Kratka biografija Maxa Plancka. Nobelovci: Max Planck. Najstalniji od fizičara Kvantna fizika max Planck
, №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 .
"Svemirski detektivi" - Nova knjiga književnik, doktor fizičkih i matematičkih nauka Nikolaj Nikolajevič Gorkavy. Njegovi likovi su poznati čitaocima iz naučnofantastične trilogije „Astrovit“ i naučnih bajki objavljenih u časopisu 2010–2014. i u br. 1, 4, 5, 6, 2015. godine
Jednog dana, uredan mladić ušao je u kancelariju Philippa von Jollyja, profesora na Univerzitetu u Minhenu, i počeo da priča još jednu večernju bajku svojoj djeci, princezi Dzintari.
“Nedavno sam upisao vaš univerzitet,” rekao je, “i želim da studiram teorijsku fiziku.”
Teorijska fizika? - iznenadio se profesor. - Ne savetujem. U ovoj nauci sva otkrića su već napravljena, ostaje samo da se očisti par rupa.
Profesor se može razumjeti. Godina je bila 1874. Do tog vremena, teorijska fizika je praktički dostigla savršenstvo, čvrsto zasnovana na Njutnovoj mehanici, termodinamici, kao i Maksvelovskoj elektrodinamici.
Mladić je skromno odgovorio:
Neću praviti nikakva otkrića, samo bih želeo da shvatim šta je već postignuto na polju teorije.
Pa, neću vas razuvjeravati, možete prisustvovati mojim predavanjima. Kako se zoves?
Max Planck.
Mladić po imenu Max Karl Ernst Ludwig Planck dolazio je iz stare plemićke porodice koja je Njemačkoj davala vojne ljude, advokate i naučnike. Rođen je u gradu Kielu u porodici profesora građanskog prava Johana Julija Vilhelma fon Planka i Eme Plank. Kao dijete učio je klavir i orgulje i odlično napredovao. Godine 1867. porodica se preselila u Minhen, gde je Maks ušao u Kraljevsku Maksimilijansku gimnaziju. Tamo se mladić zainteresovao za precizno i prirodne nauke. Od 1874. godine, tri godine, Planck je studirao fiziku i matematiku na Univerzitetu u Minhenu i još jednu godinu na Univerzitetu u Berlinu.
Nakon diplomiranja nije imao stalan posao, ali je marljivo učio teorijsku fiziku, proučavao članke Hermanna Helmholca, Gustava Kirchhoffa i drugih istaknutih fizičara. Dugo je bio fasciniran termodinamikom (ovo područje fizike proučava fenomene topline i transformacije različitih vrsta energije jedne u druge). Godine 1879. Planck je odbranio svoju disertaciju o drugom zakonu termodinamike na Univerzitetu u Minhenu. Nakon toga, mladi talentovani fizičar počeo je brzo da se penje na ljestvici karijere i sa 34 godine postao je profesor teorijske fizike na Univerzitetu u Berlinu i direktor Instituta za teorijsku fiziku.
Jednog dana, poznata elektro kompanija obratila se profesoru Plancku s prijedlogom da sprovede istraživanje i otkrije kako postići maksimalnu svjetlost električne sijalice uz minimalnu potrošnju energije? Planck je odgovorio i započeo rad koji je otvorio novu eru u nauci.
Šta je Planckova zasluga? Odavno je poznato da intenzitet njegovog sjaja, kao i boja zračenja, zavise od temperature tijela (na primjer, usijane žice u električnoj lampi).
Tačno! - Galatea je plakala. - Svijeća gori žuto, a plamen električnog zavarivanja plave boje!
Za masovnu proizvodnju električnih lampi važno je tačno znati pod kojim uslovima će njihova svetlost biti što svetlija. Profesor Planck je sebi postavio zadatak da odredi spektar luminiscencije vrućih tijela i otkrije kako taj spektar ovisi o temperaturi. Do tada su izvedena dva zakona koji određuju sjaj tijela kao funkciju valne dužine. Jedan od njih - Wienov zakon - dobro je opisao svjetlinu sjaja u području kratke talasne dužine, ali nije odgovarao eksperimentalnim podacima u dugovalnom dijelu spektra. Drugi, Rayleigh-Jeansov zakon, naprotiv, savršeno se poklopio s eksperimentom za duge valove, ali je u području kratkih valova bio beznadežno pogrešan: prema njemu, glavna energija zračenja sadržana je u najkraćim valovima.
Polazeći od toga, Planck je odlučio da izvede formulu koja bi dobro odgovarala uočenoj zavisnosti sjaja od talasne dužine, ne brinući o njenom teoretskom opravdanju. Kao teorijski fizičar, krenuo je putem dobijanja empirijske formule, jer je sjaj lampi bio praktično važno pitanje i proizvođačima je bila potrebna radna formula, ali nisu razmišljali o teorijama.
Planck je bio u stanju da izvede matematički zakon koji je dao ispravne podatke koji su se poklopili sa eksperimentom za zračenje i dugih i kratkih talasa. Ostaje da se vidi da li je ova formula samo matematički trik koji nema duboko opravdanje ili se može dobiti na osnovu postojećih naučnih principa.
U potrazi za naučnom osnovom za predloženi zakon, Planck se oslanjao na radove austrijskog fizičara Ludwiga Boltzmanna, koji je dublje od svojih savremenika razumio statističku prirodu termodinamičkih odnosa i utemeljio statističku mehaniku. Nakon mnogo truda, Planck je otkrio da njegova formula nije proizašla iz poznatih principa. Ali to se može savršeno zaključiti ako pretpostavimo da elementarni oscilator (naboj koji oscilira) može emitovati valove samo u dijelovima proporcionalnim frekvenciji vala. Plank je napisao energiju takvog dijela u obliku
Gdje h- konstanta, koja se kasnije počela zvati Planckova konstanta u njegovu čast; ν - frekvencija talasa.
Bio je to vrlo čudan izraz koji nije proizašao iz običnih zakona fizike.
Šta je tu čudno? - upitao je Andrej.
Pokušaću da objasnim. Hertz je otkrio da kolo u kojem se tok elektrona kreće naprijed-nazad emituje radio valove. Ako Hertzov krug pojednostavimo do granice, dobićemo elementarni oscilator - samo električni naboj koji oscilira pod utjecajem neke vanjske sile. Dobar primjer takvog oscilatora je električno nabijeno i njihajuće klatno sata. Nabijena tijela ili čestice koje se ljuljaju ili osciliraju uvijek emituju elektromagnetnih talasa. Maxwellova teorija nije nametala nikakva ograničenja takvom zračenju, a uvjet na kojem je Planck bio primoran da bazira svoju formulu bio je da oscilator ne može emitovati valove kako želi: mora oslobađati energiju samo u odvojenim dijelovima (kvantima). Bez obzira na to koji su oscilatori razmatrani, ovo stanje se nije mijenjalo; kao po naredbi, emitovali su energiju na jedan a ne drugi način.
Planck je objavio svoju teoriju 1900. godine, ali ni on sam ni drugi naučnici nisu žurili da priznaju postojanje njegove teorije. kvantna teorija. Tek zahvaljujući naporima Ajnštajna i drugih fizičara, teorija svetlosnih kvanta je postepeno počela da dobija svoje mesto u fizičkoj nauci.
Sve se dramatično promijenilo 1913. godine, kada je mladi Danac po imenu Niels Bohr došao u engleski grad Manchester da radi u laboratoriji izvanrednog britanskog fizičara Ernesta Rutherforda. Bohr je dokazao da su kvanti temelj strukture materije i time otkrio nova stranica u istoriji nauke. I Max Planck je otkrio nešto što je potpuno promijenilo gradnju svjetske teorijske fizike, koja je bila tako lijepa i djelovala gotovo dovršeno.
Godine 1918. Planck je dobio Nobelovu nagradu za svoj rad. Desetine njemačkih naučnih institucija koje su se bavile fundamentalnom naukom ujedinile su se u društvo Max Planck. Najviša nagrada u zemlji za dostignuća u oblasti teorijske fizike bila je medalja Maks Plank. Pa, najimpresivniji dokaz Planckovog doprinosa svjetskoj nauci je da među pet svjetskih fundamentalnih konstanti: brzina svjetlosti, naboj i masa elektrona, gravitacijska konstanta i Planckova konstanta, samo jedna nosi ime svog otkrića.
„Mama“, pažljivo je upitala Galatea, „da li postoji još neka nepoznata svetska konstanta?“
Dzintara se osmehnu:
Mislim da jeste. Ali prvi koji sazna za postojanje takve konstante je njen otkrivač.
Empirijske formule nisu izvedene ni iz jedne teorije. Oni su odabrani ili konstruirani iz matematičkih funkcija kako bi najbolje opisali eksperimentalne podatke.
Izuzetni njemački fizičar Max Planck dao ogroman doprinos razvoju kvantne teorije, čime je odredio glavni pravac razvoja fizike 20. veka.
WITH ranim godinama Planck je odgajan u intelektualno razvijenoj, obrazovanoj i načitanoj porodici: njegov pradjed Gottlieb Planck i djed Heinrich Planck bili su profesori teologije, njegov otac je bio profesor prava.
Odluka da svoj život posveti fizici nije bila laka za budućeg naučnika: pored prirodnih disciplina, Plancka su privlačile muzika i filozofija. Studij fizike odvijao se u Berlinu i Minhenu. Nakon odbrane disertacije, naučnik je predavao u Kielu i Berlinu.
Plankova istraživanja bila su posvećena uglavnom pitanjima termodinamike. Naučnik je postao poznat nakon što je objasnio spektar "crnog tijela", koji je postao osnova za razvoj kvantne fizike. Apsolutno crno tijelo je objekt čije zračenje ovisi samo o temperaturi i prividnoj površini. Planck je, za razliku od teorija Newtona i Leibniza, uveo koncept kvantne prirode zračenja: zračenje emituju i apsorbiraju kvanti s energijom svakog kvanta jednakom E = h ∙ v,Gdje h– Plankova konstanta. Rezultat ove inovacije bio je prijem ispravne formule za spektralnu gustinu zračenja crnog tijela zagrijanog na temperaturu T. Planckova konstanta je također krasila nadgrobni spomenik svog tvorca.
Koristeći relativističke metode, Planck je došao do ključnog otkrića – uveo je koncept fotona. Ovo Planckovo otkriće je kasnije de Broglie proširio na sve čestice i postalo je fundamentalni element kvantne fizike.
Za doprinos razvoju kvantne fizike, Planck je dobio Nobelovu nagradu 1918.
Naučnik je dao značajan doprinos razmatranju klasična mehanika kao granični slučaj kvanta. Učestvujući na Solvejevim kongresima, Planck je iznio svoja iskusna mišljenja o problemima moderne fizike.
Među ostalim Planckovim dostignućima, ne može se ne primijetiti njegov predloženi izvod Fokker-Planckove jednačine, koja opisuje ponašanje sistema čestica pod utjecajem malih slučajnih impulsa.
Fašistički režim u Njemačkoj postao je težak test za naučnika. S jedne strane, Planck je prihvatio sve naučne i kulturnim dostignućima velika zemlja i nije prestao da radi u korist ruske nauke, s druge strane, naučnik se nije mogao pomiriti sa politikom istrebljenja koju je vodio Rajh, i više puta je pokušavao da ubedi Hitlera u nemogućnost Halakosta. Fašizam je Planku donio i mnoge lične tragedije: 1944. godine naučnikov sin Ervin je pogubljen zbog učešća u zavjeri protiv Hitlera.
Planck je bio pod velikim uticajem Ajnštajnove teorije relativnosti. Naučnik je u potpunosti podržao Ajnštajnov koncept, što je doprinelo prihvatanju ove teorije od strane fizičara. 
Planck je također mogao biti ponosan na svoje učenike, koji su samouvjereno nastavili rad svog mentora i došli do vlastitih otkrića. Jedan od poznatih učenika fizičara bio je Moritz Šlik. Schlickova priča je zanimljiva jer balansira na granici dvije potpuno nepovezane nauke – fizike i filozofije. Schlickova disertacija je odbranjena iz fizike, a cijeli svoj naredni život posvetio je filozofiji, čineći ideološki centar neopozitivizma. Šlika je upucao i ubio student psihopat na univerzitetu.
Ime Planck do danas živi u mnogim objektima i pojavama: pored Plankove varijable, tu su i Plankova formula i Društvo Max Planck. Jedan od kratera na Mjesecu, kao i satelit svemirske agencije, nosi ime naučnika.
web stranicu, kada kopirate materijal u cijelosti ili djelomično, link na izvor je obavezan.
Zašto je Maks Plank, birajući između fizike i muzike, izabrao nauku, šta je zajedničko njegovim studijama i filmovima o kung fuu, zašto se posvađao sa Ajnštajnom i kako je stradao od Prvog i Drugog svetskog rata, rubrika „Kako do Nobela Nagrada” govori.
Nobelova nagrada za fiziku 1918. Formulacija Nobelovog komiteta: “U znak priznanja za njegove zasluge razvoju fizike kroz otkrivanje energetskih kvanta.”
Kada pišete biografije nobelovaca u kronološkim redom, treba se zapitati kako različite količine dostupne su informacije o velikim naučnicima. U jednom slučaju morate se „zakopati“ u članke iz časopisa, pokušati razumjeti tekstove na jezicima koji nisu engleski i ruski, u drugom, naprotiv, ima toliko važnih činjenica da morate organizirati strogu konkurencija za njih.
Slučaj nobelovca za fiziku za 1918. godinu jasno spada u drugu kategoriju. Maks Plank je bio nominovan za nagradu svake godine od 1910. i primio je nagradu relativno brzo, uprkos činjenici da je veliki deo fizičke zajednice, uključujući mnoge prvobitne dobitnike nagrade, bio daleko od spremnosti da prizna napredak. nova fizika. Čak i pod teretom nagomilanih činjenica.
Maks Plank je čovjek čije je ime postalo poznato njemačkoj nauci (sjetite se Društva Max Planck, analoga naše Akademije nauka). Njega je njemačka nauka praktički obogotvorila još za života (Maksa Plankova medalja - prvu su dobili sami Planck i Ajnštajn - a za života naučnika pojavio se Institut za fiziku Max Planck). Naš heroj je bio „čovek porekla“. Njegov otac, Wilhelm Planck, predstavljao je drevne plemićka porodica, čiji su mnogi članovi bili poznate ličnosti nauke i kulture. Na primjer, Maksov djed, Heinrich Ludwig, kao i njegov pradjed Gottlieb Jakob, predavali su teologiju u Getingenu. Mama, Emma Patzig, dolazila je iz crkvene porodice.
Ulaz u zgradu Društva Max Planck (Minhen)
Wikimedia Commons
Rođen je 23. aprila 1858. u Kielu, glavnom gradu Holštajna (odakle je došao car Petar III, suprug Katarine II). Njemačka i Danska su se stalno svađale oko Kila, pa čak i svađale oko njega. Porodica Planck je u ovom gradu provela prvih devet godina života budućeg velikog naučnika, a Maks je do kraja života pamtio ulazak pruskih i austrijskih trupa u grad 1864. godine. Uopšteno govoreći, ratovi su stalno vođeni u blizini Plancka - u onom najbližem. Tokom Prvog svetskog rata, 1916. godine, njegov najstariji sin Karl je umro kod Verduna, u januaru 1945. nacisti su obesili njegovog drugog sina Ervina (osumnjičen je za umešanost u zaveru pukovnika Štaufenberga). Savezničko bombardovanje umalo ga je ubilo tokom predavanja, ostavivši ga u skloništu nekoliko sati, na kraju rata su mu uništili imanje, njegova ogromna biblioteka je negde nestala...
Ali za sada je 1867. i mladi Planckov otac dobija poziv iz Minhena. Pozicija profesora jurisprudencije na čuvenom univerzitetu u Minhenu pokazala se vrlo primamljivom, a porodica se preselila u Bavarsku. Ovdje je Max Planck otišao da studira u vrlo prestižnoj gimnaziji Maksimilijan, gdje je postao prvi učenik.
Maximilianovskaya Gimnasium
Wikimedia Commons
I baš kao struktura Proppove bajke ili filma o majstoru kung fua, tu se pojavio iskusniji i mudriji savjetnik, koji je podijelio dio svoje mudrosti. Nastavnik matematike Hermann Müller postao je tako fantastičan mentor. U mladiću je otkrio talenat za matematiku i dao mu prve lekcije o nevjerovatnoj ljepoti zakona prirode: Planck je od Mullera naučio o zakonu održanja energije, koji ga je zauvijek zadivio. Mora se reći da se do završetka školovanja nastavio obris bajke: našao se na raskršću. Naravno, nije bilo kamena sa natpisima, ali, pored očiglednih sposobnosti u fizici i matematici, Planck je otkrio izuzetan muzički talenat. Možda je na njegov izbor uticala činjenica da je Max Planck, sa odličnim glasom i izvanrednom tehnikom sviranja klavira, shvatio da nije najbolji kompozitor.
Planck je izabrao fiziku i upisao Univerzitet u Minhenu 1874. Istina, nisam odustao od sviranja, pevanja i dirigovanja. Fizika je samo fizika. I u njemu sam morao da napravim izbor: u koju oblast nauke da idem.
Wilhelm Planck poslao je svog sina profesoru Philippe Jollyju. Mladić je gravitirao teorijskoj fizici i upitao poznatog naučnika kako je napravio ovaj izbor. Jolly je, razuvjeravajući ga, rekao Plancku upravo onu frazu koja je sada izlizana do rupa: kažu, dečko, ne idi u teorijsku fiziku: sva otkrića ovdje su već napravljena, sve formule su izvedene, postoje samo ostalo je još nekoliko detalja i to je sve. Istina, to se obično citira uz intonaciju da je mladić herojski pojurio u borbu protiv inercije fizike tog vremena. Ali ne.
Maks Plank 1878
Javna domena
Mladić je bio oduševljen: nije imao namjeru da dolazi do novih otkrića. Kako je Planck kasnije objasnio svoju odluku, on će samo razumjeti znanje koje je fizika već akumulirala i razjasniti nepreciznosti. Ko je znao da će se tokom dorade srušiti cijela zgrada fizike iz 1874. godine.
Evo kako je sam Planck pisao o sebi kao mladiću u svojoj „Naučnoj autobiografiji“: „Od mladosti me je nadahnjivalo da se bavim naukom spoznajom nimalo očigledne činjenice da se zakoni našeg razmišljanja poklapaju. sa zakonima koji se dešavaju u procesu primanja utisaka iz spoljašnjeg sveta, i da, dakle, čovek može da proceni te obrasce koristeći čisto mišljenje. Ono što je bitno je da je vanjski svijet nešto nezavisno od nas, apsolutno, čemu se protivimo, a potraga za zakonima koji se odnose na ovaj apsolut čini mi se najdivnijim zadatkom u životu jednog naučnika.”
Teorijska fizika ga je dovela u Berlin, gdje je učio kod velikih Helmholtza i Kirchhoffa. Istina, Planck je bio razočaran predavanjima iz fizike na Univerzitetu u Berlinu i sjeo je na originalne radove svojih nastavnika. Helmholtz i Kirchhoff su ubrzo dopunjeni radom na teoriji topline od strane Rudolfa Clausiusa. Ovako je određena oblast naučni radovi mladi teoretičar Max Planck - termodinamika. On s entuzijazmom kreće u “razjašnjavanje” detalja: preformuliše drugi zakon termodinamike, piše nove definicije entropije...
Portret Hermanna Helmholca
Hans Schadow/Wikimedia Commons
Ovdje uzimamo slobodu da citiramo Maxa von Lauea iz 1947. godine: „Današnja fizika nosi potpuno drugačiji pečat od fizike iz 1875. godine, kada joj se Planck posvetio; a u najvećoj od ovih revolucija, Planck je odigrao prvu, odlučujuću ulogu. Bila je to nevjerovatna koincidencija. Zamislite samo, osamnaestogodišnji aplikant odlučio je da se posveti nauci za koju bi najkompetentniji specijalista koga je mogao pitati rekao da nema mnogo obećanja. U procesu studiranja bira granu ove nauke koju srodne nauke ne poštuju, au okviru ove grane – posebnu oblast za koju niko nije zainteresovan. Ni Helmholtz, ni Kirchhoff, ni Clausius, kome je to bilo najbliže, nisu ni pročitali svoja prva djela, a on ipak nastavlja svojim putem, slijedeći unutrašnji zov, sve dok ne naiđe na problem koji su mnogi drugi već uzalud pokušavali riješiti. a za koji je - kako se ispostavilo - put koji je izabrao bio najbolja priprema. Kao rezultat toga, bio je u mogućnosti, na osnovu mjerenja zračenja, otkriti zakon zračenja, koji nosi njegovo ime za sva vremena. On je to saopštio 19. oktobra 1900. Fizičkom društvu u Berlinu."
Šta je Planck otkrio i koji je problem riješio?
Još 1860-ih, jedan od Planckovih učitelja, Gustav Kirchhoff, osmislio je model objekta za misaone eksperimente u termodinamici - crno tijelo. Po definiciji, crno tijelo je tijelo koje apsorbira apsolutno svu radijaciju koja pada na njega. Kirchhoff je pokazao da je apsolutno tijelo ujedno i najbolji emiter od svih mogućih. Ali emituje toplotnu energiju.
Rudolf Clausius
Wikimedia Commons
Godine 1896., dobitnik Nobelove nagrade iz 1911., Wilhelm Wien, formulirao je svoj drugi zakon, koji je objasnio oblik krive raspodjele energije zračenja crnog tijela na osnovu Maxwellovih jednačina. I tu su počele kontradikcije. Pokazalo se da je drugi Wienov zakon validan za kratkotalasno zračenje. Nezavisno od Beča, William Strett, Lord Rayleigh, dobio je svoju formulu, ali je "radila" na dugim talasnim dužinama.
Vrsta spektralnih krivulja datih Planckovim i Wienovim zakonima zračenja na različitim temperaturama. Može se vidjeti da se razlika između krivulja povećava u dugovalnom području
Planck je bio u mogućnosti, koristeći model najjednostavnijeg linearnog harmonijskog rezonatora, da izvede formulu koja kombinuje Wienovu formulu i Rayleighovu formulu. On je 19. oktobra dao izveštaj o ovoj formuli, koja je kasnije postala Plankova formula. Međutim, da je Max Planck učinio samo ovo, malo je vjerovatno da bi bio toliko poštovan. Da, nakon njegovog izvještaja u oktobru, pronašlo ga je nekoliko fizičara i rekli mu: teorija je idealno spojena s praksom. Ali to je samo značilo da je on uspješno odabrao formulu koja objašnjava visokospecijalizirani problem. Plancku to nije bilo dovoljno i on je počeo teorijski potkrepljivati empirijski pronađenu formulu. 14. decembra iste godine ponovo je govorio u Fizičkom društvu i sačinio izvještaj iz kojeg proizlazi: energija potpuno crnog tijela mora se emitovati u porcijama. Quanta.
Izvanredni francuski matematičar A. Poincaré je napisao: „Planckova kvantna teorija je, bez ikakve sumnje, najveća i najdublja revolucija koja je prirodna filozofija prošla još od Njutnovog vremena."
Maks Karl Ernst Ludvig Plank rođen je 23. aprila 1858. godine u pruskom gradu Kilu, u porodici profesora građanskog prava Johana Julija Vilhelma fon Planka i Eme (rođene Patzig) Plank.
Godine 1867. porodica se preselila u Minhen. Planck se kasnije prisjetio: “Svoju mladost sam proveo srećno u društvu svojih roditelja i sestara.” U Royal Maximilian Classical Gimnasium Maks je dobro učio. Njegov sjajan matematičke vještine: U srednjoj i srednjoj školi je postala uobičajena praksa da zamjenjuje bolesne nastavnike matematike. Planck se prisjetio lekcija Hermanna Müllera, „društvenog, pronicljivog, duhovitog čovjeka koji je znao kako živopisnih primjera objasni značenje tih fizički zakoni, o čemu je govorio nama, studentima.”
Po završetku srednje škole 1874. godine, studirao je matematiku i fiziku tri godine na Univerzitetu u Minhenu i godinu dana na Univerzitetu u Berlinu. Fiziku je predavao profesor F. von Jolly. O njemu, kao i o drugima, Planck je kasnije rekao da je od njih mnogo naučio i zadržao zahvalno sjećanje na njih, “ali, u naučnom smislu, oni su, u suštini, bili ograničeni ljudi”. Maks je odlučio da završi svoje obrazovanje na Univerzitetu u Berlinu. Iako je ovdje učio s takvim svjetiljkama nauke kao što su Helmholtz i Kirchhoff, čak ni ovdje nije dobio potpunu satisfakciju: bio je uznemiren što su svjetiljke loše držale predavanja, posebno Helmholtz. Dobio je mnogo više upoznavanjem sa publikacijama ovih izuzetnih fizičara. Oni su doprinijeli naučnih interesovanja Planck se dugo fokusirao na termodinamiku.
Fakultetska diploma Doktor Planck je doktorirao 1879. godine, odbranivši disertaciju na Univerzitetu u Minhenu "O drugom zakonu mehaničke teorije toplote" - drugom zakonu termodinamike, koji kaže da nijedan kontinuirani samoodrživi proces ne može preneti toplotu iz hladnijeg tela toplijem. Godinu dana kasnije odbranio je disertaciju „Stanje ravnoteže izotropnih tijela na različitim temperaturama“, čime je dobio mjesto mlađeg asistenta na Fakultetu fizike Univerziteta u Minhenu.
Kako se naučnik prisećao: „Pošto sam dugi niz godina bio privatni docent u Minhenu, uzalud sam čekao poziv za profesora, za šta je, naravno, bilo malo šanse, jer teorijska fizika još nije služila kao zaseban predmet. Još hitnija je bila potreba da se nekako napreduje u naučnom svetu.
S tom namjerom odlučio sam da razvijem problem o suštini energije, koji je postavio Filozofski fakultet u Getingenu za nagradu za 1887. Još pre završetka ovog posla, u proleće 1885. godine, pozvan sam kao izvanredni profesor teorijske fizike na Univerzitet u Kilu. Ovo mi je izgledalo kao spas; Dan kada me je ministarski direktor Althof pozvao u svoj hotel Marienbad i detaljnije obavijestio o uslovima smatrao sam najsretnijim danom u svom životu. Iako sam vodio bezbrižan život u roditeljskoj kući, ipak sam težio nezavisnosti...
Ubrzo sam se preselio u Kiel; moj Göttingen rad je tamo ubrzo završen i okrunjen drugom nagradom.”
Godine 1888. Planck je postao vanredni profesor na Univerzitetu u Berlinu i direktor Instituta za teorijsku fiziku (mesto direktora stvoreno je posebno za njega).
Godine 1896. Planck se zainteresovao za mjerenja koja se vrše na Državnom institutu za fiziku i tehnologiju u Berlinu. Eksperimentalni rad na proučavanju spektralne distribucije zračenja "crnog tijela" koji je ovdje obavljen privukao je pažnju naučnika na problem termičko zračenje.
Do tada su postojale dvije formule za opisivanje zračenja “crnog tijela”: jedna za kratkovalni dio spektra (Wienova formula), druga za dugovalni dio (Rayleighova formula). Zadatak je bio da ih pristane.
Istraživači su nesklad između teorije zračenja i eksperimenta nazvali "ultraljubičastom katastrofom". Nepodudarnost koja se nije mogla riješiti. Savremenik „ultraljubičaste katastrofe“, fizičar Lorenc, sa žaljenjem je primetio: „Jednačine klasične fizike nisu mogle da objasne zašto umiruća peć ne emituje žute zrake zajedno sa zračenjem dugih talasnih dužina...“
Planck je uspio da "ušije" Wien i Rayleigh formule i izvede formulu koja potpuno precizno opisuje spektar zračenja crnog tijela.
Evo kako o tome piše sam naučnik:
“U to vrijeme su se svi istaknuti fizičari okrenuli, kako s eksperimentalne tako i sa teorijske strane, problemu raspodjele energije u normalnom spektru. Međutim, tražili su ga u pravcu prikazivanja intenziteta zračenja u njegovoj zavisnosti od temperature, dok sam ja sumnjao na dublju povezanost u zavisnosti entropije od energije. Budući da vrijednost entropije još nije naišla na pravo priznanje, nisam bio nimalo zabrinut zbog metode koju sam koristio i mogao sam slobodno i temeljito izvršiti svoje proračune bez straha od bilo koga smetnji ili napredovanja.
Pošto je drugi izvod njegove entropije u odnosu na njegovu energiju od posebnog značaja za nepovratnost razmene energije između oscilatora i zračenja koje on pobuđuje, izračunao sam vrednost ove veličine za slučaj koji je tada bio u centru. svih interesa Wien distribucije energije, i našao izvanredan rezultat da je za ovaj slučaj recipročna vrijednost takve vrijednosti, koju sam ovdje označio kao K, proporcionalna energiji. Ova veza je toliko zapanjujuće jednostavna da sam je dugo vremena prepoznavao kao potpuno opštu i radio na njenom teorijskom opravdanju. Međutim, nestabilnost ovog shvatanja ubrzo su otkrili rezultati novih merenja. Upravo u to vrijeme za male vrijednosti energije, ili za kratke valove, Wienov zakon je savršeno potvrđen, a potom su za velike vrijednosti energije, odnosno za velike valove, Lummer i Pringsheim prvi ustanovili primjetno odstupanje. , i one koje su izvršili Rubens i F. Kurlbaum mjerenja sa fluorom i kalijumove soli otkrio potpuno drugačiji, ali opet jednostavan odnos, da vrijednost K nije proporcionalna energiji, već kvadratu energije kada se prelazi na veće vrijednosti energije i valne dužine.
Tako su direktni eksperimenti utvrdili dvije jednostavne granice za funkciju: za male energije, proporcionalnost (prvog stepena) energiji, za velike - kvadratu energije. Jasno je da kao što svaki princip raspodjele energije daje određenu vrijednost K, tako svaki izraz vodi do određenog zakona raspodjele energije, a sada je pitanje pronaći izraz koji bi dao raspodjelu energije utvrđenu mjerenjima. Ali sada ništa nije bilo prirodnije nego sastaviti za opšti slučaj vrednost u obliku zbira dva člana: jednog prvog stepena, a drugog drugog stepena energije, tako da će za niske energije prvi član budite odlučni, za velike - drugi; Istovremeno je pronađena nova formula za zračenje, koju sam predložio na sastanku Berlinskog fizičkog društva 19. oktobra 1900. i preporučio za istraživanje.
Naknadna mjerenja su također potvrdila formulu zračenja, naime, što su tačnije bile usvojene suptilnije metode mjerenja. Međutim, formula mjerenja, ako pretpostavimo njenu apsolutno tačnu istinitost, sama je bila samo srećno naslućen zakon, koji je imao samo formalno značenje.”
Planck je ustanovio da svjetlost treba emitovati i apsorbirati u porcijama, a energija svakog takvog dijela jednaka je frekvenciji vibracije pomnoženoj sa posebnom konstantom, nazvanom Planckova konstanta.
Naučnik izveštava kako je uporno pokušavao da uvede kvant delovanja u sistem klasična teorija: „Ali ova vrijednost [konstanta h] se pokazala tvrdoglavom i odupirala se svim takvim pokušajima. Dokle god se može smatrati beskonačno malim, odnosno na višim energijama i dužim periodima, sve je bilo u savršenom redu. Ali generalno, tu i tamo se pojavila zjapeća pukotina, koja je bila uočljivija što su se vibracije razmatrale brže. Neuspjeh svih pokušaja da se premosti ovaj jaz ubrzo je ostavio bez sumnje da kvantum akcije igra fundamentalnu ulogu u atomskoj fizici i da je s njegovim pojavom početak nova era u fizičkoj nauci, jer sadrži nešto do sada nečuveno, što je namijenjeno radikalnoj transformaciji našeg fizičkog razmišljanja, izgrađenog na konceptu kontinuiteta svih kauzalnih veza iz vremena kada su Leibniz i Newton stvorili infinitezimalni račun.”
W. Heisenberg na sljedeći način prenosi poznatu legendu o Planckovim razmišljanjima: „Njegov sin Erwin Planck se ovoga puta prisjetio da je šetao sa svojim ocem Grunewaldom, da je tokom cijele šetnje Planck uzbuđeno i zabrinuto pričao o rezultatu svog istraživanja. Rekao mu je otprilike ovako: "Ili je ovo što sada radim potpuna glupost, ili govorimo, možda, o najvećem otkriću u fizici od vremena Njutna."
Dana 14. decembra 1900. godine, na sastanku Njemačkog fizičkog društva, Planck je iznio svoj istorijski izvještaj “Ka teoriji raspodjele energije zračenja normalnog spektra”. Izvijestio je o svojoj hipotezi i novoj formuli zračenja. Hipoteza koju je uveo Planck označila je rođenje kvantne teorije, koja je napravila pravu revoluciju u fizici. Klasična fizika za razliku od moderne fizike, sada znači "fizika prije Plancka".
Nova teorija je uključivala, pored Planckove konstante, i druge fundamentalne veličine, kao što su brzina svjetlosti i broj poznat kao Boltzmanova konstanta. Godine 1901., na osnovu eksperimentalnih podataka o zračenju crnog tijela, Planck je izračunao vrijednost Boltzmannove konstante i, koristeći druge poznate informacije, dobio Avogadrov broj (broj atoma u jednom molu elementa). Na osnovu Avogadrovog broja, Planck je uspio pronaći električni naboj elektrona s najvećom preciznošću.
Položaj kvantne teorije je ojačan 1905. godine, kada je Albert Ajnštajn koristio koncept fotona – kvanta. elektromagnetno zračenje. Dve godine kasnije, Ajnštajn je dodatno ojačao poziciju kvantne teorije, koristeći koncept kvanta da objasni misteriozne razlike između teorije i eksperimentalnih merenja specifičnog toplotnog kapaciteta tela. Daljnja potvrda Planckove teorije došla je 1913. od Bohra, koji je primijenio kvantnu teoriju na strukturu atoma.
Godine 1919. Planck je dobio nagradu nobelova nagrada u fizici za 1918. „u znak priznanja za njegove zasluge u razvoju fizike kroz otkriće energetskih kvanta”. Kako navodi A.G. Ekstrand, član Kraljevske švedske akademije nauka na ceremoniji dodjele nagrada, „Plankova teorija zračenja je najsjajnija od zvijezda vodilja modernih fizičkih istraživanja, a proći će, koliko se može suditi, mnogo vremena prije blago koje je stekao njegovim genijem je iscrpljeno." U svom Nobelovom predavanju 1920. godine, Planck je sumirao svoj rad i priznao da “uvođenje kvanta još nije dovelo do stvaranja prave kvantne teorije”.
Među ostalim njegovim dostignućima je, posebno, predloženo izvođenje Fokker-Planckove jednačine, koja opisuje ponašanje sistema čestica pod uticajem malih slučajnih impulsa.
Godine 1928, u dobi od sedamdeset godina, Planck je ušao u svoju obaveznu formalnu penziju, ali nije prekinuo veze sa Kaiser Wilhelmovim društvom za osnovne nauke, čiji je predsjednik postao 1930. godine. I na pragu osme decenije nastavlja sa istraživačkim aktivnostima.
Nakon što je Hitler došao na vlast 1933., Planck je više puta javno istupio u odbranu jevrejskih naučnika koji su protjerani sa svojih dužnosti i prisiljeni da emigriraju. Nakon toga, Planck je postao suzdržaniji i šutio, iako su nacisti nesumnjivo znali za njegove stavove. Kao patriota koji je volio svoju domovinu, mogao se samo moliti da njemački narod povrati normalan život. Nastavio je da služi u raznim njemačkim učenim društvima, u nadi da će sačuvati barem dio njemačke nauke i prosvjetiteljstva od potpunog uništenja.
Planck je živio u predgrađu Berlina - Grunewaldu. Njegova kuća, smještena uz divnu šumu, bila je prostrana, ugodna i sve je imalo pečat plemenite jednostavnosti. Ogromna, s ljubavlju i pažljivo odabrana biblioteka. Muzička soba u kojoj je vlasnik svojom izvrsnom svirkom zabavljao velike i male poznate ličnosti.
Njegova prva žena, rođena Marija Merk, sa kojom se oženio 1885. godine, rodila mu je dva sina i dve ćerke, bliznakinje. Planck je s njom sretno živio više od dvadeset godina. Umrla je 1909. godine. Bio je to udarac od kojeg se naučnik dugo nije mogao oporaviti.
Dvije godine kasnije oženio se svojom nećakinjom Margom von Hesslin, sa kojom je dobio i sina. Ali od tada su nesreće proganjale Plancka. Tokom Prvog svetskog rata, jedan od njegovih sinova je umro kod Verduna, a narednih godina su mu obe kćeri umrle na porođaju. Drugi sin iz prvog braka pogubljen je 1944. zbog učešća u propaloj zaveri protiv Hitlera. Naučnikova kuća i lična biblioteka uništeni su tokom vazdušnog napada na Berlin.
Planckova snaga je bila potkopana, a artritis kičme izazivao je sve više i više patnje. Naučnik je neko vrijeme bio na univerzitetskoj klinici, a zatim se preselio kod jedne od svojih nećakinja.
Planck je umro u Getingenu 4. oktobra 1947. godine, šest meseci pre svog devedesetog rođendana. Na njegovom nadgrobnom spomeniku ugravirano je samo njegovo ime i prezime i brojčana vrijednost Plankove konstante.
U čast njegovog osamdesetog rođendana, jedna od malih planeta je nazvana Planckian, a nakon završetka Drugog svjetskog rata, Kaiser Wilhelm Society for Basic Sciences preimenovano je u Max Planck Society.
Javascript je onemogućen u vašem pretraživaču.Da biste izvršili proračune, morate omogućiti ActiveX kontrole!
Njemački fizičar Max Karl Ernst Ludwig Planck rođen je u Kielu (koji je tada pripadao Pruskoj), u porodici Johanna Juliusa Wilhelma von Plancka, profesora građanskog prava, i Emme (rođene Patzig) Planck. Kao dijete, dječak je naučio da svira klavir i orgulje, otkrivajući izvanredne muzičke sposobnosti. Godine 1867. porodica se preselila u Minhen i tamo je P. ušao u Kraljevsku Maksimilijansku klasičnu gimnaziju, gde je odličan nastavnik matematike najpre pobudio njegovo interesovanje za prirodne i egzaktne nauke. Po završetku srednje škole 1874. krenuo je da studira klasičnu filologiju, okušao se u muzičkoj kompoziciji, ali je onda dao prednost fizici.
Tri godine P. je studirao matematiku i fiziku na Univerzitetu u Minhenu i godinu dana na Univerzitetu u Berlinu. Jedan od njegovih profesora u Minhenu, eksperimentalni fizičar Philipp von Jolly, pokazao se lošim prorokom kada je mladom P. savjetovao da odabere drugu profesiju, jer, prema njemu, u fizici nije ostalo ništa suštinski novo što bi se moglo otkriti. Ovo gledište, široko rasprostranjeno u to vreme, nastalo je pod uticajem izuzetnih uspeha naučnika u 19. veku. postigli u povećanju našeg znanja o fizičkim i hemijskim procesima.
Dok je bio u Berlinu, P. je stekao širi pogled na fiziku zahvaljujući publikacijama istaknutih fizičara Hermanna fon Helmholca i Gustava Kirchhoffa, kao i člancima Rudolfa Klauzija. Poznavanje njihovih radova doprinijelo je tome da su se P.-ova naučna interesovanja dugo fokusirala na termodinamiku - oblast fizike u kojoj se, na osnovu malog broja osnovnih zakona, pojavljuju fenomeni toplote, mehaničke energije i energije. proučavaju se konverzije. P. je stekao akademsku diplomu doktora 1879. godine, odbranivši disertaciju na Univerzitetu u Minhenu o drugom zakonu termodinamike, koji kaže da nijedan kontinuirani samoodrživi proces ne može prenijeti toplotu sa hladnijeg tijela na toplije.
Sledeće godine P. je napisao još jedan rad o termodinamici, što mu je donelo poziciju mlađeg asistenta na Fakultetu fizike Univerziteta u Minhenu. Godine 1885. postao je vanredni profesor na Univerzitetu u Kielu, što je učvrstilo njegovu nezavisnost, ojačalo njegov finansijski položaj i omogućilo više vremena za naučno istraživanje. P. radovi o termodinamici i njenim primjenama na fizička hemija a elektrohemija mu je donijela međunarodno priznanje. Godine 1888. postao je vanredni profesor na Univerzitetu u Berlinu i direktor Instituta za teorijsku fiziku (mesto direktora je stvoreno posebno za njega). Redovni (redovni) profesor postao je 1892. godine.
Od 1896. P. se zainteresovao za merenja na Državnom institutu za fiziku i tehnologiju u Berlinu, kao i za probleme toplotnog zračenja tela. Svako tijelo koje sadrži toplinu emituje elektromagnetno zračenje. Ako je tijelo dovoljno vruće, tada ovo zračenje postaje vidljivo. Kako temperatura raste, tijelo prvo postaje usijano, zatim narandžasto-žuto i na kraju bijelo. Zračenje emituje mešavinu frekvencija (u vidljivom opsegu, frekvencija zračenja odgovara boji). Međutim, zračenje tijela ne ovisi samo o temperaturi, već u određenoj mjeri i o karakteristikama površine kao što su boja i struktura.
Fizičari su usvojili imaginarno apsolutno crno tijelo kao idealan standard za mjerenje i teorijska istraživanja. Po definiciji, potpuno crno tijelo je tijelo koje apsorbira svu radijaciju koja pada na njega i ne reflektira ništa. Zračenje koje emituje crno telo zavisi samo od njegove temperature. Iako takvo idealno telo ne postoji, kao aproksimacija može poslužiti zatvorena školjka sa malim otvorom (na primer, pravilno konstruisana peć čiji su zidovi i sadržaj u ravnoteži na istoj temperaturi).
Jedan od dokaza o karakteristikama crnog tijela takve školjke svodi se na sljedeće. Zračenje koje upadne na rupu ulazi u šupljinu i, odbijajući se od zidova, djelomično se odbija, a djelomično apsorbira. Budući da je vjerovatnoća da će zračenje izaći kroz rupu kao rezultat brojnih refleksija vrlo mala, ono se skoro potpuno apsorbira. Zračenje koje potiče iz šupljine i izlazi iz rupe općenito se smatra ekvivalentnim zračenju koje emituje područje veličine rupe na površini crnog tijela na temperaturi šupljine i školjke. Pripremajući svoje istraživanje, P. je pročitao Kirchhoffov rad o svojstvima takve školjke s rupom. Tačan kvantitativni opis uočene raspodjele energije zračenja u ovom slučaju naziva se problem crnog tijela.
Kao što su eksperimenti sa crnim tijelom pokazali, grafik energije (svjetline) u odnosu na frekvenciju ili talasnu dužinu je karakteristična kriva. Na niskim frekvencijama (duge talasne dužine) pritiska se na osu frekvencije, zatim na nekoj međufrekvenciji dostiže maksimum (vrh sa zaobljenim vrhom), a zatim na višim frekvencijama (kratke talasne dužine) opada. Kako temperatura raste, kriva zadržava svoj oblik, ali se pomiče prema višim frekvencijama. Utvrđene su empirijske veze između temperature i frekvencije vrha na krivulji zračenja crnog tijela (Wienov zakon pomaka, nazvan po Wilhelmu Wienu) i između temperature i ukupne energije zračenja (Stefan–Boltzmannov zakon, nazvan po austrijskom fizičaru Josephu Stefanu). i Ludwig Boltzmann), ali niko nije mogao da izvede krivu radijacije crnog tela iz prvih principa poznatih u to vreme.
Wien je uspio dobiti polu-empirijsku formulu koja se može podesiti tako da dobro opisuje krivu na visokim frekvencijama, ali pogrešno prenosi njeno ponašanje na niskim frekvencijama. J. W. Strett (Lord Rayleigh) i engleski fizičar James Jeans primijenili su princip jednake raspodjele energije među frekvencijama oscilatora sadržanih u prostoru crnog tijela i došli do druge formule (Rayleigh-Jeans formula). Dobro je reproducirao krivu radijacije crnog tijela na niskim frekvencijama, ali je odstupio od nje na visokim frekvencijama.
P., pod utjecajem teorije o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti Jamesa Clerka Maxwella (objavljene 1873. i eksperimentalno potvrđene od strane Heinricha Herca 1887.), pristupio je problemu crnog tijela sa stanovišta raspodjele energije između elementarnih električnih oscilatora. , čiji fizički oblik nije ni na koji način preciziran. Iako se na prvi pogled može činiti da metoda koju je odabrao liči na zaključak Rayleigh-Jeansa, P. je odbacio neke od pretpostavki koje su prihvatili ovi naučnici.
1900. godine, nakon dugih i upornih pokušaja da stvori teoriju koja bi na zadovoljavajući način objasnila eksperimentalne podatke, P. je uspio da izvede formulu koja se, kako su eksperimentalni fizičari sa Državnog instituta za fiziku i tehnologiju otkrili, slagala s rezultatima mjerenja sa izuzetnom preciznošću. . Bečki i Stefan-Bolcmanovi zakoni takođe su sledili iz Plankove formule. Međutim, da bi izveo svoju formulu, morao je uvesti radikalan koncept koji je bio protiv svih utvrđenih principa. Energija Planckovih oscilatora se ne mijenja kontinuirano, kao što bi slijedilo iz tradicionalne fizike, već može imati samo diskretne vrijednosti, povećavajući (ili opadajući) u konačnim koracima. Svaki energetski korak jednak je određenoj konstanti (sada se zove Planckova konstanta) pomnoženoj sa frekvencijom. Diskretni dijelovi energije su kasnije nazvani kvanti. Hipoteza koju je uveo P. označila je rođenje kvantne teorije, koja je izvršila pravu revoluciju u fizici. Klasična fizika, za razliku od moderne, sada znači “fizika prije Plancka”.
P. nikako nije bio revolucionar, a ni on sam ni drugi fizičari nisu bili svjesni dubokog značenja pojma "kvant". Za P., kvant je bio samo sredstvo koje je omogućilo da se izvede formula koja se zadovoljavajuće slaže sa krivom zračenja apsolutno crnog tijela. Više puta je pokušavao postići dogovor u okviru klasične tradicije, ali bez uspjeha. Istovremeno, sa zadovoljstvom je primetio prve uspehe kvantne teorije, koji su usledili gotovo odmah. Njegova nova teorija uključivala je, pored Planckove konstante, i druge fundamentalne veličine, kao što su brzina svjetlosti i broj poznat kao Boltzmanova konstanta. 1901. godine, na osnovu eksperimentalnih podataka o zračenju crnog tijela, P. je izračunao vrijednost Boltzmannove konstante i, koristeći druge poznate informacije, dobio Avogadrov broj (broj atoma u jednom molu elementa). Na osnovu Avogadrovog broja, P. je bio u stanju da pronađe električni naboj elektrona sa izuzetnom tačnošću.
Položaj kvantne teorije je ojačan 1905. godine, kada je Albert Ajnštajn koristio koncept fotona - kvanta elektromagnetnog zračenja - da objasni fotoelektrični efekat (emisija elektrona sa metalne površine osvetljene ultraljubičastim zračenjem). Ajnštajn je sugerisao da svetlost ima dvostruku prirodu: može se ponašati i kao talas (u šta nas uverava sva prethodna fizika) i kao čestica (što dokazuje fotoelektrični efekat). Godine 1907., Ajnštajn je dodatno ojačao poziciju kvantne teorije koristeći koncept kvanta da objasni zagonetne nepodudarnosti između teorijskih predviđanja i eksperimentalnih merenja specifičnog toplotnog kapaciteta tela – količine toplote koja je potrebna za podizanje temperature jedne jedinice mase. čvrste materije za jedan stepen.
Još jedna potvrda potencijalne moći inovacije koju je uveo P. došla je 1913. od Nielsa Bohra, koji je primijenio kvantnu teoriju na strukturu atoma. U Borovom modelu, elektroni u atomu mogu biti samo na određenim energetskim nivoima koji su određeni kvantnim ograničenjima. Prijelaz elektrona s jednog nivoa na drugi je praćen oslobađanjem energetske razlike u obliku fotona zračenja sa frekvencijom jednaku energiju foton podijeljen Planckovom konstantom. Tako je dobijeno kvantno objašnjenje za karakteristične spektre zračenja koje emituju pobuđeni atomi.
Godine 1919. P. je dobio Nobelovu nagradu za fiziku za 1918. „kao priznanje za njegove zasluge u razvoju fizike kroz otkrivanje energetskih kvanta”. Kako navodi A.G. Ekstrand, član Kraljevske švedske akademije nauka, na ceremoniji dodjele priznanja, „P.-ova teorija zračenja je najsjajnija od zvijezda vodilja modernih fizičkih istraživanja, i, koliko se može suditi, i dalje će biti mnogo vremena prije nego što se iscrpe blago koje je stekao njegov genije.” . U Nobelovom predavanju održanom 1920. godine, P. je sumirao svoj rad i priznao da „uvođenje kvanta još nije dovelo do stvaranja prave kvantne teorije“.
20s svjedočio razvoju Erwina Schrödingera, Wernera Heisenberga, P.A.M. Dirac i drugi kvantne mehanike - opremljeni složenim matematičkim aparatom kvantne teorije. P. nije volio novo probabilističko tumačenje kvantne mehanike i, poput Ajnštajna, pokušao je da pomiri predviđanja zasnovana samo na principu verovatnoće sa klasičnim idejama kauzalnosti. Njegovim težnjama nije bilo suđeno da se ostvare: probabilistički pristup je opstao.
P. doprinos moderna fizika nije ograničen na otkriće kvanta i konstante koja sada nosi njegovo ime. Bio je duboko impresioniran Ajnštajnovom specijalnom teorijom relativnosti, objavljenom 1905. Punu podršku koju je pružio P. nova teorija, umnogome je doprinijela usvajanju specijalna teorija relativnost od strane fizičara. Njegova druga dostignuća uključuju predloženu derivaciju Fokker-Planckove jednačine, koja opisuje ponašanje sistema čestica pod uticajem malih slučajnih impulsa (Adrian Fokker je holandski fizičar koji je poboljšao metodu koju je prvi koristio Ajnštajn da opiše Brownovo kretanje– haotično cik-cak kretanje sićušnih čestica suspendovanih u tečnosti). Godine 1928., u dobi od sedamdeset godina, Planck je ušao u svoju obaveznu formalnu penziju, ali nije prekinuo veze sa Društvom za osnovne nauke Kaiser Wilhelm, čiji je predsjednik postao 1930. I na pragu svoje osme decenije, nastavio je njegove istraživačke aktivnosti.
P.-ov lični život obilježila je tragedija. Njegova prva žena, rođena Marija Merk, kojom se oženio 1885. godine i koja mu je rodila dva sina i dve ćerke bliznakinje, umrla je 1909. Dve godine kasnije oženio se svojom nećakinjom Margom fon Heslin, sa kojom je dobio i sina. Najstariji sin P. je umro u prvom svjetski rat, a u narednim godinama obje su mu kćeri umrle na porođaju. Drugi sin iz prvog braka pogubljen je 1944. zbog učešća u propaloj zaveri protiv Hitlera.
Kao osoba utvrđenih stavova i vjerskih uvjerenja, a jednostavno kao poštena osoba, P. je nakon Hitlerovog dolaska na vlast 1933. javno istupio u odbranu jevrejskih naučnika protjeranih sa svojih dužnosti i prisiljenih da emigriraju. On naučna konferencija pozdravio je Ajnštajna, kojeg su nacisti anatemisali. Kada je P., kao predsednik Društva za osnovne nauke Kajzer Vilhelm, posetio Hitlera, iskoristio je ovu priliku da pokuša da zaustavi progon jevrejskih naučnika. Kao odgovor, Hitler je pokrenuo tiradu protiv Jevreja uopšte. Nakon toga, P. je postao suzdržaniji i ćutao, iako su nacisti nesumnjivo znali za njegove stavove.
Kao patriota koji je volio svoju domovinu, mogao se samo moliti da njemački narod povrati normalan život. Nastavio je da služi u raznim njemačkim učenim društvima u nadi da će sačuvati barem dio njemačke nauke i prosvjetiteljstva od potpunog uništenja. Nakon što su mu kuća i lična biblioteka uništeni tokom vazdušnog napada na Berlin, P. i njegova supruga pokušali su da nađu utočište na imanju Rogetz u blizini Magdeburga, gde su se našli između povlačenja. od strane nemačkih trupa i snage koje napreduju savezničke snage. Na kraju, bračni par Planck su otkrile američke jedinice i odvezle ih u tada sigurnu državu Getingen.
P. je umro u Getingenu 4. oktobra 1947. godine, šest meseci pre svog 90. rođendana. Na njegovom nadgrobnom spomeniku ugravirano je samo njegovo ime i prezime i brojčana vrijednost Plankove konstante.
Poput Bora i Ajnštajna, P. je bio duboko zainteresovan filozofski problemi vezano za uzročnost, etiku i slobodnu volju, te je govorio o ovim temama u štampi i stručnoj i laičkoj publici. Djelujući kao pastor (ali bez sveštenstva) u Berlinu, P. je bio duboko uvjeren da nauka nadopunjuje religiju i uči istinitosti i poštovanju.
Ljubav prema muzici koja se u njemu rasplamsala, P. je kroz svoj život ponovo nosio rano djetinjstvo. Odličan pijanista, često je svirao kamerna dela sa svojim prijateljem Ajnštajnom sve dok nije napustio Nemačku. P. je takođe bio strastveni planinar i skoro svaki odmor provodio je u Alpima.
Pored Nobelove nagrade, P. je dobio Copley medalju Londonskog kraljevskog društva (1928) i Goethe nagradu iz Frankfurta na Majni (1946). Njemačko fizičko društvo je dalo ime najviša nagrada Plankova medalja, a sam P. je bio prvi dobitnik ove počasne nagrade. U čast njegovog 80. rođendana, jedna od malih planeta je nazvana Planckian, a nakon završetka Drugog svjetskog rata, Kaiser Wilhelm Society for Basic Sciences preimenovano je u Max Planck Society. P. je bio član Njemačke i Austrijske akademije nauka, kao i naučna društva i akademije u Engleskoj, Danskoj, Irskoj, Finskoj, Grčkoj, Holandiji, Mađarskoj, Italiji, Sovjetski savez, Švedskoj, Ukrajini i Sjedinjenim Državama.
