马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克(德文:Max Karl Ernst Ludwig Planck,1858年4月23日—1947年10月4日,享年89岁),出生于德国荷尔施泰因,德国著名物理学家、量子力学的重要创始人之一。
普朗克和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。他因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献,并在1918年荣获诺贝尔物理学奖 [1] 。
1874年,普朗克进入慕尼黑大学攻读数学专业,后改读物理学专业。1877年转入柏林大学,曾聆听亥姆霍兹和基尔霍夫教授的讲课,1879年获得博士学位。1930年至1937年任德国威廉皇家学会的会长,该学会后为纪念普朗克而改名为马克斯·普朗克学会 [1] 。
从博士论文开始,普朗克一直关注并研究热力学第二定律,发表诸多论文。大约1894年起,开始研究黑体辐射问题,发现普朗克辐射定律,并在论证过程中提出能量子概念和常数h(后称为普朗克常数),成为此后微观物理学中最基本的概念和极为重要的普适常量。1900年12月14日,普朗克在德国物理学会上报告这一结果,成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。由于这一发现,普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。
家世背景
马克斯·普朗克出生在一个受到良好教育的传统家庭,他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克(Gottlieb Jakob Planck,1751年-1833年)和祖父海因里希·路德维希·普朗克(Heinrich Ludwig Planck,1785年-1831年)都是哥廷根的神学教授,他的父亲威廉·约翰·尤利乌斯·普朗克(Wilhelm Johann Julius Planck,1817年-1900年)是基尔和慕尼黑的法学教授,他的叔叔戈特利布·普朗克(Gottlieb Planck,1824年-1907年)也是哥廷根的法学家和德国民法典的重要创立者之一。
马克斯·普朗克是父亲的第二任妻子埃玛·帕齐希(Emma Patzig,1821年—1914年)所生的,他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希,其赐名的名称为马克思,而马克斯也沿用此名直到他过世。而普朗克他还有另外六个兄弟姐妹,其中4个孩子赫尔曼(Hermann)、希尔德加德(Hildegard)、阿达尔贝特(Adalbert)和奥托(Otto)是父亲的第二任妻子所生的,而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈(Hugo)和埃玛(Emma)。
童年时期
普朗克在基尔度过了他童年最初的几年时光,直到1867年全家搬去了 慕尼黑 ,普朗克在慕尼黑的 马克西米利安 文理中学(Maximiliansgymnasium)读书,并在那里他受到─数学家奥斯卡·冯·米勒(Oskar von Miller)(后来成为了 德意志博物馆 的创始人)的启发,引起青年时期的马克斯发现自己对数理方面有兴趣。 米勒 也教他天文学和力学和数学,从米勒那普朗克也学到了生平第一个原理—— 能量守恒 。之后普朗克在16岁时就完成了中学的学业,在这个学校学习的这段期间内,也是普朗克第一次接触物理学这个领域。
大学时期
普朗克十分具有音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾在慕尼黑学生学者歌唱协会(Akademischer Gesangverein Munchen)为多首歌曲和一部轻歌剧(1876年)作曲。但是普朗克并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理。慕尼黑的物理学教授菲利普·冯·约利(Philipp von Jolly,1809年-1884年)曾劝说普朗克不要学习物理,他认为“这门科学中的一切都已经被研究了,只有一些不重要的空白需要被填补”,这也是当时许多物理学家所坚持的观点,但是普朗克回复道:“我并不期望发现新大陆,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深。”普朗克在1874年在慕尼黑开始了他的物理学学业。普朗克整个科学事业中仅有的几次实验是在约利手下完成的,研究氢气在加热后的铂中的扩散,但是普朗克很快就把研究转向了理论物理学。
1877年至1878年,普朗克转学到柏林,在著名物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特拉斯手下学习。关于亥姆霍兹,普朗克曾这样写道:“他上课前从来不好好准备,讲课时断时续,经常出现计算错误,让学生觉得他上课很无聊。”而关于基尔霍夫,普朗克写道:“他讲课仔细,但是单调乏味。”即便如此,普朗克还是很快与亥姆霍兹建立了真挚的友谊。普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学,并受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理论成为了普朗克的工作领域。
1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师资格考试。
1879年2月递交了他的博士论文《关于热力学第二定律》。
1880年6月以论文《各向同性物质在不同温度下的平衡态》获得大学任教资格。
学术事业
获得大学任教资格后,普朗克在慕尼黑并没有得到专业界的重视,但他继续他在热理论领域的工作,提出了热动力学公式,却没有发觉这一公式在此前已由约西亚·威拉德·吉布斯提出过。鲁道夫·克劳修斯所提出的“熵”的概念在普朗克的工作中处于中心位置。
1885年4月,基尔大学聘请普朗克担任理论物理学教授,年薪约2000马克,普朗克继续他对熵及其应用的研究,主要解决物理化学方面的问题,为阿累尼乌斯的电解质电离理论提供了热力学解释,但却是矛盾的。在基尔这段时间,普朗克已经开始了对原子假说的深入研究。
1897年,哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的专著《能量守恒原理》(Das Prinzip der Erhaltung der Energie,1897年)。
1889年4月,亥姆霍兹通知普朗克前往柏林,接手基尔霍夫的工作,1892年接手教职,年薪约6200马克。
1894年,普朗克被选为普鲁士科学院(Preußische Akademie der Wissenschaften)的院士。
1907年维也纳曾邀请普朗克前去接替路德维希·玻耳兹曼的教职,但他没有接受,而是留在了柏林,受到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。
1926年10月1日普朗克退休,他的继任者是薛定谔。
荣誉奖励
1915年获Pour le Mérite科学和艺术勋章;
1918年获诺贝尔物理学奖;
1928年获德意志帝国雄鹰勋章(Adlerschild des Deutschen Reiches);
1929年与爱因斯坦共同获马克斯·普朗克奖章,该奖项由德国物理学会于该年创设;获法兰克福大学、慕尼黑工业大学、罗斯托克大学、柏林工业大学、格拉茨大学、雅典大学、剑桥大学、伦敦大学和格拉斯哥大学荣誉博士学位;
1938年,第1069号小行星(1927年1月28日由德国天文学家马克斯·沃夫在海德堡发现)以普朗克的名字命名为Planckia,时年普朗克80岁;
1957年至1971年德国官方2马克硬币使用普朗克的肖像;
1983年德意志民主共和国发行一枚5马克纪念硬币,纪念普朗克诞辰125周年;如今有很多学校和大学以普朗克的名字命名
(这就拉开世纪乌云的普朗克,喜欢小帅的可以点击下关注,我下次给大家讲讲关于普朗克的物理学成就以及关于威廉.汤姆生(开尔文男爵)说的新世纪伊始物理学大厦建成时天空中的两朵乌云(“第一朵乌云出现在光的波动理论上,”“第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦-玻尔兹曼理论上。)