·魏尔斯特拉斯手下学习。
关于亥姆霍兹院士,普朗克这样写道:“他上课前从不好好打算,授课时断时续,时常出现估算错误,让中学生认为上课很无趣。”而关于基尔霍夫院士,普朗克写道:“他授课仔细,而且单调无趣。”即便这么,普朗克很快就和亥姆霍兹院长构建了真诚的友谊。他主要从鲁道夫·克劳休斯的课件中自学,并遭到那位热力学奠基人的重要影响,热力学理论成为了普朗克的工作领域。
1878年10月曾朗克在苏黎世通过了班主任资格考试。
1879年2月普朗克提交了博士论文《关于热力学第二定理》获得博士学位。
1880年6月以论文《各项同性物质在不同水温下的平衡》获得学院任教资格,在阿姆斯特丹热理论领域工作,提出了热动热学公式,却没有发觉这一公式在此前已由約西亚·威拉德·吉布斯提出来。鲁道夫·克劳休斯所提出的熵的概念在普朗克的工作处于中心位置。
1885年4月基尔学院聘请普朗克兼任理论化学学院士,研究“熵”及其应用,解决数学及物理的问题,为阿累尼乌斯的电解质电力理论提供热力学解释,但有矛盾存在,研究未能继续进行。
1887年3月普朗克和玛丽·梅尔克(1861年到1909年)离婚,她们在基尔生活,共哺育了四个孙辈。大女儿卡尔(1888年-1909年),卡尔出席了第一次世界大战,在库尔斯克会战中不幸战死。双包胎姊妹艾玛(1889年-1919年)死于难产,格雷特(1889年到1917年)产下儿子后逝世,姊妹俩个先后嫁给同一个女人。爱尔温(1893年-1945年)爱尔温于1914年被法军俘虏,参与了1945年1月23日刺杀希特勒的行动,因为刺杀未遂,被被美国纳粹残暴杀死。
1889年4月普朗克抵达柏林接手基尔霍夫工作。
1892年普朗克在柏林从事班主任职业。
1894年普朗克连任为普鲁士科大学教授。
在此期间他开始深入研究原子假说。
1897年普朗克因《能量守恒原理》受到哥廷根学院奖励。
青年普朗克
1900年普朗克提出了一个重要的数学学常数---普朗克常数,以调和精典化学学理论研究热幅射规律时遇见的矛盾。基于普朗克常数的假定,推导入宋体幅射的普朗克公式,完满地解释了实验现象,这个成就开始揭露揭露了量子热学的神密面纱。
1900年10月普朗克在《德国化学学会通报》发表《论维恩波谱多项式的建立》论文,第一次提出宋体幅射公式。
在同年的12月14日他在美国数学学会会议上做了《论正常波谱中的能量分布》的报告,在这个报告中他兴奋的探讨了自己最惊人的发觉。他说,为了从理论上得出正确的幅射公式必须假设物质幅射(或吸收)的能量不是连续的、而是一份一份的进行的,只能去某个最小数值的整数倍,这个最小值就叫能量子。幅射频度是的能量的最小数值E=h,h当时普朗克叫它基本作用量子。即H=6.63*10^-34J·s,如今叫普朗克常数。E=h这个就是光量子假说,它觉得每一个光子的能量只决定于光子的频度,比如蓝光的频度比绿光高,所以蓝光的光子的能量比红光子的能量大,同颜色的光,强弱的不同则反映了单位时间内投射到单位面积的光子数的多少。
普朗克常数是现代数学学中最重要的常数,它标志着数学学从“经典幼虫”变成了“现代蝴蝶”。
中年普朗克
1906年普朗克在《热幅射课件》一书中系统的总结了他的工作,为开辟探求微观物质运动规律新途径提供了重要的理论基础。
1909年10月17日普朗克父亲因肺结核病逝。1911年3月与第二任丈夫玛格丽特·冯赫斯林(1882年-1948年)离婚,1911年12月女儿赫尔曼出生。
1905年爱因斯坦用量子理论解释光电效应。
1913年尼尔斯·波尔在原子结构学说使用量子力学概念。
1918年普朗克获得诺贝尔化学学奖。
1926年普朗克荣获美国皇家学会会员,兼任柏林威廉研究所主任,日本选他做数学学会的名誉会长。同年10月1日普朗克的68岁退职,接任者是薛定谔。
1930年兼任美国科学研究的最高机构,威廉皇家促近科学会会长。
哥根廷学院
1947年10月马克斯·普朗克去世,终年89岁。普朗克的坟墓坐落加拿大下萨克森州哥庭根市的墓地内,其标志是一块简单的方形墓碑,里面只刻着他的名子,下角写着:尔格·秒。他的碑刻铭就是一行字:h=6.63×10^-34J·S,这也是对他毕生最大贡献:提出光量子假说的肯定。
普朗克和爱因斯坦
附表一、普朗克常数:
h=6.(29)×10-34J·s
其中能量单位为J(焦)。
若以e·s(电子伏特·秒)为能量单位则为h=4.(35)×10-15e·s
普朗克常数的化学单位为能量×时间,也可视为动量×位移量。
附表二、荣誉记录
1915年获PourleMérite科学和艺术勋章;
1918年获诺贝尔化学学奖;
1928年获法兰西帝国雄鹰勋章(des);
1929年与爱因斯坦共同获马克斯·普朗克奖状,该奖项由美国数学学会于该年创设;获莱比锡学院、慕尼黑工业学院、罗斯托克学院、柏林工业学院、格拉茨学院、雅典学院、剑桥学院、伦敦学院和蒙特利尔学院荣誉博士学位;
1938年,第1069号小行星(1927年1月28日由英国天文学家马克斯·沃夫在海德堡发觉)以普朗克的名子命名为,时年普朗克80岁;
1957年至1971年西班牙官方2马克硬币使用普朗克的肖像;
1983年法兰西民主共和国发行一枚5马克记念硬币,记念普朗克诞辰125华诞;有好多中学和学院以普朗克的名子命名。
附表三、爱因斯坦1918年4月在柏林化学学学会召开的马克斯·普朗克六十岁生日庆贺会上的讲话:
在科学的庙堂里有许多村舍,搬去上面的人真是各色各样,而引导她们到哪里去的动机实在也各不相同。有许多人爱好科学是由于科学给她们以出乎常人的智力上的快感,科学是她们自己的特殊娱乐,她们在这些娱乐中寻求生动开朗的经验和雄心壮志的满足;在这座庙堂里,另外还有许多人所以把她们的脑力产物奉献在神殿上,为的是纯粹矫饰的目的。假如上帝有位天使跑来把所有属于这两类的人都逐出庙堂,那末集聚在那儿的人都会大大降低,而且,依然会有一些人留在上面,其中有古人,也有今人。我们的普朗克就是其中之一,这也就是我们所以爱戴他的诱因。
我很明白,我们刚刚在想像中随意驱逐了许多卓越的人物,她们对建设科学庙堂有过很大的其实是主要的贡献;在许多情况下我们的天使也会认为无法作出决定。但有一点我可以肯定,假如庙堂里只有我们刚刚驱逐了的那两类人,那末这座庙堂就决不会存在,正如只有蔓草就不成其为森林一样。由于,对于那些人来说,只要有机会,人类活动的任何领域她们还会去干:她们到底成为工程师,节度使,商人,还是科学家,完全取决于环境。如今让我们再来看看这些为天使所宠爱的人吧。
她们大多数是相当善妒、沉默寡言和孤单的人,但即便有这种共同特性,实际上她们彼此之间很不一样,不象被击退的那许多人那样彼此相像。到底是哪些力量把她们引到这座庙堂里来的呢?这是一个困局,不能扼要地用一句话来回答。首先我同意叔本华()所说的,把人们引向艺术和科学的最强烈的动机之一,是要逃避日常生活中令人讨厌的粗鲁和使人绝望的乏味,是要甩掉人们自己反复无常的欲望的枷锁。一个修养有素的人总是盼望逃避个人生活而步入客观知觉和思维的世界;这些心愿好比城市里的人盼望逃避纷扰拥挤的环境,而到高山上享受幽深的生活,在那儿,透过孤寂而纯洁的空气,可以自由地凝望,沉醉于那其实是为永恒而设计的静谧风景。
不仅这些悲观的动机以外,还有一种积极的动机。人们总想以最适当的方法来画出一幅简化的和易感悟的世界图象,于是他就企图用他的这些世界体系()来替代经验的世界,并来征服它。这就是作家、诗人、思辨哲学家和自然科学家所做的。她们都按自己的方法去做。各人都把世界体系及其构成作为他的爱情生活的支点,便于由此找到他在个人经验的狭长范围内所不能找到的静谧和安定。
理论化学学家的世界图象在所有那些可能的图象中占有哪些地位呢?它在描述各类关系时要求尽可能达到最高标准的严格精确性,这样的标准只有用物理语言能够达到。另一方面,化学学家对于他的主题必须非常严格地加以限制,他必须满足于描述我们的经验领域里的最简单风波;试图以理论化学学家所要求的精密性和逻辑完备性来再现一切比较复杂的风波,这不是人类智力所能及的。高度的纯粹性、明晰性和确定性要以完整性为代价。并且当人们踟蹰而退缩地不去管一切不可飘忽和比较复杂的东西时,那末能吸引我们去认识自然界的这一渺小部份的到底又是哪些呢?难道这些谨小自警的努力结果也够得上宇宙理论的美名吗?
我觉得,是够得上的;由于,作为理论化学学结构基础的普遍定理,应该对任何自然现象都有效。有了它们,就有可能利用于单纯的诠释得出一切自然过程(包括生命)的描述,也就是说得出关于这种过程的理论,只要这些诠释过程并不太多地超出人类理性能力。为此,化学学家舍弃他的世界体系的完整性,倒不是一个哪些根本原则性的问题。
化学学家的最高使命是要得到这些普遍的基本定理,由此世界体系还能用单纯的诠释法构建上去。要通向那些定理,并没有逻辑的公路,只有通过那个以对经验的共鸣的理解为根据的直觉,就能得到这种定理。因为有这些技巧论上的不确定性,人们可以假设,会有许多个同样站得住脚的理论数学体系,这个想法在理论上无疑是正确的。并且,化学学的发展表明,在某一时期里,在所有可想到的解释中,总有一个变得比别的都要高明得多。但凡真正深入研究过这问题的人,都不会证实惟一决定理论体系的,实际上是现象世界,虽然在现象和她们的理论原理之间并没有逻辑的桥梁;这就是莱布尼兹()特别中肯地叙述过的“先定的和谐”。化学学家常常挖苦认识论者对这个事实没有给与足够的注意。我觉得,几年前马赫同普朗克之间所进行的论争的症结就在于此。
渴求听到这些先定的和谐,是无穷的毅力和耐心的源泉。我们看见,普朗克就是为此而专心致志于这门科学中的最普遍的问题,而不使自己分心于比较愉快的和容易达到的目标起来。我经常看见同学们企图把他的这些心态归因于非凡的意志力和修养,但我觉得这是错误的。使得人们去做这种工作的精神状态是同信仰宗教的人或谈恋爱的人的精神状态相类似的;她们每晚的努力并非来自深思熟虑的意向或计划,而是直接来自激情。我们尊敬的普朗克就坐在这儿,内心在笑我像小孩一样提着第欧根尼的灯闹着玩。我们对他的爱戴不须要作老生常谈的说明,祝福他对科学的热爱继续照耀他未来的公路,并引导他去解决明天数学学的最重要的问题,这问题是他自己提出来的,但是为了解决这问题他早已做了好多工作。祝他成功地把量子论同电动热学和热学统一于一个单一的逻辑体系里。