С 1896 года Макс Планк занимался исследованием проблем теплового излучения тел. Во время экспериментов он обратил внимание на новые физические закономерности излучения тепла при нагревании тела. Заметив прерывистость излучения, Планк выдвинул гипотезу, что энергия колебания атомов не произвольная, а имеет определенные значения. Дальнейшие исследования подтвердили гипотезу — прерывность присуща любому излучению и свет состоит из отдельных порций (квантов) энергии. А энергия каждой порции равна частоте колебаний, умноженную на константу, названную в последствии в честь Планка.
1 Макс Планк в своём рабочем кабинете
14 декабря 1900 года на встрече Берлинского физического общества Планк рассказал о своих экспериментах и о расчетах частоты колебаний излучения энергии. Этот доклад положил начало новой революции в физике — квантовой теории. Она включала в себя постоянную Планка, скорость света и константу определения связи между и температурой и энергию, открытой Людвигом Больцманом. В 1901 году, опираясь на экспериментальные данные, Планк вычислил значение постоянной Больцмана и рассчитал число атомов в одном моле элемента (число Авогадро). Это позволило Планку с высочайшей точностью найти электрический заряд электрона.
В 1905 году Альберт Эйнштейн с помощью понятием фотона как кванта электромагнитного излучения предположил двойственную природу света — он может вести себя и как волна, и как частица. В 1907 году Эйнштейн благодаря понятию кванта объяснил расхождения между теоретическими расчётами и экспериментальными данными удельной теплоемкости тел. А в 1913 году Нильс Бор применил квантовую теорию к строению атома.
Уже в двадцатые годы Шрёдингер, Гейзенберг, Дирак и другие учёны начали развивать квантовую механику. Планк не принимал предложенную ими вероятностную интерпретацию квантовой механики. Как и Эйнштейн, он пытался примирить теоретические расчеты на принципе вероятности с классическими идеями причинности. Но в итоге победил вероятностный подход.
2 Сольвеевская конференция 1927 года по квантовой механике
Некоторые факты биографии
Немецкий физик Макс Карл Эрнст Людвиг Планк родился 23 апреля 1858 года в прусском городе Киле. В детстве он при обучении игре на фортепиано и органе, проявил незаурядные музыкальные способности. В 1867 году семья переехала в Мюнхен, и там Планк поступил в Королевскую Максимилиановскую классическую гимназию, в которой преподаватель математики впервые пробудил в нем интерес к естественным и точным наукам. После гимназии он изначально хотел изучать классическую филологию и пробовал найти себя в музыкальном творчестве... Но в результате стал изучить физику в Мюнхенском и Берлинском университетах.
Известен забавный случай, когда профессор и физик-экспериментатор Филипп фон Жолли рекомендовал молодому Планку избрать другую профессию, так как в физике не осталось ничего принципиально нового, что можно было бы открыть. Подобные взгляд были широко распространены в то время на фоне бурного развития науки и техники в конце XIX века. Но благодаря публикациям выдающихся физиков Германа фон Гельмгольца и Густава Кирхгофа, а также статьям Рудольфа Клаузиуса, Планк стал изучать термодинамику — явления теплоты, механической энергии и преобразования энергии.
Интересно? Еще можно почитать
1) «Вместе с тем Планк видит в научном познании другую сторону — освобождение от антропоморфизма, который вносится в науку человеческим восприятием, а также потребностями техники и производства. Например, в физике долгое время существовало учение о теплоте, выделенное по тепловым ощущениям человека. В настоящее время, пишет Планк, во всех учебниках физики раздел о тепловом лучеиспускании отделён от учения о теплоте и отнесён к оптике. Тепловое ощущение уже не может гарантировать единства учения о теплоте: одна часть этого учения вошла в оптику и вместе с последней в электродинамику, а другая — в кинетическую теорию материи. Концепция энергии, наоборот, по мере освобождения от элементов антропоморфизма объединяла физику».
2) Видео: РЕГИСТРАЦИЯ НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЙ
Источники
Макс Планк на портале VIKENT.RU https://vikent.ru/author/337/
Самин Д. К., 100 великих ученых. — М.: Вече, 2004. — 592 с. (100 великих) с.406-410
