Maks plankın qısa tərcümeyi-halı. Nobel mükafatçıları: Maks Plank. Fiziklərin ən sabiti Kvant fizikası Maks Plank

, №6, 2012 , №7, 2012 , №8, 2012 , №9, 2012 , №10, 2012 , №12, 2012 , №1, 2013 , №11, 2013 , №1, 2014 , №2, 2014 , №3, 2014 , №7, 2014 , №8, 2014 , №10, 2014 , №12, 2014 , №1, 2015 , №4, 2015 , №5, 2015 , №6, 2015 .

"Kosmik detektivlər" - yazıçı, fizika-riyaziyyat elmləri doktoru Nikolay Nikolayeviç Qorkavının yeni kitabı. Onun personajları 2010-2014-cü illərdə jurnalda dərc olunan “Astrovit” elmi-fantastik trilogiyasından və elmi nağıllardan oxuculara tanışdır. və 1, 4, 5, 6, 2015-ci il

Bir dəfə səliqəli bir gənc Münhen Universitetinin professoru Philipp von Jolly-nin kabinetinə cəsarətlə qapını döyərək girdi, - Şahzadə Dzintara uşaqlarına başqa bir axşam nağılı danışmağa başladı.

Mən sizin universitetə ​​bu yaxınlarda daxil oldum” dedi, “mən nəzəri fizikanı oxumaq istəyirəm.

Nəzəri fizika? – professor təəccübləndi. - Məsləhət görmürəm. Bu elmdə bütün kəşflər artıq edilib, bir-iki dəliyi təmizləmək qalır.

Professor başa düşüləndir. 1874-cü il idi. Bu zaman nəzəri fizika Nyutonun mexanikasına, termodinamikasına, həmçinin Maksvellin elektrodinamikasına möhkəm əsaslanan praktiki olaraq mükəmməlliyə çatmışdı.

Gənc təvazökarlıqla cavab verdi:

Mən kəşflər etmək fikrində deyiləm, sadəcə olaraq, nəzəriyyə sahəsində artıq nəyə nail olunduğunu anlamaq istərdim.

Yaxşı, səni fikrindən daşındırmayacağam, mühazirələrimdə iştirak edə bilərsən. Adın nədir?

Maks Plank.

Maks Karl Ernst Lüdviq Plank adlı gənc Almaniyaya hərbçilər, hüquqşünaslar və elm adamları verən köhnə zadəgan ailəsindən idi. O, Kiel şəhərində mülki hüquq professoru İohann Julius Vilhelm fon Plank və Emma Plankın ailəsində anadan olub. Uşaq ikən o, fortepiano və orqan oxuyub və böyük uğurlar qazanıb. 1867-ci ildə ailə Münhenə köçdü və burada Maks Kral Maksimilian Gimnaziyasına daxil oldu. Orada gənc dəqiq və təbiət elmləri ilə maraqlanmağa başladı. 1874-cü ildən Plank üç il Münhen Universitetində və bir il Berlində fizika və riyaziyyat üzrə təhsil alır.

Bitirdikdən sonra onun daimi işi yox idi, lakin nəzəri fizikanı səylə öyrəndi, Hermann Helmholtz, Qustav Kirchhoff və digər görkəmli fiziklərin məqalələrini öyrəndi. O, uzun müddət termodinamika ilə heyran idi (fizikanın bu sahəsi istilik hadisələrini və müxtəlif növ enerjilərin bir-birinə çevrilməsini öyrənir). 1879-cu ildə Plank Münhen Universitetində termodinamikanın ikinci qanunu mövzusunda dissertasiya müdafiə etdi. Bundan sonra gənc istedadlı fizik karyera nərdivanını sürətlə irəliləməyə başladı və 34 yaşında Berlin Universitetində nəzəri fizika professoru və Nəzəri Fizika İnstitutunun direktoru oldu.

Bir gün tanınmış elektrik şirkəti tədqiqat aparmaq və minimum enerji sərfiyyatı ilə lampanın maksimum parlaqlığına necə nail olmağı öyrənmək təklifi ilə professor Planka müraciət etdi? Plank cavab verdi və elmdə yeni bir dövr açan işə başladı.

Plankın ləyaqəti nədir? Çoxdan məlumdur ki, onun parıltısının intensivliyi, eləcə də şüalanmanın rəngi cismin temperaturundan (məsələn, elektrik lampasında isti naqil) asılıdır.

Düzdür! Qalatea qışqırdı. - Şam sarı yanır, elektrik qaynağının alovu isə mavidir!

Elektrik lampalarının kütləvi istehsalı üçün hansı şəraitdə onların işığının mümkün qədər parlaq olacağını dəqiq bilmək vacibdir. Professor Plank isti cisimlərin parıltı spektrini təyin etmək və bu spektrin temperaturdan necə asılı olduğunu öyrənmək vəzifəsini qarşısına qoydu. Bu vaxta qədər cisimlərin parıltısını dalğa uzunluğundan asılı olaraq təyin edən iki qanun çıxarıldı. Onlardan biri - Wien qanunu - qısa dalğalı bölgədəki parıltının parlaqlığını yaxşı təsvir etdi, lakin spektrin uzun dalğalı hissəsindəki eksperimental məlumatlara uyğun gəlmədi. Digəri - Rayleigh-Jeans qanunu - əksinə, uzun dalğalar üçün təcrübə ilə mükəmməl üst-üstə düşdü, lakin qısa dalğalar bölgəsində ümidsizcə yalan danışdı: ona görə əsas radiasiya enerjisi ən qısa dalğalarda olur.

İşə başlayan Plank, nəzəri əsaslandırmadan narahat olmadan, parıltının dalğa uzunluğundan müşahidə olunan asılılığına yaxşı uyğun gələn bir düstur əldə etmək qərarına gəldi. Nəzəri fizik kimi o, empirik düstur əldə etmək yolunu tutdu, çünki lampaların parıltısı praktiki olaraq vacib məsələ idi və istehsalçılar işlək düstura ehtiyac duyurdular, lakin onlar nəzəriyyələr haqqında düşünmürdülər.

Plank təcrübə ilə üst-üstə düşən həm uzun, həm də qısa dalğalarda şüalanma üçün düzgün məlumat verən riyazi qanun çıxarmağa müvəffəq oldu. Bu düsturun sadəcə olaraq heç bir dərin əsaslandırması olmayan riyazi hiylədir, yoxsa mövcud elmi prinsiplər əsasında əldə edilə biləcəyini görmək qalır.

Plank təklif olunan qanuna elmi əsaslandırma axtararkən müasirlərindən daha dərindən termodinamik əlaqələrin statistik mahiyyətini dərk edən və statistik mexanikanın əsasını qoyan avstriyalı fizik Lüdviq Boltsmanın işinə istinad etdi. Plank çox səy göstərdikdən sonra onun düsturunun məlum prinsiplərdən çıxış etmədiyini anladı. Ancaq elementar osilatorun (salınan yük) yalnız dalğanın tezliyinə mütənasib hissələrdə dalğalar buraxa biləcəyini fərz etsək, mükəmməl şəkildə əldə edilə bilər. Plank belə bir hissənin enerjisini formada yazdı

harada h- sonralar onun şərəfinə Plank sabiti kimi tanınan sabit; ν - dalğa tezliyi.

Bu, adi fizika qanunlarından irəli gəlməyən çox qəribə bir ifadə idi.

Onun qəribəliyi nədir? – Andrey soruşdu.

Mən izah etməyə çalışacağam. Hertz elektron axınının irəli və geri hərəkət etdiyi bir dövrənin radio dalğaları yaydığını kəşf etdi. Hertz dövrəsini həddinə qədər sadələşdirsək, onda elementar bir osilator alırıq - sadəcə hansısa xarici qüvvənin təsiri altında salınan elektrik yükü. Belə bir osilatorun yaxşı nümunəsi elektrik yüklü və yellənən saat sarkacıdır. Sallanan və ya salınan yüklü cisimlər və ya hissəciklər həmişə elektromaqnit dalğaları yayırlar. Maksvell nəzəriyyəsi belə şüalanmaya heç bir məhdudiyyət qoymadı və Plankın öz düsturunu əsas götürməyə məcbur etdiyi şərt osillyatorun istədiyi kimi dalğalar buraxa bilməməsi idi: o, enerjini yalnız ayrı-ayrı hissələrdə (kvanta) buraxmalıdır. Hansı osilatorlar nəzərə alındısa, bu şərt dəyişmədi, onlar enerjini sanki sifarişlə bu şəkildə yaydılar, başqa cür deyil.

Plank öz nəzəriyyəsini 1900-cü ildə nəşr etdi, lakin nə o, nə də digər elm adamları onun irəli sürdüyü nəzəriyyənin varlığını etiraf etməyə tələsmirdilər. kvant nəzəriyyəsi. Yalnız Eynşteynin və digər fiziklərin səyləri nəticəsində işıq kvantları nəzəriyyəsi tədricən fizika elmində öz yerini tutmağa başladı.

1913-cü ildə Niels Bohr adlı gənc danimarkalı İngiltərənin Mançester şəhərinə görkəmli ingilis fiziki Ernest Ruterfordun laboratoriyasında işləmək üçün gələndə hər şey kəskin şəkildə dəyişdi. Bor sübut etdi ki, kvantlar maddənin quruluşunun əsasını təşkil edir və bununla da kəşf edirdi yeni səhifə elm tarixində. Və Maks Plank dünya nəzəri fizikasının binasını tamamilə dəyişdirən, çox gözəl və demək olar ki, tamamlanan bir şey kəşf etdi.

1918-ci ildə Plank işinə görə Nobel mükafatı aldı. Almaniyada fundamental elmlə məşğul olan onlarla elmi müəssisə Maks Plank Cəmiyyətində birləşdi. Nəzəri fizika sahəsində nailiyyətlərə görə ölkənin ən yüksək mükafatı Maks Plank medalı olub. Plankın dünya elminə verdiyi töhfənin ən təsirli sübutu o idi ki, beş dünya fundamental sabitləri arasında: işığın sürəti, elektronun yükü və kütləsi, qravitasiya sabiti və Plank sabiti yalnız birində kəşf edənin adını daşıyır.

Ana, - Qalatea ehtiyatla soruşdu, - sabit başqa naməlum dünya varmı?

Dzintara gülümsədi:

Məncə var. Ancaq kəşf edən belə bir sabitin varlığından ilk xəbərdardır.

Empirik düsturlar heç bir nəzəriyyədən götürülmür. Onlar eksperimental məlumatları ən yaxşı şəkildə təsvir etmək üçün riyazi funksiyalardan seçilir və ya qurulur.

Görkəmli alman fiziki Maks Plank kvant nəzəriyyəsinin inkişafına böyük töhfə verdi və bununla da 20-ci əsrin fizikasının inkişafında əsas istiqaməti əvvəlcədən müəyyənləşdirdi.

ilə erkən illər Plank intellektual cəhətdən inkişaf etmiş, savadlı və yaxşı oxuyan bir ailədə böyüdü: ulu babası Qotlib Plank və babası Henrix Plank ilahiyyat professoru, atası hüquq professoru idi.

Ömrünü fizikaya həsr etmək qərarı gələcək alim üçün asan olmadı: Plank təbiət fənləri ilə yanaşı, musiqi və fəlsəfə də cəlb edirdi. Fizikanın öyrənilməsi Berlin və Münhendə aparıldı. Alim namizədlik dissertasiyasını müdafiə etdikdən sonra Kiel və Berlində dərs demişdir.

Plankın tədqiqatları əsasən termodinamika məsələlərinə həsr olunmuşdu. Alim kvant fizikasının inkişafı üçün əsas olan “mütləq qara cisim”in spektrini izah etdikdən sonra məşhurlaşıb. Qara cisim şüalanması yalnız temperaturdan və görünən səth sahəsindən asılı olan bir cisimdir. Plank, Nyuton və Leybnitsin nəzəriyyələrindən fərqli olaraq, şüalanmanın kvant təbiəti anlayışını təqdim etdi: şüalanma hər kvantın enerjisi ilə kvantlar tərəfindən buraxılır və udulur. E \u003d h ∙ v,harada h Plank sabitidir. Bu yeniliyin nəticəsi T temperatura qədər qızdırılan qara cismin şüalanmasının spektral sıxlığının düzgün formulunu əldə etmək idi. Plank sabiti onu yaradanının məzar daşını da bəzəyirdi.

Plank relativistik metodlardan istifadə edərək əsas kəşf etdi - o, fotonun impulsu anlayışını təqdim etdi. Sonralar Plankın bu kəşfi de Broyl tərəfindən bütün hissəciklərə genişləndi və kvant fizikasının əsas elementi oldu.

Plank kvant fizikasının inkişafına verdiyi töhfəyə görə 1918-ci ildə Nobel mükafatı aldı.

Alim klassik mexanikanın kvant mexanikasının məhdudlaşdırıcı halı kimi nəzərdən keçirilməsinə mühüm töhfə vermişdir. Solvay konqreslərində iştirak edən Plank müasir fizikanın problemləri haqqında öz təcrübəli fikrini bölüşdü.

Plankın digər nailiyyətləri arasında onun təklif etdiyi, kiçik təsadüfi impulsların təsiri altında hissəciklər sisteminin davranışını təsvir edən Fokker-Plank tənliyinin əldə edilməsini qeyd etmək olmaz.

Almaniyadakı faşist rejimi alim üçün çətin sınaq oldu. Plank bir tərəfdən böyük bir ölkənin bütün elmi və mədəni nailiyyətlərini qəbul edərək yerli elmin xeyrinə fəaliyyətini dayandırmadı, digər tərəfdən alim Reyxin həyata keçirdiyi məhvetmə siyasəti ilə barışa bilmədi. , və dəfələrlə Hitleri Holokostun mümkünsüzlüyünə inandırmağa çalışdı. Faşizm Plank və bir çox şəxsi faciələr gətirdi: 1944-cü ildə alimin oğlu Ervin Hitlerə qarşı sui-qəsddə iştirak etdiyi üçün edam edildi.

Plank Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsindən çox təsirləndi. Alim Eynşteynin konsepsiyasını tam dəstəklədi və bu nəzəriyyənin fiziklər tərəfindən qəbul edilməsinə töhfə verdi.

Plank öz mentorunun işini inamla davam etdirən və öz kəşflərini edən tələbələri ilə fəxr edə bilərdi. Fizikin məşhur tələbələrindən biri də Moritz Şlik idi. Schlick-in hekayəsi iki tamamilə əlaqəsi olmayan elmin - fizika və fəlsəfənin sərhədində tarazlaşmasına görə maraqlıdır. Şlik fizika üzrə dissertasiya müdafiə etdi və o, bütün həyatını fəlsəfəyə həsr edərək neopozitivizmin ideoloji mərkəzini formalaşdırdı. Schlick universitetdə psixopatik tələbəsi tərəfindən güllələnib.

Plankın adı bu günə qədər bir çox obyekt və hadisələrdə yaşayır: Plank dəyişəni ilə yanaşı, Plank düsturu və Maks Plank Cəmiyyəti də var. Aydakı kraterlərdən biri, eləcə də kosmik agentliyin peyki alimin adını daşıyır.

sayt, materialın tam və ya qismən surəti ilə mənbəyə keçid tələb olunur.

Maks Plank niyə fizika və musiqi arasında seçim edərək elmə üstünlük verdi, onun araşdırmaları və kunq-fu haqqında filmlərinin ortaq cəhətləri nədən ibarətdir, Eynşteynlə niyə mübahisə edib və Birinci və İkinci Dünya Müharibələrindən necə əziyyət çəkib, “Necə? Nobel mükafatı almaq üçün”.

1918-ci il Fizika üzrə Nobel Mükafatı. Nobel Komitəsinin ifadəsi: "Enerji kvantlarının kəşfi ilə fizikanın inkişafındakı xidmətlərinin tanınmasına görə".

Nobel laureatlarının tərcümeyi-hallarını yazanda xronoloji qaydada, böyük elm adamları haqqında nə qədər müxtəlif həcmdə məlumatların mövcud olduğunu düşünmək lazımdır. Bir halda, ingilis və rus dillərindən başqa dillərdə olan mətnləri başa düşməyə çalışaraq jurnal məqalələrini “qazmaq” lazımdır, digərində isə əksinə, o qədər vacib faktlar var ki, ciddi şəkildə tərtib etmək lazımdır. onlar üçün rəqabət.

Fizika üzrə 1918-ci il Nobel mükafatı laureatının işi açıq şəkildə ikinci kateqoriyaya aiddir. Maks Plank 1910-cu ildən bəri hər il mükafata namizəd olur və fizika ictimaiyyətinin çoxunun, o cümlədən bir çox orijinal mükafatçıların mükafatı qəbul etməyə hazır olmamasına baxmayaraq, mükafatı nisbətən tez alır. yeni fizika. Hətta yığılmış faktların ağırlığı altında.

Maks Plank indi adı alman elminin məşhur adına çevrilmiş bir insandır (bizim Elmlər Akademiyasının analoqu olan Maks Plank Cəmiyyətini xatırlayın). O, sağlığında praktiki olaraq alman elmi tərəfindən ilahiləşdirilib (Maks Plank medalı - birincisi Plankın özü və Eynşteyn tərəfindən alınıb - Maks Plank Fizika İnstitutu isə alimin sağlığında yaranıb). Qəhrəmanımız “mənşəli adam” idi. Atası Vilhelm Plank qədimi təmsil edirdi zadəgan ailəsi, üzvlərinin çoxu tanınmış elm və mədəniyyət xadimləri idi. Məsələn, Maksın babası Heinrich Ludwig, ulu babası Gottlieb Jakob kimi, Göttingendə ilahiyyatdan dərs deyirdi. Ana, Emma Patzig kilsə ailəsindən idi.

Maks Plank Cəmiyyətinin binasına giriş (Münhen)

Wikimedia Commons

O, 1858-ci il aprelin 23-də Holşteynin paytaxtı Kieldə anadan olub (imperator buradan III Pyotr, Ketrin II əri). Almaniya və Danimarka daim Kiel üçün mübahisə edirdilər, hətta bunun üçün mübarizə aparırdılar. Plank ailəsi gələcək böyük alimin həyatının ilk doqquz ilini bu şəhərdə keçirdi və Maks 1864-cü ildə Prussiya və Avstriya qoşunlarının şəhərə daxil olmasını ömrünün sonuna qədər xatırladı. Ümumiyyətlə, müharibələr daim Plankın yanında - ən yaxında vurdu. Birinci Dünya Müharibəsində 1916-cı ildə onun böyük oğlu Karl Verdun yaxınlığında öldü, 1945-ci ilin yanvarında nasistlər onun ikinci oğlu Ervini (o, polkovnik Ştauffenberqin sui-qəsdində əli olmaqda şübhəli bilinirdi) asdılar. Müttəfiqlərin bombardmanları onu bir mühazirə zamanı az qala öldürdü, bir neçə saat bomba sığınacağına doldurdu, müharibənin sonunda əmlakını məhv etdilər, nəhəng kitabxanası bir yerdə yox oldu ...

Ancaq hələlik 1867-ci ildir və gənc Plankın atası Münhendən dəvət alır. Məşhur Münhen Universitetində hüquq professoru vəzifəsi çox cazibədar oldu və ailə Bavariyaya köçdü. Burada Maks Plank çox prestijli Maksimilian Gimnaziyasına oxumağa getdi və burada ilk tələbə oldu.

Maksimilian Gimnaziyası

Wikimedia Commons

Və Proppun nağılının və ya kunq-fu ustası haqqında filmin quruluşunda məhz burada daha təcrübəli və müdrik məsləhətçi peyda oldu, onun bəzi müdrikliklərini bölüşdü. Riyaziyyat müəllimi Hermann Müller belə inanılmaz bir mentor oldu. O, gənc bir oğlanda riyaziyyat istedadını kəşf etdi və ona təbiət qanunlarının heyrətamiz gözəlliyi haqqında ilk dərsləri verdi: Plank onu əbədi olaraq heyran edən enerjinin saxlanması qanunu haqqında Müllerdən öyrəndi. Demək lazımdır ki, məktəbi bitirəndə nağılın konturları davam edirdi: o, özünü yol ayrıcında tapdı. Əlbəttə ki, yazıları olan daş yox idi, lakin fizika və riyaziyyatda aşkar qabiliyyətlərə əlavə olaraq, Plank əla musiqi istedadı nümayiş etdirdi. Ola bilsin ki, onun seçiminə əla səsə və gözəl piano ifa texnikasına malik Maks Plankın onun ən yaxşı bəstəkar olmadığını başa düşməsi təsir edib.

Plank fizikanı seçdi və 1874-cü ildə Münhen Universitetinə daxil oldu. Düzdür, o, ifaçılıqdan, oxumaqdan, dirijorluğu tərk etməyib. Fizika fizikadır. O, həm də seçim etməli idi: elm sahələrindən hansına getməli.

Vilhelm Plank oğlunu professor Filip Jollinin yanına göndərdi. Gənc nəzəri fizikaya meyl edib və məşhur alimdən belə bir seçimi necə bəyəndiyini soruşub. Jolly onu fikrindən daşındırmağa çalışaraq, indi dəliklərə qədər köhnəlmiş eyni ifadəni Planka söylədi: deyirlər, bala, nəzəri fizikaya girmə: artıq burada bütün kəşflər edilib, bütün düsturlar çıxarılıb, əhatə edəcək bir neçə təfərrüat qalıb, vəssalam. Düzdür, bunu adətən intonasiya ilə sitat gətirirlər, deyirlər ki, gənc qəhrəmancasına o dövrün fizikasının ətalətinə qarşı döyüşməyə tələsdi. Amma yox.

Maks Plank 1878-ci ildə

ictimai domen

Gənc sevindi: o, heç yeni kəşflər etmək fikrində deyildi. Plank qərarını daha sonra izah etdiyi kimi, o, yalnız fizikanın artıq topladığı bilikləri başa düşmək və qeyri-dəqiqlikləri aydınlaşdırmaq niyyətində idi. Kim bilirdi ki, təkmilləşdirmə zamanı 1874-cü il fizikasının bütün binası dağılacaq.

Plankın özü "Elmi tərcümeyi-hal" əsərində özü haqqında bir gənc kimi yazırdı: "Gəncliyimdən təfəkkür qanunlarımızın qanunlarla üst-üstə düşdüyü heç də aydın olmayan bir həqiqəti dərk edərək elmlə məşğul olmağa ilham verdim. xarici aləmdən təəssüratların qəbulu prosesində baş verən və buna görə də insanın bu qanunauyğunluqları xalis təfəkkürün köməyi ilə mühakimə edə bilməsi. Burada vacib olan odur ki, xarici aləm bizdən asılı olmayan, mütləq bir şeydir ki, biz ona qarşı çıxırıq və bu mütləqliyə aid qanunları axtarmaq mənə alimin həyatında ən gözəl vəzifə kimi görünür.

Nəzəri fizika onu Berlinə gətirdi və burada böyük Helmholtz və Kirchhoffun yanında təhsil aldı. Düzdür, Plank Berlin Universitetində fizikadan mühazirələrdən məyus oldu və müəllimlərinin orijinal işinə oturdu. Rudolf Clausiusun istilik nəzəriyyəsi ilə bağlı əsərləri tezliklə Helmholtz və Kirchhoffa əlavə edildi. Ərazi belə təyin olundu. elmi əsərlər gənc nəzəriyyəçi Maks Plank - termodinamika. O, həvəslə təfərrüatları "aydınlaşdırmaq" öhdəliyini götürür: termodinamikanın ikinci qanununu yenidən formalaşdırır, entropiyanın yeni təriflərini yazır ...

Hermann Helmholtz-un portreti

Hans Schadow/Wikimedia Commons

Burada 1947-ci ildə Maks fon Lauedən sitat gətirmək azadlığını götürürük: “Bugünkü fizika Plankın özünü ona həsr etdiyi 1875-ci ildəki fizikadan çox fərqli izlər daşıyır; və bu sarsıntıların ən böyüyündə ilk həlledici rolu Plank oynadı. Bu, heyrətamiz vəziyyətlər toplusu idi. Fikirləşsək, on səkkiz yaşlı abituriyent özünü elə bir elmə həsr etmək qərarına gəldi ki, onun haqqında soruşa biləcəyi ən savadlı adam onun az vədli olduğunu söyləyəcək. O, öyrənmə prosesində bu elmin qohum elmlər tərəfindən qətiyyən hörmətlə yanaşmadığı, lakin bu sahənin daxilində heç kimin maraqlanmadığı xüsusi sahəni seçir. Buna ən yaxın olan nə Helmholtz, nə Kirchhoff, nə də Klauzius ilk əsərlərini belə oxumadı və buna baxmayaraq, bir çoxlarının boş yerə qərar verməyə çalışdığı bir problemlə qarşılaşana qədər daxili bir çağırışla yoluna davam etdi. Məlum olduğu kimi, onun seçdiyi yol ən yaxşı hazırlıq idi. Nəticədə, o, radiasiya ölçmələrinə əsaslanaraq, hər zaman adını daşıyan şüalanma qanununu kəşf edə bildi. O, bunu 19 oktyabr 1900-cü ildə Berlindəki Fizika Cəmiyyətinə çatdırdı."

Plank nə kəşf etdi və hansı problemi həll etdi?

Hələ 1860-cı illərdə Plankın müəllimlərindən biri Gustav Kirchhoff termodinamikada düşüncə təcrübələri üçün model obyekti - tamamilə qara cisim təklif etdi. Tərifinə görə, qara cisim üzərinə düşən bütün radiasiyanı tamamilə udan bir cisimdir. Kirchhoff göstərdi ki, mütləq bədən həm də mümkün olan ən yaxşı radiatordur. Ancaq istilik enerjisini yayır.

Rudolf Clausius

Wikimedia Commons

1896-cı ildə 1911-ci il Nobel mükafatı laureatı Vilhelm Vien Maksvel tənlikləri əsasında qara cisim radiasiya enerjisinin paylanması əyrisinin formasını izah edən ikinci qanununu tərtib etdi. Və burada mübahisə başladı. Wien'in ikinci qanunu qısa dalğalı şüalanma üçün keçərli oldu. Veendən asılı olmayaraq, Lord Rayleigh, William Strutt öz düsturunu aldı, lakin uzun dalğa uzunluqlarında "işlədi".

Müxtəlif temperaturlarda Plank və Wien radiasiya qanunları ilə verilən spektral əyrilərin növü. Uzun dalğalı bölgədə əyrilər arasındakı fərqin artdığını görmək olar

Plank, ən sadə xətti harmonik rezonator modelindən istifadə edərək, Wien düsturunu və Rayleigh düsturunu birləşdirən düstur əldə edə bildi. Sonradan Plankın düsturuna çevrilən bu düsturla bağlı o, oktyabrın 19-da məruzə etdi. Halbuki, Maks Plank bunu etsəydi, çətin ki, ona bu qədər hörmət edilsin. Bəli, oktyabrda məruzədən sonra bir neçə fizik onu tapıb dedi: nəzəriyyə ideal şəkildə praktika ilə birləşdirilir. Lakin bu, yalnız o demək idi ki, o, yüksək ixtisaslaşmış problemi izah edən düsturu uğurla seçib. Bu, Plank üçün kifayət deyildi və o, empirik şəkildə tapılmış düsturun nəzəri əsaslandırılmasını götürdü. Elə həmin il dekabrın 14-də o, yenidən Fizika Cəmiyyətində çıxış etdi və hesabat verdi ki, ondan belə çıxır: tamamilə qara cismin enerjisi hissə-hissə buraxılmalıdır. Kvant.

Görkəmli fransız riyaziyyatçısı A. Puankare yazırdı: “Plankın kvant nəzəriyyəsi, heç şübhəsiz, ən böyük və ən dərin inqilabdır. təbiət fəlsəfəsi Nyutonun dövründən bəri davam etmişdir.

Maks Karl Ernst Lüdviq Plank 23 aprel 1858-ci ildə Prussiyanın Kiel şəhərində mülki hüquq professoru İohann Julius Vilhelm fon Plank və Emma (nee Patzig) Plankın ailəsində anadan olub.

1867-ci ildə ailə Münhenə köçdü. Plank sonralar xatırlayırdı: "Valideynlərim və bacılarımla birlikdə ilk illərimi xoşbəxt keçirdim". Kral Maksimilian Klassik Gimnaziyasında Maks yaxşı oxuyurdu. Onun parlaq riyazi qabiliyyətləri də erkən özünü göstərdi: orta və orta məktəbdə onun xəstə riyaziyyat müəllimlərini əvəz etməsi vərdiş halına gəldi. Plank Hermann Müllerin dərslərini xatırlayırdı, “insanlarla ünsiyyətcil, fərasətli, hazırcavab, bizə, tələbələrə izah etdiyi fiziki qanunların mənasını parlaq nümunələrlə izah etməyi bilən”.

1874-cü ildə gimnaziyanı bitirdikdən sonra üç il Münhen Universitetində, bir il Berlin Universitetində riyaziyyat və fizika üzrə təhsil almışdır. Fizikanı professor F. von Jolly tədris edirdi. Plank başqaları haqqında olduğu kimi, onun haqqında da sonralar onlardan çox şey öyrəndiyini və onlar haqqında minnətdar xatirəsini saxladığını, “ancaq elmi dillə desək, mahiyyət etibarı ilə məhdud insanlar olduğunu” söylədi. Maks təhsilini Berlin Universitetində başa vurmağa qərar verdi. O, burada Helmholtz, Kirchhoff kimi elm korifeylərindən dərs alsa da, burada da tam məmnunluq hissi keçirməyib: korifeylərin mühazirələrinin, xüsusən də Helmholtzun zəif oxunmasından üzülürdü. O, bu görkəmli fiziklərin nəşrləri ilə tanışlıqdan daha çox şey əldə etdi. Onlar Plankın elmi maraqlarının uzun müddət termodinamika üzərində cəmlənməsinə töhfə verdilər.

dərəcə Plank 1879-cu ildə Münhen Universitetində "İstiliyin mexaniki nəzəriyyəsinin ikinci qanunu" - termodinamikanın ikinci qanunu haqqında dissertasiya işini müdafiə edərək, heç bir davamlı özünüdavam edən prosesin daha soyuq bir cisimdən istiliyi ötürə bilməyəcəyini ifadə edərək doktorluq dərəcəsini aldı. daha isti birinə. Bir il sonra o, "Müxtəlif temperaturlarda izotrop cisimlərin tarazlıq vəziyyəti" adlı dissertasiya müdafiə edərək Münhen Universitetinin Fizika fakültəsində kiçik assistent vəzifəsini qazandırdı.

Alimin xatırladığı kimi: “Uzun illər Münhendə Privatdozent olaraq professorluq dəvətini əbəs yerə gözlədim, təbii ki, bunun şansı az idi, çünki nəzəri fizika hələ ayrıca bir fənn kimi xidmət etməmişdi. Elmi dünyada bu və ya digər şəkildə irəliləmək ehtiyacı daha da aktual idi.

Bu niyyətlə 1887-ci ildə Göttingen Fəlsəfə Fakültəsi tərəfindən mükafat üçün irəli sürülmüş enerjinin mahiyyəti problemini həll etmək qərarına gəldim. Hələ bu iş bitməmiş, 1885-ci ilin yazında məni Kiel Universitetinə nəzəri fizika üzrə fövqəladə professor kimi dəvət etdilər. Bu mənə qurtuluş kimi görünürdü; Nazir direktoru Althofun məni özünün “Marienbad” otelinə dəvət etdiyi və şəraitlə bağlı daha ətraflı məlumat verdiyi günü həyatımda ən xoşbəxt hesab etdim. Valideynlərimin evində qayğısız həyat sürsəm də, yenə də müstəqillik uğrunda mübarizə aparırdım...

Tezliklə mən Kielə köçdüm; Mənim Göttingen işim tezliklə orada tamamlandı və ikinci mükafata layiq görüldü.

1888-ci ildə Plank Berlin Universitetində köməkçi professor və Nəzəri Fizika İnstitutunun direktoru oldu (direktor vəzifəsi xüsusi olaraq onun üçün yaradılmışdır).

1896-cı ildə Plank Berlindəki Dövlət Fizika və Texnologiya İnstitutunda aparılan ölçmələrlə maraqlandı. Burada aparılan “qara cisim” şüalanmasının spektral paylanmasının tədqiqi üzrə eksperimental iş alimin diqqətini problemə cəlb etmişdir. termal radiasiya.

O vaxta qədər "qara cismin" şüalanmasının təsviri üçün iki düstur var idi: biri spektrin qısa dalğalı hissəsi üçün (Vien düsturu), digəri uzun dalğalı hissəsi üçün (Rayleigh düsturu). Çətinlik onlara uyğunlaşmaq idi.

"Ultrabənövşəyi fəlakət" tədqiqatçılar tərəfindən radiasiya nəzəriyyəsi ilə təcrübə arasındakı uyğunsuzluq adlandırıldı. Heç bir şəkildə aradan qaldırıla bilməyən uyğunsuzluq. "Ultrabənövşəyi fəlakət"in müasiri, fizik Lorentz təəssüflə qeyd etdi: "Klassik fizikanın tənlikləri, solğun sobanın niyə böyük dalğa uzunluqlarının şüalanması ilə birlikdə sarı şüalar yaymadığını izah edə bilmədi ..."

Plank Wien və Rayleigh düsturlarını "tikməkdə" və qara cismin şüalanma spektrini dəqiq təsvir edən düstur əldə etməkdə uğur qazandı.

Alim bu haqda belə yazır:

“Məhz o zaman bütün görkəmli fiziklər həm eksperimental, həm də nəzəri tərəfdən enerjinin normal spektrdə paylanması probleminə müraciət etdilər. Bununla belə, onlar bunu radiasiyanın intensivliyini onun temperaturdan asılılığında təmsil etmək istiqamətində axtarırdılar, mən isə entropiyanın enerjidən asılılığında daha dərin əlaqədən şübhələnirdim. Entropiyanın dəyəri hələ öz layiqli tanınmasını tapmadığından, istifadə etdiyim metoddan zərrə qədər də narahat olmadım və heç kimin müdaxiləsindən və ya irəliləməsindən qorxmadan sərbəst və hərtərəfli hesablamalar apara bilirdim.

Enerjisinə görə onun entropiyasının ikinci törəməsi osilator və onun həyəcanlandırdığı radiasiya arasında enerji mübadiləsinin dönməzliyi üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb etdiyindən, o zaman mərkəzdə olan vəziyyət üçün bu kəmiyyətin dəyərini hesabladım. Wien enerji paylanmasının bütün maraqlarını araşdırdı və əlamətdar bir nəticə tapdı ki, bu halda, mənim burada K təyin etdiyim belə bir dəyərin qarşılığı enerji ilə mütənasibdir. Bu əlaqə o qədər heyrətamiz dərəcədə sadədir ki, uzun müddət mən onu tamamilə ümumi hesab etdim və onun nəzəri əsasları üzərində işlədim. Ancaq belə bir anlayışın qeyri-müəyyənliyi tezliklə yeni ölçmələrin nəticələrindən əvvəl ortaya çıxdı. Məhz o dövrdə kiçik enerji dəyərləri və ya qısa dalğalar üçün Wien qanunu daha sonra mükəmməl şəkildə təsdiqləndi, böyük enerji dəyərləri və ya böyük dalğalar üçün Lummer və Pringsheim ilk dəfə nəzərə çarpan bir sapma qurdular və Rubens və F. Kurlbaum tərəfindən flüorspat və kalium duzu ilə aparılmış mükəmməl sapmalar tamamilə fərqli, lakin yenə də sadə bir əlaqəni ortaya qoydu ki, K-nin dəyəri böyük dəyərlərə gedərkən enerji ilə deyil, enerjinin kvadratı ilə mütənasibdir. enerji və dalğa uzunluqları.

Beləliklə, birbaşa təcrübələr vasitəsilə funksiya üçün iki sadə sərhəd müəyyən edilmişdir: kiçik enerjilər üçün enerjinin mütənasibliyi (birinci dərəcəli), böyüklər üçün enerjinin kvadratına. Aydındır ki, enerji paylanmasının hər hansı prinsipi K-nin müəyyən qiymətini verdiyi kimi, hər hansı bir ifadə də enerji paylanmasının müəyyən qanununa gətirib çıxarır və indi sual ölçmələrlə qurulan enerji paylanmasını verəcək bir ifadə tapmaqdır. Ancaq indi ümumi vəziyyət üçün iki şərtin cəmi şəklində bir kəmiyyət tərtib etməkdən daha təbii bir şey yoxdur: birinci dərəcəli enerjidən biri, digəri isə ikinci dərəcəli enerji, belə ki, kiçik enerjilər üçün birinci həd həlledici olun, böyük enerjilər üçün - ikinci; eyni zamanda 19 oktyabr 1900-cü ildə Berlin Fizika Cəmiyyətinin iclasında təklif etdiyim və tədqiqat üçün tövsiyə etdiyim yeni şüalanma düsturu tapıldı.

Sonrakı ölçmələr də radiasiya düsturunu təsdiqlədi, yəni nə qədər dəqiq olsa, bir o qədər incə ölçmə üsullarından istifadə edildi. Bununla belə, ölçmə düsturu, əgər onun tam dəqiq həqiqətini fərz etsək, özlüyündə yalnız formal məna daşıyan xoşbəxtliklə təxmin edilən qanun idi.

Plank müəyyən etdi ki, işığın hissələrə bölünməsi və udulması lazımdır və hər bir belə hissənin enerjisi Plank sabiti adlanan xüsusi sabitlə vurulan salınım tezliyinə bərabərdir.

Alim fəaliyyət kvantını sistemə daxil etmək üçün nə qədər çalışdığını bildirir klassik nəzəriyyə: “Ancaq bu dəyər [sabit h] inadkar oldu və bütün bu cür cəhdlərə müqavimət göstərdi. Nə qədər ki, onu sonsuz kiçik hesab etmək olar, yəni daha yüksək enerjilərdə və daha uzun dövrlərdə hər şey mükəmməl qaydada idi. Ancaq ümumi vəziyyətdə, burada və orada bir boşluq yarandı, bu, daha çox nəzərə çarpan oldu, salınımlar daha sürətli nəzərə alındı. Bu uçurumun aradan qaldırılması üçün edilən bütün cəhdlərin uğursuzluğu tezliklə heç bir şübhə yaratmadı ki, fəaliyyət kvantı atom fizikasında əsas rol oynayır və onun meydana çıxması ilə fizika elmində yeni bir dövr başlayır, çünki o vaxta qədər eşidilməyən bir şeyi ehtiva edir. Leybniz və Nyutonun sonsuz kiçik hesabını yaratdıqları vaxtdan bəri bütün səbəb əlaqələrinin davamlılığı konsepsiyasına əsaslanan fiziki təfəkkürümüzü kökündən dəyişdirmək adlanır.

V.Heyzenberq Plankın fikirlərinin məşhur əfsanəsini belə çatdırır: “Oğlu Ervin Plank bu dəfə atası ilə Qrunevaldda gəzdiyini, Plankın həyəcanla və həyəcanla bütün araşdırmalarının nəticəsi barədə danışdığını xatırladı. gəzmək. O, ona belə bir şey dedi: "Ya mənim indi etdiyim şey tamamilə cəfəngiyatdır, ya da bəlkə də Nyuton dövründən bəri fizikada ən böyük kəşfdir."

1900-cü il dekabrın 14-də Alman Fizika Cəmiyyətinin iclasında Plank "Normal spektrli şüalanmanın enerji paylanması nəzəriyyəsi haqqında" tarixi hesabatını verdi. O, öz fərziyyəsi və yeni şüalanma düsturu haqqında məlumat verdi. Plankın irəli sürdüyü fərziyyə fizikada əsl inqilab edən kvant nəzəriyyəsinin doğulmasını qeyd etdi. Klassik fizika müasir fizikadan fərqli olaraq indi “Plankdan əvvəlki fizika” mənasını verir.

Yeni nəzəriyyə Plank sabitinə əlavə olaraq işıq sürəti və Boltsman sabiti kimi tanınan digər fundamental kəmiyyətləri də əhatə edirdi. 1901-ci ildə qara cismin şüalanması ilə bağlı eksperimental məlumatlara əsaslanaraq Plank Boltsman sabitinin qiymətini hesabladı və digər məlum məlumatlardan istifadə edərək Avoqadro nömrəsini (elementin bir molunda olan atomların sayı) əldə etdi. Avoqadro nömrəsinə əsaslanaraq Plank elektronun elektrik yükünü ən yüksək dəqiqliklə tapa bildi.

Kvant nəzəriyyəsinin mövqeyi 1905-ci ildə Albert Eynşteyn foton - kvant anlayışından istifadə edəndə möhkəmləndi. elektromaqnit şüalanma. İki il sonra Eynşteyn kvant nəzəriyyəsinin mövqeyini daha da gücləndirdi, nəzəriyyə ilə cisimlərin xüsusi istiliyinin eksperimental ölçüləri arasındakı sirli uyğunsuzluğu izah etmək üçün kvant anlayışından istifadə etdi. Plank nəzəriyyəsinin başqa bir təsdiqi 1913-cü ildə atomun quruluşuna kvant nəzəriyyəsini tətbiq edən Bordan gəldi.

1919-cu ildə Plank mükafatlandırıldı Nobel mükafatı 1918-ci il üçün fizika üzrə "enerji kvantlarının kəşfi ilə fizikanın inkişafına xidmətlərinə görə". A.G.-nin dediyi kimi. Mükafat mərasimində İsveç Kral Elmlər Akademiyasının üzvü Ekstrand, "Plankın radiasiya nəzəriyyəsi müasir fiziki tədqiqatların rəhbər ulduzlarının ən parlaqıdır və bu, xəzinələrdən xeyli əvvəl olacaq. onun dühası tərəfindən minalanmışlar quruyur." 1920-ci ildə verdiyi Nobel mühazirəsində Plank öz işinə yekun vurdu və etiraf etdi ki, "kvantın tətbiqi hələ əsl kvant nəzəriyyəsinin yaradılmasına səbəb olmayıb".

Onun digər nailiyyətləri arasında, xüsusən də kiçik təsadüfi impulsların təsiri altında hissəciklər sisteminin davranışını təsvir edən Fokker-Plank tənliyinin təklif etdiyi törəmədir.

1928-ci ildə, yetmiş yaşında, Plank məcburi rəsmi təqaüdə çıxdı, lakin 1930-cu ildə prezidenti olduğu Kayzer Vilhelm Əsas Elmlər Cəmiyyəti ilə əlaqələrini kəsmədi. Və səkkizinci onilliyin astanasında elmi-tədqiqat fəaliyyətini davam etdirdi.

1933-cü ildə Hitler hakimiyyətə gəldikdən sonra Plank vəzifələrindən qovulan və mühacirət etməyə məcbur edilən yəhudi alimlərinin müdafiəsi üçün dəfələrlə ictimaiyyət qarşısında çıxış etdi. Sonralar Plank daha təmkinli oldu və susdu, baxmayaraq ki, nasistlər onun fikirlərindən şübhəsiz xəbərdar idilər. Vətənini sevən bir vətənpərvər kimi o, yalnız alman millətinin normal həyata qayıtması üçün dua edə bilərdi. O, alman elminin və maarifçiliyinin ən azı bir hissəsini tamamilə məhv olmaqdan xilas etmək ümidi ilə müxtəlif alman öyrənilmiş cəmiyyətlərində xidmət etməyə davam etdi.

Plank Berlinin kənarında - Grunewaldda yaşayırdı. Gözəl bir meşənin yanında yerləşən evində geniş, rahat idi, hər şey nəcib sadəlik möhürünə sahib idi. Böyük, məhəbbətlə və düşünülmüş şəkildə qurulmuş kitabxana. Sahibinin incə ifası ilə böyük və kiçik məşhurları rəftar etdiyi musiqi otağı.

1885-ci ildə evləndiyi ilk həyat yoldaşı Maria Merck ona iki oğul və iki əkiz qız doğdu. Plank iyirmi ildən çox onunla xoşbəxt yaşadı. O, 1909-cu ildə vəfat edib. Bu, alimin uzun müddət özünə gələ bilmədiyi bir zərbə idi.

İki il sonra o, qardaşı qızı Marqa fon Hesslinlə evləndi və onunla da bir oğlu oldu. Lakin o vaxtdan bəri bədbəxtlik Plankı təqib etdi. Birinci Dünya Müharibəsi zamanı oğullarından biri Verdun yaxınlığında, sonrakı illərdə isə hər iki qızı doğuş zamanı öldü. Birinci evliliyindən olan ikinci oğlu Hitlerə qarşı uğursuz sui-qəsddə iştirak etdiyi üçün 1944-cü ildə edam edilib. Berlinə hava hücumu zamanı alimin evi və şəxsi kitabxanası dağıdılıb.

Plankın gücü zəiflədi, onurğanın artriti getdikcə daha çox əziyyət çəkdi. Bir müddət alim universitet klinikasında olub, sonra qardaşı qızlarından birinə köçüb.

Plank doxsan yaşına altı ay qalmış, 4 oktyabr 1947-ci ildə Göttingendə vəfat etdi. Məzar daşında yalnız onun adı və soyadı və Plank sabitinin ədədi dəyəri həkk olunub.

Onun səksən illik yubileyi şərəfinə kiçik planetlərdən birinə Plankiana, İkinci Dünya Müharibəsi başa çatdıqdan sonra Kayzer Vilhelm Fundamental Elmlər Cəmiyyətinin adı dəyişdirilərək Maks Plank Cəmiyyəti adlandırıldı.

Javascript brauzerinizdə deaktiv edilib.
Hesablamalar aparmaq üçün ActiveX nəzarətləri aktivləşdirilməlidir!

Alman fiziki Maks Karl Ernst Lüdviq Plank Kieldə (o zaman Prussiyaya mənsub idi) mülki hüquq professoru İohann Julius Vilhelm fon Plankın mülki hüquq professoru və Emma (nee Patzig) Plankın ailəsində anadan olub. Uşaq ikən, oğlan fövqəladə musiqi qabiliyyətlərini üzə çıxararaq fortepiano və orqan çalmağı öyrəndi. 1867-ci ildə ailə Münhenə köçdü və orada P. Kral Maksimilian Klassik Gimnaziyasına daxil oldu və burada əla riyaziyyat müəllimi ilk dəfə onda təbiət və dəqiq elmlərə maraq oyatdı. 1874-cü ildə gimnaziyanı bitirəndə o, klassik filologiyanı öyrənməyə hazırlaşırdı, özünü musiqi bəstəkarlığında sınadı, lakin sonra fizikaya üstünlük verdi.

Üç il P. Münhendə riyaziyyat və fizika, bir il isə Berlin Universitetində təhsil alıb. Münhendəki professorlarından biri, eksperimental fizik Philipp von Jolly, gənc P.-yə başqa bir peşə seçməyi tövsiyə edəndə pis peyğəmbər oldu, çünki onun fikrincə, fizikada aşkar edilə biləcək əsaslı yeni heç bir şey qalmadı. . O dövrdə geniş yayılmış bu nöqteyi-nəzər XIX əsr alimlərinin qeyri-adi uğurlarının təsiri altında yaranmışdır. fiziki və kimyəvi proseslər haqqında biliklərimizi artırmaqda əldə edilmişdir.

P. Berlində olarkən görkəmli fiziklər Herman fon Helmholtz və Qustav Kirchhoffun nəşrləri, habelə Rudolf Clausiusun məqalələri vasitəsilə fizikaya daha geniş baxışlar əldə etdi. Onların əsərləri ilə tanışlıq ona kömək etdi ki, P.-nin elmi maraqları uzun müddət termodinamikaya - fizikanın az sayda fundamental qanunlar əsasında istilik, mexaniki enerji və enerji hadisələri çevrilməsi öyrənilir. Doktor P. 1879-cu ildə Münhen Universitetində termodinamikanın ikinci qanunu ilə bağlı dissertasiya müdafiə edərək, heç bir davamlı öz-özünə davam edən prosesin istiliyi soyuq bədəndən daha isti olana ötürə bilməyəcəyini bildirdi.

Növbəti il ​​P. termodinamika üzrə başqa bir əsər yazdı və bu, ona Münhen Universitetinin fizika fakültəsinin kiçik assistenti vəzifəsini qazandırdı. 1885-ci ildə Kiel Universitetində köməkçi professor oldu və bu, onun müstəqilliyini gücləndirdi, maddi vəziyyətini gücləndirdi və daha çox vaxt təmin etdi. elmi araşdırma. P.-nin termodinamika üzrə işi və onun tətbiqi fiziki kimya və elektrokimya ona beynəlxalq tanınma qazandırdı. 1888-ci ildə Berlin Universitetində dosent və Nəzəri Fizika İnstitutunun direktoru oldu (direktor vəzifəsi xüsusi olaraq onun üçün yaradılmışdır). 1892-ci ildə tam (əsl) professor oldu.

1896-cı ildən cənab P. Berlindəki Dövlət Fizika-Texnika İnstitutunda aparılan ölçmələrlə, eləcə də cisimlərin istilik şüalanması problemləri ilə maraqlanırdı. İstiliyi olan hər hansı bir cisim elektromaqnit şüaları yayar. Bədən kifayət qədər isti olarsa, bu radiasiya görünən olur. Temperatur yüksəldikdə bədən əvvəlcə qırmızı-isti olur, sonra narıncı-sarı, nəhayət ağ olur. Radiasiya tezliklərin qarışığı yayır (görünən diapazonda şüalanmanın tezliyi rəngə uyğundur). Bununla belə, cismin şüalanması təkcə temperaturdan deyil, həm də müəyyən dərəcədə rəng və quruluş kimi səth xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Ölçmə və nəzəri tədqiqatlar üçün ideal bir standart olaraq, fiziklər xəyali mütləq qara cismi qəbul etdilər. Tərifinə görə, cismin üzərinə düşən bütün şüaları udur və heç nəyi əks etdirmirsə, o, tamamilə qara adlanır. Tamamilə qara cismin yaydığı radiasiya yalnız onun temperaturundan asılıdır. Belə bir ideal cismin olmamasına baxmayaraq, kiçik bir çuxurlu qapalı qabıq (məsələn, düzgün dizayn edilmiş, divarları və məzmunu eyni temperaturda tarazlıqda olan soba) ona yaxınlaşma rolunu oynaya bilər.

Belə bir qabığın qara cisim xüsusiyyətlərinin sübutlarından biri aşağıdakı kimidir. Çuxura düşən radiasiya boşluğa daxil olur və divarlardan əks olunaraq qismən əks olunur və qismən udulur. Çoxsaylı əkslər nəticəsində radiasiyanın dəlikdən çıxma ehtimalı çox kiçik olduğundan, demək olar ki, tamamilə udulur. Boşluqdan yaranan və çuxurdan çıxan şüalanma qara cismin səthində boşluq və qabıq temperaturunda dəlik böyüklüyündə sahənin buraxdığı şüalanmaya bərabər hesab edilir. Öz tədqiqatlarını hazırlayan P. Kirchhoffun çuxurlu belə bir qabığın xüsusiyyətlərinə dair əsərini oxudu. Bu halda radiasiya enerjisinin müşahidə olunan paylanmasının dəqiq kəmiyyət təsviri qara cisim problemi adlanır.

Qara cisimlə aparılan təcrübələrin göstərdiyi kimi, tezlik və ya dalğa uzunluğuna qarşı enerji (parlaqlıq) qrafası xarakterik əyridir. Aşağı tezliklərdə (böyük dalğa uzunluqlarında) tezlik oxuna qarşı sıxılır, sonra bəzi aralıq tezliklərdə maksimuma çatır (yuvarlaq zirvəsi olan zirvə), sonra daha yüksək tezliklərdə (qısa dalğa uzunluqları) azalır. Temperatur yüksəldikcə əyri öz formasını saxlayır, lakin daha yüksək tezliklərə doğru dəyişir. Qara cisim şüalanma əyrisindəki zirvənin temperaturu və tezliyi (Venin yerdəyişmə qanunu, Vilhelm Vyanın adını daşıyır) və temperatur və bütün şüalanmış enerji (Stefan-Boltzman qanunu, Avstriya fizikləri İosif Stefan və Lüdviqin adını daşıyan) arasında empirik əlaqələr quruldu. Boltzmann ), lakin heç kim qara cisim radiasiya əyrisini o zaman məlum olan əsas prinsiplərdən çıxara bilmədi.

Wien yüksək tezliklərdə əyrini yaxşı təsvir etmək, lakin aşağı tezliklərdə davranışını yanlış təqdim etmək üçün tənzimlənə bilən yarı empirik bir düstur əldə edə bildi. J. W. Strett (Lord Reyleigh) və ingilis fiziki Ceyms Cins qara cismin fəzasında qapalı olan osilatorların rəqs tezlikləri üzərində enerjinin bərabər paylanması prinsipini tətbiq edərək, başqa bir düstura (Reyleigh-Jeans düsturu) gəldilər. Qara cismin şüalanma əyrisini aşağı tezliklərdə yaxşı əks etdirdi, lakin yüksək tezliklərdə ondan ayrıldı.

P. Ceyms Klerk Maksvell tərəfindən işığın elektromaqnit təbiəti nəzəriyyəsinin (1873-cü ildə nəşr edilmiş və 1887-ci ildə Heinrich Hertz tərəfindən təcrübi olaraq təsdiqlənmiş) təsiri altında qara cisim probleminə enerjinin elementar arasında paylanması nöqteyi-nəzərindən yanaşmışdır. fiziki forması heç bir şəkildə göstərilməyən elektrik osilatorları. İlk baxışdan onun seçdiyi metod Rayleigh - Jeans-ın qənaətinə bənzəsə də, P. bu alimlərin qəbul etdiyi bəzi fərziyyələri rədd etdi.

1900-cü ildə, eksperimental məlumatları qənaətbəxş şəkildə izah edəcək bir nəzəriyyə yaratmaq üçün uzun və davamlı cəhddən sonra, P. Dövlət Fizika və Texnologiya İnstitutunun eksperimental fizikləri tərəfindən tapıldığı kimi, ölçmə nəticələrinə uyğun bir düstur əldə edə bildi. diqqətəlayiq dəqiqlik. Wien və Stefan-Boltzmann qanunları da Plankın düsturundan irəli gəlirdi. Bununla belə, öz düsturunu əldə etmək üçün o, bütün qurulmuş prinsiplərə zidd olan radikal bir konsepsiya təqdim etməli oldu. Plank osilatorlarının enerjisi ənənəvi fizikadan aşağıdakı kimi davamlı olaraq dəyişmir, ancaq sonlu addımlarda artan (və ya azalan) diskret dəyərləri qəbul edə bilər. Hər bir enerji addımı tezliyə vurulan bəzi sabitə (indi Plank sabiti deyilir) bərabərdir. Enerjinin diskret hissələri sonralar kvant adlandırıldı. Təqdim edilmiş P. fərziyyə fizikada əsl inqilab edən kvant nəzəriyyəsinin doğulmasını qeyd etdi. Klassik fizika müasir fizikadan fərqli olaraq indi “Plankdan əvvəlki fizika” mənasını verir.

P. heç bir halda inqilabçı deyildi və nə o, nə də başqa fiziklər “kvant” anlayışının dərin mənasını dərk etmirdilər. P. üçün kvant tamamilə qara cismin şüalanma əyrisi ilə qənaətbəxş razılıq verən düstur əldə etmək üçün sadəcə bir vasitədir. O, dəfələrlə klassik ənənə çərçivəsində razılığa gəlməyə cəhd etsə də, alınmadı. Eyni zamanda, o, demək olar ki, dərhal sonra gələn kvant nəzəriyyəsinin ilk uğurlarını məmnuniyyətlə qeyd etdi. Onun yeni nəzəriyyəsinə Plank sabitinə əlavə olaraq işıq sürəti və Boltzman sabiti kimi tanınan digər fundamental kəmiyyətlər daxildir. 1901-ci ildə qara cisim şüalanmasına dair eksperimental məlumatlara əsaslanaraq P. Boltsman sabitinin qiymətini hesablamış və digər məlum məlumatlardan istifadə edərək Avoqadro nömrəsini (elementin bir molunda olan atomların sayı) əldə etmişdir. Avoqadro sayına əsaslanaraq, P. elektronun elektrik yükünü diqqətəlayiq dəqiqliklə tapa bildi.

Kvant nəzəriyyəsinin mövqeyi 1905-ci ildə Albert Eynşteyn fotoelektrik effekti (ultrabənövşəyi şüalanma ilə işıqlandırılan metal səthdən elektronların emissiyası) izah etmək üçün foton anlayışından - elektromaqnit şüalanma kvantından istifadə etdikdə möhkəmləndi. Eynşteyn işığın ikili təbiətə malik olduğunu irəli sürdü: o, həm dalğa kimi (bütün əvvəlki fizikanın bizi inandırdığı kimi), həm də hissəcik kimi (fotoelektrik effektin sübutu kimi) özünü apara bilər. 1907-ci ildə Eynşteyn kvant nəzəriyyəsinin mövqeyini daha da gücləndirdi, nəzəri proqnozlar və cisimlərin xüsusi istiliyinin eksperimental ölçülməsi arasındakı sirli uyğunsuzluğu izah etmək üçün kvant anlayışından istifadə etdi - bir vahid kütlənin temperaturunu yüksəltmək üçün tələb olunan istilik miqdarı. bir dərəcə bərk bədən.

P. innovasiyasının təqdim etdiyi potensial gücün başqa bir təsdiqi 1913-cü ildə atomun quruluşuna kvant nəzəriyyəsini tətbiq edən Niels Bordan gəldi. Bor modelində atomdakı elektronlar ancaq kvant məhdudiyyətləri ilə müəyyən edilmiş müəyyən enerji səviyyələrində ola bilərdi. Elektronların bir səviyyədən digərinə keçidi tezliyi olan radiasiya fotonu şəklində enerji fərqinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. bərabər enerji foton Plank sabitinə bölünür. Bu yolla həyəcanlanmış atomların yaydığı şüalanmanın xarakterik spektrlərinə kvant izahı verilmişdir.

1919-cu ildə cənab. P. 1918-ci il üçün Fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldü. "Enerji kvantlarının kəşfi vasitəsilə fizikanın inkişafındakı xidmətlərinə görə". A.G.-nin dediyi kimi. Mükafat mərasimində İsveç Kral Elmlər Akademiyasının üzvü Ekstrand, “P.-nin şüalanma nəzəriyyəsi müasir fiziki tədqiqatların rəhbər ulduzları arasında ən parlaqıdır və mühakimə edə bildiyi qədər çox şey aparacaq. onun dühası tərəfindən çıxarılan xəzinələr tükənənə qədər". 1920-ci ildə verdiyi Nobel mühazirəsində P. öz işinə yekun vuraraq etiraf etdi ki, “kvantın tətbiqi hələ də əsl kvant nəzəriyyəsinin yaranmasına səbəb olmayıb”.

20s Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, P.A.M.-nin inkişafının şahidi olmuşdur. Dirak və kvant mexanikasının başqaları - kvant nəzəriyyəsinin mürəkkəb riyazi aparatı ilə təchiz edilmişdir. P. kvant mexanikasının yeni ehtimal şərhini bəyənmədi və Eynşteyn kimi o, yalnız ehtimal prinsipinə əsaslanan proqnozları klassik səbəbiyyət ideyaları ilə uzlaşdırmağa çalışdı. Onun istəkləri gerçəkləşmək üçün nəzərdə tutulmayıb: ehtimal yanaşması tab gətirdi.

P.-nin töhfəsi müasir fizika indi onun adını daşıyan kvantın və sabitin kəşfi ilə tükənmir. Eynşteynin 1905-ci ildə nəşr olunan xüsusi nisbilik nəzəriyyəsi onda güclü təəssürat yaratdı. xüsusi nəzəriyyə fiziklər tərəfindən nisbilik. Onun digər nailiyyətləri arasında kiçik təsadüfi impulsların təsiri altında zərrəciklər sisteminin davranışını təsvir edən Fokker-Plank tənliyinin təklif etdiyi törəmə də var (Adrian Fokker, Eynşteynin Brown hərəkətini təsvir etmək üçün ilk dəfə istifadə etdiyi metodu təkmilləşdirmiş holland fizikidir. - mayedə asılı olan ən kiçik hissəciklərin xaotik ziqzaq hərəkəti ). 1928-ci ildə yetmiş yaşında ikən Plank məcburi rəsmi təqaüdə çıxdı, lakin 1930-cu ildə prezidenti olduğu Kayzer Vilhelm Fundamental Elmlər Cəmiyyəti ilə əlaqələrini kəsmədi. Və səkkizinci onilliyində tədqiqat fəaliyyətini davam etdirdi. .

P.-nin şəxsi həyatı faciə ilə yadda qalıb. 1885-ci ildə evləndiyi və ona iki oğlu və iki əkiz qızı olan birinci həyat yoldaşı Maria Merck 1909-cu ildə vəfat etdi. İki il sonra o, qardaşı qızı Marga von Hesslin ilə evləndi və ondan bir oğlu da oldu. Böyük oğlu P. birinci öldü dünya müharibəsi və sonrakı illərdə onun hər iki qızı doğuş zamanı öldü. Birinci evliliyindən olan ikinci oğlu Hitlerə qarşı uğursuz sui-qəsddə iştirak etdiyi üçün 1944-cü ildə edam edilib.

Sabit baxışlara və dini əqidəyə malik bir şəxs kimi və sadəcə olaraq ədalətli şəxs kimi P. Hitler 1933-cü ildə hakimiyyətə gəldikdən sonra vəzifələrindən qovulan və mühacirətə getməyə məcbur edilən yəhudi alimləri açıq şəkildə müdafiə etdi. Elmi konfransda o, nasistlər tərəfindən anatematizasiya edilmiş Eynşteyni alqışladı. P. Kayzer Vilhelm Fundamental Elmlər Cəmiyyətinin prezidenti kimi Hitlerə rəsmi səfər edərkən, bu fürsətdən istifadə edərək yəhudi alimlərinin təqiblərini dayandırmağa çalışırdı. Buna cavab olaraq, Hitler ümumən yəhudilərə qarşı tirada başladı. Gələcəkdə P. daha təmkinli oldu və susdu, baxmayaraq ki, nasistlər, əlbəttə ki, onun fikirlərini bilirdilər.

Vətənini sevən bir vətənpərvər kimi o, yalnız alman millətinin normal həyata qayıtması üçün dua edə bilərdi. O, alman elminin və maarifçiliyinin ən azı bir hissəsini tamamilə məhv olmaqdan xilas etmək ümidi ilə müxtəlif alman öyrənilmiş cəmiyyətlərində xidmət etməyə davam etdi. Berlinə hava hücumu zamanı evi və şəxsi kitabxanası dağıdılandan sonra P. həyat yoldaşı ilə Maqdeburq yaxınlığındakı Rogetz malikanəsində sığınacaq tapmağa çalışdı və burada geri çəkilənlər arasında qaldılar. alman qoşunları və irəliləyən qüvvələr müttəfiq qüvvələr. Nəhayət, Planklar Amerika bölmələri tərəfindən aşkar edildi və o vaxtkı təhlükəsiz Göttingenə aparıldı.

P. 90 illik yubileyinə altı ay qalmış, 4 oktyabr 1947-ci ildə Göttingendə vəfat etdi. Məzar daşında yalnız onun adı və soyadı və Plank sabitinin ədədi dəyəri həkk olunub.

Bor və Eynşteyn kimi P. də çox maraqlanırdı fəlsəfi problemlər səbəb-nəticə, etika və azad iradə ilə bağlı olub və bu mövzularda çapda, peşəkar və qeyri-peşəkar auditoriya qarşısında çıxış edib. Berlində pastor vəzifəsini icra edən (lakin kahinliyi olmayan) P. dərindən əmin idi ki, elmin dini tamamladığına, həqiqəti və hörməti öyrədir.

P. bütün həyatı boyu içində yenidən alovlanan musiqi sevgisini daşıdı erkən uşaqlıq. Mükəmməl pianoçu, Almaniyanı tərk edənə qədər dostu Eynşteynlə tez-tez kamera əsərləri ifa edirdi. P. həm də həvəsli alpinist idi və demək olar ki, bütün tətillərini Alp dağlarında keçirirdi.

P. Nobel mükafatı ilə yanaşı, London Kral Cəmiyyətinin Kopli medalına (1928) və Frankfurt-Mayndə Höte mükafatına (1946) layiq görülüb. Alman Fizika Cəmiyyəti onun adını verdi ən yüksək mükafat Plank medalı, P. özü isə bu fəxri mükafatın ilk sahibi olub. Onun 80 illik yubileyi şərəfinə kiçik planetlərdən birinə Plankiana, İkinci Dünya Müharibəsi başa çatdıqdan sonra Kayzer Vilhelm Fundamental Elmlər Cəmiyyətinin adı dəyişdirilərək Maks Plank Cəmiyyəti adlandırıldı. P. Almaniya və Avstriya elmlər akademiyalarının, habelə İngiltərə, Danimarka, İrlandiya, Finlandiya, Yunanıstan, Hollandiya, Macarıstan, İtaliya, elmi cəmiyyət və akademiyaların üzvü olub. Sovet İttifaqı, İsveç, Ukrayna və ABŞ.