Universitatea de Stat din Moldova

Facultatea de Fizică

Catedra de Fizică Teoretică

Istoria Fizicii

Referat

Tema: ,,Max Planck”

Efectuat de studentul:

Stefanet Eric

Controlat de profesorul:

Universitar.

Sîrghi.A

Chișinău 2014

1

Cuprins 1.1 Origine și educație ( 1858-1878 )

1.2 Începând o carieră științifică ( 1878-1888 )

1.3 Profesorul de la Berlin ( 1889-1944 )

1.3.1 Primii ani din Berlin

1.3.2 Quantum Ipoteza Planck

1.3.3 Primul Război Mondial și consecințele sale

1.3.4 Republica de la Weimar

1.3.5 Perioada de nazism

1.4 În ultimii ani ( 1944-1947 )

2 .Creativitatea științifică

2.1 Conservarea Energiei

2.2 Termodinamica

2.2.1 Principiul creșterii entropiei și aplicarea acestuia

2.2.2 Termodinamica soluții și electroliți

2.2.3 Alte lucrări pe termodinamicii

2.3 Teoria de radiație termică și începutul teoriei cuantice

2.3.1 Classic Stage

2.3.2 Formula Planck cuantum de acțiune

2.3.3 Impact : Caracterul permanent și sistemul de unități naturale

2.3.4 Procedurile de teoria relativității și optica

3 Plank ca un educator și autor de manuale

4 Punctele de vedere filozofice și religioase

4.1 Procedurile de istoria și filozofia științei

5 Premii și membru

6 Bibliografia

2

1.1 Originile și educația (1858-1878)

Max Planck, născut la 23 aprilie 1858 în Kiel , a apartinut unei vechi familii nobiliare , printre strămoșii săi - avocați proeminenți , oameni de știință , liderii bisericii militare și . Bunicul său ( Heinrich Ludwig Planck , 1785-1831 ) și bunicul ( Gottlieb Jakob Planck , 1751-1833 ) a fost profesori de teologie la Universitatea din Gottingen , și unchiul său ( Gottlieb Karl Georg Planck , 1824-1910 ) - un avocat celebru , unul dintre fondatorii cod. Civil german . Tatăl sau fizicianul Wilhelm Planck ( Johann Julius Wilhelm von Planck , 1817-1900 ) , a fost , de asemenea, un avocat , un profesor de drept la Universitatea din Kiel . El a fost căsătorit de două ori și a avut doi copii din prima căsătorie ( Hugo și Emma ) și cinci din al doilea ( Herman , Hildegard , Adalbert , Max și Otto ) . Mama lui Max , Emma Pattsig ( Emma Patzig , 1821-1914 ) , a venit de la o familie de pastori din orașul Pomerania Greifswald. Faimosul fizician Max Born scria asa , " cu privire la originea lui Planck despre aceste persoane - frumos , decent , incoruptibil , nobil și generos , care Sa dat pe Sine la serviciul bisericii și necesitatea de a aminti la toată lumea care vrea să înțeleagă natura lui Max Planck și sursa succesului său " Primii nouă ani din viața lui Max a trecut în Kiel , capitala Holstein , care la acel moment a fost centrul de controverse între Danemarca și Prusia . În 1864 , tânărul Planck a asistat chiar la intrarea trupelor prusace si austriece . In 1867 Wilhelm Planck a acceptat invitația de a prelua postul de profesor de Drept, Universitatea din Munchen și sa mutat cu familia sa în capitala bavareză . Aici , Max a fost dat la școala Maximilianovskaya ( Maximiliansgymnasium München ) , el a invatat de bunăvoie și în curând a fost unul dintre cei mai buni elevi din clasă . În timp ce o mare atenție a fost acordată la subiecții tradiționale de gramatică ( în special , studiul limbilor antice ) , predarea stiintelor naturale de la școală , de asemenea, a fost ridicat . O influență profundă asupra tânărului Planck a avut un profesor de matematică Hermann Muller ( Hermann Müller ) , om de știință de la care in viitor a auzit pentru prima dată despre legea de conservare a energiei . Și deși profesorul nu ia văzut nici o abilitate speciala , a remarcat în mod special calitățile sale personale . Tărie de caracter , diligență și diligența educației în liceu a contribuit la consolidarea interesului său în domeniul științei , pentru a clarifica legile naturii , pe care le-a scris la sfârșitul duratei de viață :

Din tinerețe a fost inspirat să se angajeze în sensibilizarea științei fapt bineinteles că legile gândirii noastre coincid cu legile care au avut loc în procesul de a obține impresii din lumea exterioară , și că , prin urmare , o persoană poate judeca aceste legi prin gândire pură . Esențial în acest caz este că lumea din afara este ceva care nu depinde de noi , absolut , ceea ce ne-am rezista , și căutarea de legi

3

referitoare la acest absolut , mi se pare cel mai frumos gol din viața unui om de știință .

O alta pasiune din copilărie a lui Planck a fost muzica : a cântat în corul de baieti , jucând mai multe instrumente ( mai ales o mulțime de timp a petrecut la pian ) , a studiat teoria muzicii și a încercat să scrie , dar în curând a ajuns la concluzia că nu avea talent ca un compozitor . Până la sfârșitul liceului , el sa confruntat cu o alegere : să devină un pianist , sau un filolog pentru a studia fizica și matematica . Planck a ales aceasta din urmă , și în septembrie 1874 a devenit student la Universitatea din Munchen . Cu toate acestea , fiind student , el este încă o mulțime de timp dedicat muzicii : a cintat organul în biserică , a servit ca choirmaster la cântarea Student Union , orchestra realizata de amatori .

La scurt timp după admiterea la Universitatea la sfatul tatălui său Planck a apelat la profesorul Philipp von Jolly și i-a spus că a vrut să fac fizica teoretică . El a început să descurajeze studentul de la acest obiectiv , argumentând că această știință se apropie de finalizare și că rămâne să analizăm doar câteva probleme minore . Cu toate acestea , conversația nu a afectat dorința lui Planck de a deveni un teoretician . Explicând decizia , el a spus că el nu a avut nici dorinta de a face descoperiri , ci doar pentru a înțelege și , eventual, să aprofundeze bazele deja stabilite ale științei . Pentru șase semestre Planck a participat la cursuri pe fizica experimentale care leau citit Wilhelm von Betz ( german Wilhelm von Beetz ) și același Jolly . În laborator Jolly Plank sa întâlnit cu Hermann von Helmholtz , faimosul fizician , profesor la Universitatea din Berlin . Tânărul a decis să-și continue studiile la Berlin , unde a petrecut două semestre 1877-1878 an academic . A devenit mentorii lui Helmholtz și Gustav Kirchhoff și a participat , de asemenea, la cursurile la matematicianul Karl Weierstrass . Cu toate acestea , Planck a fost dezamăgit cu prelegerile pe fizica , astfel stabilite cu privire la un studiu aprofundat al lucrarilor originale de Helmholtz si Kirchhoff , care au considerat un model în materie de calificare și de claritate.

1.2 Pornind cariera academică (1878-1888)

În vara anului 1878 , Planck a revenit la Munchen și a trecut în curând examenul pentru dreptul de a lucra ca profesor de fizica si matematica . În același timp, el a început independent de a cerceta, ghidate doar din cărți și articole științifice . Acest lucru a permis elevul lui Max von Laue numit mai târziu a lui Planck " autodidact " . Bazat pe activitatea de Clausius , Planck a considerat ireversibilitatea de conductivitate termică și a dat prima formulare a doua lege a termodinamicii în ceea ce privește creșterea entropiei . Rezultatele au fost raportate în cadrul tezei de

4

doctorat " La a doua lege a teoriei mecanice de căldură » ( Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie ) , protecția de care a avut loc 12 februarie 1879 de la Universitatea din Munchen . În cele din urmă , la 28 iunie , de la data examenului oral , Planck a fost atribuit un doctorat summa cum laude ( summa cum laude ) . Cu toate acestea , în timp ce teza sa nu a atras nici o atenție , în ciuda faptului că el a trimis câteva fizicieni bine-cunoscute .

În 1880 Planck a prezentat lucrarea sa " stări de echilibru ale organismelor izotrope la diferite temperaturi » ( Gleichgewichtszustände isotroper Körper în verschiedenen Temperaturen ), pentru a obține dreptul de a lucra ca profesor la universitate ( abilitare ) si a primit un loc de muncă ca un privat , conferențiar universitar , care a ocupat pentru următorii cinci ani . Din moment ce taxele de predare nu -i jefuia o mulțime de timp , sar putea concentra pe munca științifică . În timpul său liber a studiat teoria muzicii si a devenit cunoscut ca un pianist genial . O alta pasiune în acești ani a fost alpinismul , care a început în jur Alpii Bavarezi savantul a rămas un susținător al sportului de-a lungul vieții sale.

În tot acest timp , Planck a fost în speranța de a obține un post de profesor la o universitate . Cu toate acestea , prima invitație a venit de la Școala Superioară de Silvicultură din Aschaffenburg ( Forstliche Hochschule Aschaffenburg ) , care a eliminat o predarea fizicii . După consultarea cu Helmholtz , Planck a decis să refuze și să aștepte pentru o opțiune care ar fi mai în concordanță cu aspirațiile sale științifice . Acest caz a fost prezentat în primăvara anului 1885 , când tânărul savant a fost oferit la locul de profesor extraordinar de fizica teoretica la Universitatea din Kiel . El a fost imediat de acord , deși, după cum a recunoscut mai târziu această numire , el a fost obligat nu doar de a recunoaște lucrările sale științifice , ca patronajul tatălui său , al cărui prieten apropiat Gustav Karsten a lucrat ca profesor de fizica si mineralogie din Kiel . Aici, în orașul copilăriei sale , Planck a învățat repede și în curând a terminat cartea " Principiul de conservare a energiei » ( Das Princip der Erhaltung der Energie ) , la care a lucrat din 1884 . Această monografie , el a trimis la concurs anunțat de Filosofie Facultatea de la Universitatea din Gottingen . Cartea a fost primită cu interes , dar a primit un premiu în al doilea rând , în timp ce prima nu a fost acordat la oricare dintre concurenți . Motivul pentru acest lucru a fost că într- o dispută științifică între gettingentsem Wilhelm Weber și Helmholtz Berliner Planck a fost de partea acestuia din urmă.

Începând cu toamna anului 1886 , Planck a scris o serie de articole sub titlul " Pe principiul creșterii entropiei » ( Über das der Princip Vermehrung der Entropie ) , în care considerațiile termodinamice aplicate pentru a rezolva problemele specifice

5

în fizică și chimie . Acest lucru l-au adus unele faima în cercurile academice , în special în rândul experți în chimie fizică . În special , el a întâlnit Wilhelm Ostwald și Svante Arrhenius , acesta din urmă a venit la bar în Kiel , pentru a discuta despre problemele științifice . 31 martie 1887 Max Planck , care a fost acum complet asigurat de vedere financiar , sa căsătorit cu iubita sa din copilărie Mary Merck ( Marie Merck ) , fiica unui bancher din München . Ei au avut patru copii : fii, Carl ( Karl , 1888-1916 ) și Erwin ( Erwin , 1893-1945 ), și fiicele gemene Emma ( Emma , 1889-1919 ) și Greta ( Grete , 1889-1917 ).

1.3Profesor la Berlin (1889-1944)

1.3.1 Primii ani in Berlin

În octombrie 1887 , după moartea lui Kirchhoff eliminate Departamentul de Fizică Teoretică la Universitatea din Berlin . Primele două pretendenți pentru dreptul de a ocupa acest post - Ludwig Boltzmann și Hertz - a refuzat , preferand sa München și Bonn , respectiv . Apoi, Helmholtz nominalizat Planck , care a primit note mari de la colegi ca un savant , profesor și om . Pentru a -și îndeplini sarcinile lor în Berlin , tânărul fizician a început în ianuarie 1889, în primii trei ani el a rămas un profesor extraordinar până 1892 la Universitatea comună a fost înființată catedra de fizică teoretică . În același timp , el a condus Institutul Universitar nou deschis pentru Fizica Teoretica . Locuri de muncă în Berlin permis să interacționeze strâns cu Helmholtz august Kundt și alți fizicieni proeminenți , ci ca un teoretician Planck a fost , în esență, în izolare , și la început a avut mari dificultăți de a intra în contact cu colegi experimentatori . În 1894 , cu privire la propunerea de Helmholtz Kundt și a fost ales membru al Academiei de Științe Prusace.

Planck a fost implicat activ in viata in campus , în activitatea diferitelor comisii și folosit autoritatea sa tot mai mare pentru a proteja colegii și știința lor , în general . Deci el a insistat cu privire la numirea lui Emil Warburg ( germană Emil Warburg ) succesor august Kundt , care a murit în 1894 , deși Ministerul prusac Educației a încercat să ignore recomandarea facultății în favoarea acestui candidat . În 1895 Planck a fost un membru al comisiei care a investigat , la cererea Ministeruluifizico Leo Arons ( germană Leo Arons ) , în picioare pe un poziții socialiste și este susținută financiar de către Partidul Social Democrat din Germania . Comisia a constatat nici o influenta opiniile politice Arons pe predare și activități de cercetare lui și a refuzat să -l pedepsească . În 1897 , ca răspuns la o cerere specifică , Planck a pus principiul interdicției de învățământ universitar pentru femei , a permis mai multe femei pentru a participa la prelegerile sale . Mai târziu, el a invitat din Viena Lisa Meitner , un fost student de Boltzmann , și în

6

1912 , chiar sa numit asistentul său , Meitner a devenit unul dintre cei mai apropiați prieteni a lui Planck. În primii ani de la Berlin Plank plătit încă o atenție mult la muzica si la un moment dat chiar a predat un curs de teoria muzicii . În cazul în care Institutul a fost transferat la un armoniu mare , el trebuie să învețe această percepție instrument al ordinii naturale a muzicii și a concluzionat că temperament în toate împrejurările suna mai expresiv . Acest rezultat ( " urechea noastră preferă scară temperat " ) Planck la publicat în 1893 într-un articol special .

Începând cu 1895 , Planck a inclus editarea revistei Annalen der Physik , în care omul de știință responsabil pentru articolele pe teme teoretice . În timp ce lucra pe acest post , el a căutat o distincție mai clară între fizică și filozofie de matematică , care a contribuit la formarea unei noi discipline , la momentul - Fizica Teoretica . 23 martie 1911 , Planck a fost ales secretar permanent al Academiei de Științe prusac , care este una dintre cele patru directori ai instituției ( cu doi de științe umaniste și departamentele ) . În următorii câțiva ani , el a folosit de poziția sa pentru o invitație la Berlin și membru ales al Academiei de Albert Einstein , a carui munca este foarte apreciat . Mai mult decât atât , Plank a servit ca rector de la Universitatea din Berlin pentru 1913-1914 an academic , precum și de trei ori ( 1905-1908 și 1915-1916 ), a fost ales președinte al Germaniei Physical Society . El a fost implicat în crearea de Kaiser Wilhelm Societatea , înființată în 1911 prin decret al împăratului Wilhelm al II-lea , în special din 1913 , el a participat la negocierile privind înființarea Companiei cadrul Institutului de Fizică , care ar fi trebuit să conducă Einstein.

În octombrie 1909 soția sa a murit Planck Maria . Optsprezece luni mai târziu, în martie 1911, un om de stiinta sa căsătorit pentru a doua oară - nepoata de prima sa soție Margarete von Hesslin ( Margarete von Hoeßlin , 1882-1949 ) , fiica unui artist celebru Georg von Hesslina ( german Georg von Hoeßlin ) . Ei au avut un copil comun Hermann ( Hermann , 1911-1954 ). Planck a fost un om de familie și , în conformitate cu soția sa , " să dezvăluie pe deplin toate calitățile lor umane numai în familie . " Cu adevărat liber , el a simțit doar printre oamenii din cercul lui , suburbia Berlin de Grunewald , în cazul în care omul de știință și familia sa au locuit într-o casă mare, cu o grădină mare , a fost locuit de profesori universitari . Vecinii apropiați lui Planck au fost cunoscute de istorici Hans Delbruck și Adolf von Harnack . În anii dinaintea războiului dată la două săptămâni Planck a găzduit seri muzicale de la domiciliu , la care au participat de celebrul violonist Joseph Joachim , Albert Einstein și a altor prieteni . În conformitate cu nepotul de stiinta , muzica a fost singurul domeniu în care Planck temperat spiritul său , oameni de stiinta prefera lucrări de Schubert , Brahms și Schumann.

7

1.3.2 Ipoteza cuantica a lui Planck

In perioada de la Berlin îi aparține cea mai mare realizare științifică a lui Planck . La mijlocul anilor 1890 , el a abordat problema de radiație termică , iar la sfârșitul lui 1900 a ajuns la un succes decisiv : are formula potrivită pentru distribuția de energie în spectrul de un corp negru , și a dat- o bază teoretică , intră în celebrul " cuantumul de acțiune » h . Quantum ipoteză om de stiinta german , din care un profund sentiment a fost descoperit abia mult mai târziu , a marcat nașterea fizicii cuantice. În anii următori , Planck a muncit din greu , încearcă să împace rezultatele lor cu fizica clasica , este extrem de precaut de măsuri suplimentare care duc în direcția departe de ideile vechi, cum ar fi teoria lui Einstein de cuante de lumină . Dar toate eforturile sale au fost în zadar , așa cum a scris în lucrarea sa " științifica Autobiografie " : Încercările mele zadarnice de a intra într-un fel cuantumul de acțiune în teoria clasică a continuat pentru un număr de ani, și ma costat un pic de muncă. Unii dintre colegii mei au văzut în acest fel de tragedie. Dar am avut o opinie diferită despre ea, pentru că binele pe care i-am luat de la această analiză în profunzime a fost semnificativă. Pentru că acum știu că fizica cuantică acțiune joacă un rol mult mai mare decât am fost la prima înclinați să creadă ...

Între timp , datorită muncii lui Albert Einstein , Paul Ehrenfest și alți oameni de știință , teoria cuantică a câștigat tot mai mare recunoaștere în comunitatea științifică . Dovadă în acest sens a fost convocarea toamna anului 1911 prima Conferință Solvay , pe tema "cuanta de radiații . " Această conferință reprezentant pune teoria cuantică de radiatii de la centrul de lumea științifică , deși provocările și contradicțiile sale au rămas nesoluționate. După ce apare în 1913 activitatea de Niels Bohr leagă ipoteză de cuante cu problema structurii atomice , o fază de dezvoltare rapidă a fizicii cuantice . Planck a fost recunoscut si ii se decerneaza Premiului Nobel pentru Fizică pentru 1918 cu textul " în semn de recunoaștere a serviciilor care le-a prestate fizică pentru descoperirea de cuante de energie . " 02 iulie 1920 în Stockholm, om de stiinta de a citi Nobel prelegerea " Apariția și dezvoltarea treptată a teoriei cuantice "

1.3.3 Primul război mondial și urmările sale

La fel ca mulți dintre colegii săi , Planck , a adus patriotismul în spiritul prusac , încurajat de izbucnirea Primului Război Mondial . În discursurile sale publice, a salutat război care vizează , așa cum el a crezut , pentru a proteja doar cererile și valorile critice ale națiunii germane , și a îndemnat tinerii să se alăture armatei în

8

calitate de voluntari . El a văzut în război o modalitate de a depăși toate diferențele și uni națiunea într-un întreg : " Poporul german , din nou, sa trezit . " Planck a semnat publicat în octombrie 1914 " intelectualii Manifestul 93 de " justifică intrarea Germaniei în război , el a mai târziu a regretat . Înmuiere a savantului a fost datorat în mare măsură comunicarea cu Hendrik Lorentz , care, ca urmare a apartenenței la un stat neutru au avut ocazia de a transmite , până la punctul Planck din partea opusă . În special , fizicianul olandez a furnizat dovezi ca crimele trupelor germane din Belgia nu au fost doar o plasmuire de calomnie și propagandă inamic . Începând cu primăvara anului 1915 , Planck a argumentat împotriva consolidarea ură între popoare și pentru refacerea fostelor relații internaționale , iar la începutul anului 1916 a trecut prin scrisoarea deschisă Lorentz a colegilor de la Antanta , care a declarat " Manifestul de 93 " creșterea urmare patriotism în primele săptămâni de război , a refuzat să-și apere toate acțiunile de armata germană în timpul războiului și a scris că " există domenii ale vieții intelectuale și morale , care se află dincolo de lupta națiunilor " și , dacă este posibil cooperarea de cetățeni din diferite țări .

Naivitatea lui Planck despre politică în timpul războiului remarcat Laue și Einstein . Înfrângerea în război și căderea ulterioară a rănit monarhia si a atins sentimentele patriotice a lui Planck . Chiar și patru ani mai târziu , într- unul dintre discursurile sale , el și-a exprimat regretul că familia imperială a pierdut tronul . Cu toate acestea , el a înțeles că abdicarea împăratului este una dintre condițiile reformelor și conservare a statului german necesare ca atare . Războiul a adus un om de știință și o tragedie personală mai 1916 , la Verdun a ucis fiul său cel mare , Karl . Planck pentru acest eveniment a fost o ocazie de a supraestima atitudinea lor de la fiul său , care nu a putut găsi locul lor în viață și nu ar putea justifica speranțele fixate pe ea tată , un om de stiinta a scris cu amărăciune despre ea : " Fără război , n-aș fi învățat valoarea sa , și acum, că eu știu , am să -l pierd . " În 1917 fiica lui Planck , Greta , care sa căsătorit cu profesorul Heidelberg Ferdinand Fehling ( Ferdinand Fehling ) , a murit o săptămână după naștere . Sora ei geamana , Emma , care a avut grijă de copil , în ianuarie 1919, a devenit , de asemenea, soția lui Fehling , dar în cele din urmă , sora ei este o soartă asemenea, ea a murit la naștere . Nepoata orfani primit numele în onoarea mamelor lor , parțial educați în casa bunicului său . Fiul cel mai mic , Erwin Planck , de asemenea, a servit pe partea din față a războiului întâlnit în captivitate franceză.

1.3.4 Republicii de la Weimar

Plank a jucat un rol important în reorganizarea postbelică de știință german , care a avut loc în condiții de declin economic și reducerea fondurilor pentru cercetare . El

9

a devenit unul dintre inițiatorii înființarea Asociației de urgență a germană Science ( germană Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft ) , creat pentru a atrage finanțare din diverse surse și apoi a participat în mod activ la distribuirea de fonduri pentru punerea în aplicare a diferitelor comitete ale organizației . Planck , în 1916 , fostul senator Kaiser Wilhelm Society , a participat în managementul general al companiei , ale căror instituții sunt în noile condiții au fost forțați să se concentreze pe cercetarea aplicată , care sunt importante pentru recuperarea a industriei germane . Om de stiinta pentru a lua o poziție critică față de noua politică , de asteptare nu uita importanța cercetării de bază . În iulie 1930 a fost ales presedinte al Societatii , o mulțime de timp om de știință în vârstă dat comuniune de politicieni , oameni de afaceri , bancheri , jurnaliști , a vorbit la mass-media . În ceea ce pentru opiniile sale politice , în noile condiții de o republică parlamentară Planck a început să sprijine moderat drept german , Partidul Popular , care reprezintă interesele industriași . În afară de ruina economică , poziția de știință din Germania postbelică a fost complicată de izolare internațională , care a fost în mare măsură asociate cu poziția naționalistă de oameni de stiinta germani în timpul al doilea război mondial și care a început treptat să apară . Situația a fost exacerbată de restricții severe impuse Germaniei de rezultatele tratatului de pace care nu a contribuit la manifestarea de inițiativă din partea oamenilor de știință , Planck și mai multi colegi deai sai au recunoscut propria sa greseala imposibila în astfel de situații , pentru că s-ar putea găsi un act de lașitate și de egoism . Doar la mijlocul anilor 1920 a început să scadă stresul , și în 1926 , după adoptarea de Germania în Liga Națiunilor , oamenii de stiinta din Germania și Austria au fost invitați să se alăture Consiliului Internațional de Cercetare ( predecesorul al Consiliului Internațional pentru Știință ). Planck , care au înțeles importanța cooperării științifice internaționale , a contribuit la restabilirea relațiilor sfâșiat de război și de a stabili noi contacte în timpul călătoriilor sale . În acest demers , el a încercat să rămânem la principiul neamestecului în treburile de politica științei și contacte informale preferate sau întâlniri pur științifice organizate de stat sau de alte organizații politice . În special , în ciuda atitudinea călduț al guvernului și partidului său , el a participat în calitate de reprezentant al Academiei de Științe a Prusiei , cu ocazia celebrării a 200-a aniversare a Academiei de Științe a Rusiei , a avut loc în septembrie 1925, în Leningrad și Moscova.

Planck a predat la Institutul de Fizică Teoretică Max von Laue în 1921 și toamna anului 1926 , la atingerea limitei de vârstă , a demisionat în calitate de profesor la Universitatea din Berlin . El a fost urmat de Erwin Schrödinger , lucrările de care Planck privit cu mare interes . Cu toate acestea , după demisia de un om de stiinta ,

10

a primit titlul de profesor onorific , încă implicat activ în viața academică a Universității , activitatea de primire și evaluare comitete , de mai mulți ani ținut cursuri , el a rămas , de asemenea, secretar al Academiei de Științe prusace . În 1930 , Planck a avut posibilitatea de a petrece mai mult timp cu prelegeri pe teme științifice și filozofice generale , performantele sale au avut loc nu numai la diferite universități din Germania , dar și în Olanda , Anglia , Elveția , Suedia , Finlanda . Științifică a aderat aplica cu strictețe anumite regulamente , în conformitate cu care lucrarea este alternat cu odihna . El a folosit întotdeauna , vacanta, de a fi la fel de relaxant , de călătorie , alpinism , a petrecut timp la moșia sa apropiat Tegernsee , el a fost capabil de a menține stare bună a sănătatii pina a ajunge in vârstă.

1.3.5 Perioada nazismului

În 1933 , la putere în Germania, naziștii au venit , au început o represiune nedorita împotriva savanților , mulți dintre ei ( în special cei de origine evreiască ), au fost forțați să emigreze . Multi oameni de stiinta germani crezut inițial că politica a noului regim este temporară și că tendințele negative trebuie în cele din urmă să dispară , astfel tactica Planck și alți lideri de știință a fost de a-și apăra știință și, în același timp, pentru a evita orice critică a regimului . Conform istoricului John Heilbronn ( născut John L. Heilbron ) , « au făcut în mod deschis concesii în lucrurile mici, și nu a protestat public împotriva marilor nedreptăți ... " Prima prioritate pentru Planck si colegii sai care au rămas în Germania , a fost păstrarea de știință în noul mediu , de protecție de la distrugere finală . Pentru a face acest lucru , un om de știință în vârstă folosit autoritatea și poziția de președinte al Kaiser Wilhelm lui , încercând să nu atragă atenția autorităților , el a ajutat la păstrarea instituțiilor sanitare Compania a ajutat angajații concediați găsi un nou loc de muncă sau pentru a merge în străinătate . Aderarea la această tactică de contacte personale , în timpul unei întâlniri cu Adolf Hitler mai 1933 , Planck a încercat să mijlocească pentru colegul său evreiesc Fritz Haber , celebrul chimist , dar Fuhrer nici nu vreau să vorbesc despre asta . Dupa ce a suferit o înfrângere , Planck , cu toate acestea , nu s-au opus în mod deschis regimului nazist și a încercat să mențină cât mai mult cu el la pace . Deci , el nu a fost de acord cu poziția de Einstein , a declarat în mod public opoziția față de nazism , și, practic, eliminată de la participarea la procedura de privare de membru Einstein în cadrul Academiei de Științe prusac . Cu toate acestea , care doresc pentru a atenua situația , Planck a făcut o declarație în care a amintit despre importanța muncii lui Einstein pentru dezvoltarea fizică , dar și-a exprimat regretul că " Einstein propria comportamentul lor politic a făcut prezența în academie imposibil . " Planck , de asemenea, a acționat ca un organizator de comemorare Haber , care a murit în exil ,

11

această întâlnire a avut loc , în ciuda interdicției oficială de a vizita se aplică tuturor funcționarilor publici. Om de știință a permis să critice regimul numai în mod indirect , afectează în discursurile lor pe teme filosofice și istorice sau contemporane. Einstein nu a iertat Planck pentru refuzul său de a vorbi public împotriva nedreptății a fost săvârșită ( în 1933 a încetat corespondența lor ) , și chiar profesorul său Laue criticat pentru faptul că el nu a arătat mai " încăpățânat ".

La începutul anului 1936 , atacurile asupra lui Planck de către reprezentanți ai așa - numitul " arian Fizica " intensificat , om de stiinta a declarat idei nocive conductoare , mediocre protejatul cercetător " Einstein clică . " Aceasta activare a fost în mare parte ca urmare a desemnat 01 aprilie , re - alegere a Președintelui de Kaiser Wilhelm Societatea , care , în conformitate cu Philip Lenard , încă de la început a fost " monstru evreu . " Cu toate acestea , Planck a fost capabil să-și păstreze această poziție , în același timp, a început căutarea pentru un succesor potrivit . Ei au devenit Carl Bosch , care a reusit Planck în 1937 . 22 decembrie 1938 și a lăsat un om de stiinta in varsta cu postul de secretar al academiei , cu toate acestea , a continuat să lupte , încercând să-și păstreze rămășițele acestei autonomie instituție științifică. În mai 1938 , în Berlin , a fost prezentat în cele din urmă InstitutulKaiser Wilhelm Society ( germană : Kaiser - Wilhelm - Institut für Physik ) , din care crearea de mai mulți ani Planck dedicat o mulțime de efort . În ciuda rezistenței din reprezentanți ai " fizicii arian " , la inițiativa recent numit director Peter Debye Institutul a fost numit dupa Max Planck.

1.4 Ultimii ani (1944-1947)

După al doilea război mondial Planck a continuat să conferențieze în întreaga țară . În februarie 1944 , ca urmare a raid anglo - american casa om de știință în domeniul aviației a ars în Grunewald , au fost distruse manuscrise și jurnalele sale , cele mai multe din biblioteca sa extins . El a fost forțat să se mute cu prietenul său Karl calm ( german Carl Still ) a Rogets imobiliare lângă Magdeburg . Lovitură puternică la știință în vârstă a fost moartea de al doilea fiu al lui Erwin ( german Erwin Planck ) , care a fost aproape de grupul de colonelul Stauffenberg și a participat la discuțiile despre viitorul reorganizarea conspiratori Germania . Deși implicarea directă în evenimentele din 20 iulie 1944 , Erwin , se pare , nu a acceptat , el a fost condamnat la moarte și , în ciuda petiția tatălui pentru clemență în ianuarie 1945 spânzurat . În primăvara anului 1945 , Max Planck a fost aproape ucis în timpul bombardamentelor din Kassel , unde a jucat cu un alt curs . La

12

sfârșitul lunii aprilie , proprietatea a fost distrusă Rogets , Plank cu soția sa pentru un timp ascuns în pădure , și apoi în termen de două săptămâni de viață în lăptarului locale ,om de stiinta de stat artrita agravată a coloanei vertebrale , abia putea merge . În cele din urmă , el a fost dus la armata SUA Gottingen trimis pentru a salva omul cel vechi , la cererea profesorului Robert Paul ( nascut Robert Wichard Pohl ) . Aici omul de știință a fost nevoit să-și petreacă cinci săptămâni la clinica universitară , starea lui de sănătate sa deteriorat în mod semnificativ ca urmare a unor evenimente cu experiență . Planck sa stabilit în Göttingen , la nepoata sa , și în curând el a fost capabil să se întoarcă la locul de muncă , pentru a preda spectacole.

În iulie 1946, Planck a vizitat Anglia , unde în calitate de unic reprezentant al Germaniei a luat parte la celebrarea a 300 de ani de la nașterea lui Isaac Newton . Fizician vreme în vârstă a rămas președinte de onoare al Kaiser Wilhelm Societatea , care în curând , cu acordul de știință a fost redenumit Societatea Max Planck ( primul președinte al acesteia a fost Otto Hahn ). În Bonn , în timpul uneia dintre turneele sale de curs , în vârstă de 88 de ani, bilateral Planck grav bolnav cu pneumonie , dar a reușit să recupereze . În martie 1947, a avut loc ultimul său discurs studenților . Comunității științifice în Germania a fost pregătirea pentru festivitățile prilejuite de aniversarea a 90 de ani , dar cu câteva luni înainte de data de acest om de stiinta circulară a murit de un accident vascular cerebral . Sa întâmplat pe 04 octombrie 1947 în Göttingen , unde a fost îngropat Planck.

2. Creativitate științifică

2.1 Legea conservarii energiei

În cartea " Principiul de conservare a energiei " ( 1887) , care a jucat un rol important în dezvoltarea de idei cu privire la legile fundamentale ale naturii , Planck a considerat în detaliu istoria acestei legi , oamenii de stiinta au analizat contribuția din trecut ( de la Stevin și se termină Helmholtz ), in intelegerea rolului de conceptul de conservare a energiei în știință. Următorul Planck considerate diferite forme de energie și a arătat că pentru legea de conservare a ecuațiilor de energie de mișcare ( de exemplu , ecuațiile lui Newton ) este necesar să se foloseascăașa - numitul principiu suprapunere , conform căruiaenergia totală a sistemului poate fi împărțit în suma componentelor independente ( de exemplu , energia de mișcare de-a lungulrespective axe ) . Principiu suprapunere , în funcție de Planck , nu este destul de stricte și necesită verificare experimental în fiecare

13

situație în parte . Pe baza acestui principiu , oamenii de stiinta au aratat ca legea de conservare a legii lui Newton energie de acțiune și reacție . Astfel , subliniază Planck " principiu suprapunere joacă în toate fizica ... un rol extrem de important , fără toate fenomenele s-ar fi amestecat cu unul pe altul , și ar fi imposibil să se stabilească relația dintre fenomenele individuale de la fiecare parte, pentru cazul în care fiecare acțiune a încălcat un alt , apoi încetează în mod natural posibilitatea de a învăța o relație de cauzalitate ". Având în vedere sale de legea de conservare a energiei ca un savant lege empirică a căutat să -l separe de conținutul fizic comun în timp ce speculația filosofică și științifică populară , și de-a lungul frontierei dintre fizica teoretica pe de o parte, și metafizica și matematica pe de altă parte . Acest lucru este exprimat de asemenea dorința ca ornamente urmat de-a lungul vieții sale : să identifice principii științifice universale , lipsite de trăsături antropomorfe sau relativism istoric.

Cu studiul legat de conservare a energiei Planck a descoperit un alt concept fundamental - " . Legea supremă a fizicii " principiul cel mai puțin acțiuni , pe care el a numit Oamenii de stiinta act de faptul că legile de conservare urma dintr-un singur principiu de puțina acțiune : legea de conservare a impulsului corespunde coordonatelor spațiale , în timp ce legea de conservare a energiei - dimensiunea de timp. Mai mult decât atât , atunci când primele descoperiri în fizica cuantică au ridicat problema aplicabilității cunoscute legile mecanicii clasice și electrodinamica , principiul cel mai puțin acțiuni , în funcție de Planck , a trebuit să păstreze semnificația sa universală , spre deosebire de cele derivate din aceste concepte , cum ar fi Hamilton.

2.2 Termodinamica

2.2.1 Principiul creșterii entropiei și aplicarea ei

Inca fiind student Planck a avut un interes profund pentru cea de-a doua lege a termodinamicii , dar a fost nemulțumit cu formulările. În funcție de om de știință , a doua lege poate fi declarat în cea mai simplă și cea mai generală formă , dacă vom folosi reprezentarea entropiei - valoarea introdusă în fizicianul Rudolf Clausius . Apoi , în funcție de Planck , cea de a doua lege a termodinamicii poate fi exprimată în forma următoare : entropia totală a tuturor organismelor care suferă schimbări în unele proces naturale. Prin " proces natural " Planck a însemnat proces ireversibil , ca spre deosebire de un proces reversibil , sau " neutru " , o trăsătură distinctivă a procesului natural este incapacitatea de a readuce sistemul la starea inițială fără a modifica sistemul din jurul corpului . Astfel , entropia servește ca măsură a " preferință " , denaturastării finale asistemului înainte de pornire , și

14

este strâns legată de procesele ireversibile . Aceste considerații au fost prezentate pentru tinerii oameni de stiinta din teza sa de doctorat ( 1879 ) . În anii următori , el a considerat -o serie de procese termodinamice specifice , în scopul de a demonstra posibilitatea de a stabili legi de echilibru fizice și chimice de considerente de entropie aproximativ atingând o valoare maximă la echilibru . Cu toate acestea , după cum a arătat mulți ani mai târziu Planck însuși , " marele teoretician american Josiah Willard Gibbs înainte de mine , chiar înainte de a formula aceeași poziție , uneori, chiar și într-o formă mai generală , așa că ... muncii mele nu au fost încununate de succes în afara ".

Beneficii formulare a doua lege a termodinamicii în termeni de entropie au fost demonstrate de oamenii de stiinta intr-o serie de patru lucrări sub titlul " Pe principiul creșterii entropiei » ( Über das Princip der Vermehrung der Entropie , primele trei părți a venit în 1887 , iar al patrulea - în 1891 ) . Înprima comunicare Planck examinatinteracțiunea dintre două stări agregate ale unei singure substanțe , dar și între compusul chimic și un amestec al produselor sale de disociere . El a arătat că pentru temperatură și presiune arbitrar în astfel de sisteme nu poate fi un echilibru stabil înprimul caz o stare fizică în alta , iar în a doua substanță se descompune complet , sau , dimpotrivă , toate produsele de disociere sunt conectate . Mai mult ,autorul a examinat reacțiile chimice în raport în greutate constantă de substanțe și a concluzionat că , din cauzaprincipiului creșterii entropieireacție va merge pentru a finaliza absolvire într -o anumită direcție , în funcție de temperatură și presiune. Într-un al doilea raport Planck a abordat problema de disociere a compușilor gazoși și de analiza schimbarea în entropie , a arătat că descompunerea substanței va continua sau nu , în funcție de starea sistemului este determinată de temperatură , presiune și gradul de disociere . În al treilea mesaj , cercetatorii au demonstrat ca principiul de creștere legilor entropiei vă permite să setați apariția oricăror reacții chimice și termodinamice . Aici el a introdus conceptul de entropie și electric analizat cazul de interacțiune între doi conductori . În sfârșit , în al patrulea și ultimul raport Planck considera procese electrochimice . Implicații teoretice pentru toate cazurile individuale la care se adresează în această serie , în comparație cu datele experimentale disponibile. Abordare termodinamică dezvoltata de Planck în aceste lucrări , a jucat un rol important în dezvoltarea chimiei fizice , în special , el a primit o expresie importantă pentru constanta de echilibru de o reacție chimică de presiunea.

De-a lungul carierei sale științifice ulterioare Planck a revenit în mod repetat, pentru a discuta despre semnificația de a doua lege a termodinamicii și diverse interpretări sale . El credea că această lege este imposibil de a formula o priori , ci doar derivă din observațiile experimentale de încredere . Conform lui Planck

15

valoarea la al doilea element , constă de asemenea prin faptul că oferă criteriul necesar și suficient pentru a distinge între procesele reversibile și ireversibile , sau cu alte cuvinte , o măsură a probabilității termodinamic al unui anumit stare a sistemului. Apelul său la interpretarea probabilistic de entropie propus pentru prima dată de Ludwig Boltzmann , a fost asociat cu dezvoltarea teoriei radiației termice în anii 1895-1901 . Pentru Planck definiție statistică a entropiei avantaj asupra pur termodinamic , pe care el a aderat anterior , a constat în extinderea acestui concept la stat non- echilibru al sistemului . Cu toate acestea , spre deosebire de principiul interpretării Planck Boltzmann de creștere a entropiei în ambele determinist ( nu aleator ), prima lege absolută a rămas neschimbată . Numai în 1914 activitatea de Albert Einstein și Marian Smoluchowski pe teoria mișcării browniene Planck în cele din urmă convins de existența a fluctuațiilor și , ca o consecință , perioada de valabilitate a înțelegerii statistică a doua lege a termodinamicii. În articolul său " Noua definiție statistică a entropiei » ( Eine neue statistische Definition der Entropie , 1925 ), el a dat o formulare generală de expresie statistice pentru entropia sistemelor cuantice și a aplicat-o în cazul unui sistem de oscilatoare și un gaz monoatomic.

2.2.2 Termodinamica soluții și electroliți

Într-o serie de documente ", pe principiul creșterii entropiei " Planck aplicat a doua lege a termodinamicii , în modul său de redactare pentru a descrie proprietățile termodinamice ale soluțiilor diluate și a determinat condițiile impuse de concentrația substanței dizolvate la la o temperatură dată și presiunea în sistemul de venit de echilibru chimic . Cu toate acestea , el a arătat că proprietățile soluțiilor depind deinteracțiunea dintre moleculele de solvent și substanța dizolvată , și prin urmare, nu reductibile la legile de gaze ; dedus din considerente termodinamice legea Raoult despre scăderea presiunii de vapori a solventului prin care se adaugă o anumită cantitate de o altă substanță , setațiraportul dintre scade temperatura topire și căldura latentă de topire ; luat formula Van't Hoff pentru presiunii osmotice. Folosind teoria lui , Planck în 1887 a arătat că proprietățile de soluții , cum ar fi scaderea punctului de congelare , poate fi explicată doar prin disociere a substanței dizolvate . Acest lucru a fost în conformitate cu teoria de disociere electrolitica , dezvoltat la aproximativ în aceeași perioadă , omul de știință suedez Svante Arrhenius și obține astfel un studiu termodinamic . Cu toate acestea , el a criticat abordarea Arrhenius Planck , pentru că el credea în prezența de particule de solut importante de sarcină electrică , care nu ia în considerare într-o analiză pur termodinamic de fizicianul german . Aspect aproape simultant Planck și Arrhenius au provocat la începutul anilor 1890 , dezbaterea despre prioritatea în dezvoltarea

16

teoriei de disociere electrolitica , cu toate acestea , ulterior, Planck a recunoscut primatul de colegii săi din Suedia. Cu toate acestea , după cum sa menționat de către Max Born , nici unul dintre participanți nu a fost în totalitate dreptate , pentru că , după cum arată studiile de Debye și Huckel , justiție legile termodinamicii nu se schimba dependența de tipul lor specific de taxe.

În 1888 , indiferent de Wilhelm Ostwald , Planck a demonstrat aplicabilitatea dreptului de acțiune în masă a soluțiilor de electroliți slabe . În 1890 Planck a datbaza termodinamic pentruteoria difuziei de electroliți , și Walther Nernst propus bazat pe conceptul de presiune osmotică de ioni în soluție . Pe baza acestei teorii , Planck obținute pentru diferența de potențial între două formule electrolit , care a fost confirmată experimental prin Nernst] . În " Prelegeri pe termodinamicii " sale ( 1897 ) , omul de stiinta a dat o dovadă riguroasă a regulii de faza de sistem chimic multicomponent , a aplicat-o la soluțiile investigat o serie de cazuri speciale și le clasifica în funcție de numărul de componente și numărul de faze. Mulți ani mai târziu , la începutul anilor 1930 , Planck a revenit la subiectele fizico-chimice și a scris mai multe lucrări cu privire la diferența de potențial solutii slabe de electroliți.

2.2.3 Alte lucruri pe termodinamica

In 1906 Nernst bazat pe studiile experimentale au sugerat căentropia unei substanțe cristalină pură , la temperatura de zero absolut tinde să o constantă , independent defază , presiunea și alți parametri. Această afirmație a fost numit de-a treia lege a termodinamicii , sau teorema lui Nernst . În 1911 Planck a propus presupune ca la zero absolut , entropia orice problemă condensat omogen dispare . Principiu al treilea în acest formular nu se limitează la cazuri de reacții chimice sau transformări de fază considerate Nernst , și pentru a determina valoarea absolută a entropiei de un singur organism. Mai mult decât atât , această definiție a entropiei , conform Planck , pot fi atribuite la legile cuantice , și anume ,valoarea fixă a spațiului de fază alcelulei care poate calcula în mod unicprobabilitateastării termodinamice ( număr de microstările ) și , prin urmare ,entropia.

În 1934 Planck a propus prima formulare matematică generală a principiului Le Chatelier - Brown , în conformitate cu care pentru unul dintre parametrii astfel de schimbare se produce alte caracteristici care schimbaprimul parametru , sau creșteri sau scăderi în funcție de faptul dacă ambele aparținparametrul același tip sau valori diferite . Conform tipului de variabile aici sunt menite cantități intensive sau extensive.

17

2.3 Teoria radiației termice și începutul teoriei cuantice

2.3.1 Etapa clasica

Chiar de la începutul carierei sale științifice Planck a ajuns la concluzia că legile termodinamicii sunt ele însele în măsură să producă rezultate corecte , fără ipoteze arbitrare privind structura materiei . Astfel de ipoteze și a atribuit atomism. Mai mult decât atât , el a criticat teoria cinetică a gazelor , considerând-o contrară principiului de creștere a entropiei , iar în 1882 a scris că teoria atomică , în cele din urmă , trebuie să dea drumul la noțiunea de structură continuă a materiei . La scurt timp , cu toate acestea , de lucru pe probleme de chimie fizică , el a dat seama că nici o altă alternativă fructuoasă la concepte atomice și moleculare , și că nu este nevoie de a avea unele model mecanic de fenomene elementare . În același timp , cu toate acestea , el a continuat să fie sceptic a ipotezei atomice existente și abordările statistice termodinamicii . Potrivit lui , introducerea de probabilitate nu a fost suficient pentru a explica ireversibilitatea proceselor termodinamice , creșterea de entropie a înțeles într-un sens strict determinist . Poziții contradictorii Planck manifestat în cadrul dezbaterii în curs de desfășurare în 1895 , în care el a sprijinit elevul lui Ernst Zermelo , a criticat interpretarea statistică a entropiei Ludwig Boltzmann , și, în același timp, nu a vrut să respingă complet posibilitatea de o explicație mecanică a doua lege a termodinamicii . Ca un compromis , el a sugerat ( 1897 ), care interpretarea strictă a manualului poate fi corect în considerare mase nu discrete ( ca în teoria cinetică a gazelor ) , și materie continuă . Într- o încercare de a rezolva contradicțiile dintre mecanicii și termodinamicii și a obține ireversibilitatea din cauza pur conservatoare procese om de stiinta a apelat la problema de radiație termică . Privind în perspectivă , putem spune că lucrările pe această temă l-au transformat într-un atomist convins.

Imagine schematică a punerii în aplicare a corpul negru

18

Până în momentul când Planck a început să lucreze la teoria de radiație termică , în fața acestei discipline a fost o problemă de importanță fundamentală - pentru a calcula distribuția de energie în spectrul radiației echilibru corp negru , și anume corpul , radiatiei incidente complet de absorbție pe întregul domeniu spectral . Bine punerea în aplicare practică a corp negru este o mică gaură în peretele cavitatea închisă , acesta este un echilibru între radiație și materie , astfel încât radiația emisă de gaura , aproape de caracteristicile lor la radiații negru - corp . Importanța K

funcției (, T ) , care descrie emisivitatea unui corp negru la o anumită

temperatură T și la o frecvență dată , este determinată de legea lui Kirchhoff ( 1859) , în conformitate cu care raportul dintreemisivitatea și absorbție a corpului ,

precum și în orice moment o funcție universală K (, T ) . Până la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost descoperit mai multe legi referitoare la radiația echilibru corp negru . Astfel ,Stefan - Boltzmann ( 1879 , 1884) susține dependența de temperatură a densității în vrac a valorii energetice de radiații integrală pe toate frecvențele din spectrul . Legea de deplasare Wien ( 1893) au contribuit la

reducereaproblema găsirii unei funcții de două argumente K (, T ) pentru

determinarea funcțiilor unul F variabilă (/ T ) . În plus , legea defineștedeplasarea maximă a spectrului de emisie Când se modifică temperatura . Încercări de a

deduce dependența de K (, T ) din considerațiile termodinamice și electrodinamice întreprinse de fizicieni cum ar fi Vladimir Michelson ( 1887) și Wilhelm la Viena ( 1896 ) , acesta din urmă a reușit să obțină legea de distribuție normală de radiații în spectrul unui corp negru ( născut Wien apropiere ) , Ia măsurătorile de confirmare aproximative Friedrich Paschen , Otto Lummer și Ernst Pringsheim. Din punct de vedere practic , aceste studii au fost cauzate de necesitatea de a găsi noi surse de lumină și , în special , crearea de standarde pentru evaluarea de becuri electrice.

În primăvara anului 1895 , Planck a introdus Academia prusac de Științe prima lucrare pe teoria de radiație termică , iar rezultatele din acest document au fost limitate la un număr de ipoteze speciale, care sunt atenuate în publicațiile ulterioare . Sarcina principală pentru omul de știință a fost aplicarea a doua lege a termodinamicii a proceselor de radiație termică , care au fost analizate în ceea ce privește teoria electromagnetica a lui Maxwell . Această considerație implicat de interacțiunea câmpurilor electromagnetice cu emițător elementar , ca ceea ce Planck au oscilatorului armonic liniar ( " rezonator "), într- o cavitate umplută cu

radiații . Această alegere a fost justificată de funcția universal K (, T ) , care nu

19

depinde de natura corpului , asa ca a fost posibil să se limiteze în cazul idealizat de un rezonator liniar . Pe parcursul anului , Planck a scris un alt studiu în care a obținut o ecuație pentru un oscilator care interacționează cu domeniul , luând în considerareamortizarea radiativ , această ecuație a fost utilizată în studii ulterioare. La începutul lui 1900 Planck a început marele articole " La procesele de radiații ireversibile » ( Über Strahlungsvorgänge ireversibilă ) , care au fost sintetizate rezultatele cercetărilor sale cu privire la problema de radiație termică a lungul celor trei ani precedenți . Principala sarcină a savantului în acei ani a fost de a demonstra că interacțiunea de oscilatoare cu radiatii duce la un proces ireversibil de stabilire a echilibrului în sistem , dar în curând a descoperit că unele dintre legile mecanicii și electrodinamicii sunt insuficiente . Influențat de critica de la Boltzmann Planck a introdus în analiza sa ipoteza suplimentară de " radiatii natural" ( adică incoerență oscilații armonice , care poate fi extins la radiații ) , în mai multe moduri similare la ipoteza de " haos molecular ", în teoria cinetică Boltzmann a gazelor . Folosind această ipoteză , Planck a fost capabil de a obține o ecuație care se referă energia oscilatorului cu intensitatea radiației la o anumită frecvență . Introducerea conceptului de entropie electromagnetice în continuare în funcție deenergia oscilatorului , Planck formulat" electromagnetic H - teorema " și a dat o interpretare termodinamic al proceselor de emisie staționare . Din expresia lui pentru entropia a determinat temperatura de radiație electromagnetică și ca o consecință a primit Vinuri de drept radiatii si Stefan - Boltzmann . În această încercare de a schimba distribuția radiației din Wien cu privire la orice alte modificări necesare pentru expresia de entropie , care , în conformitate cu Planck , conduce la o contradicție cu principiul creșterii entropiei. Este esențial ca în această etapă de știință din anumite motive nu au folosit teorema bine-cunoscut de echipartiției de grade de energie de libertate , ceea ce ar duce la dezacord cu experiența sa a legii de radiație a Rayleigh – Jeans.

2.3.2 Formula lui Planck și cuantumul de acțiune

La începutul anului 1900, Planck a dat o justificare definiție electromagnetic teoretic de entropie , care este un alt argument în favoarea legii de radiație Wien . Prin urmare , rezultatele noi Lummer și Pringsheim ( septembrie 1900 ), care au indicat credibil distribuția respingere a spectrului de radiație a unui corp negru a funcției în lungi vinuri , cercetatorii au pus problema de o importanță fundamentală . 19 octombrie 1900 Planck prezentat la o reuniune a lucrării german Physical Society " Un îmbunătățit Wien radiație lege » ( Über eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung ) , care a propus să împace teoria lui de studiu termic cu noi date experimentale . Din aceste date , precum și de experimente recente

20

Kurlbaum Ferdinand și Heinrich Rubens , care Planck învățat câteva zile înainte de reuniunea , a indicat că legea de distribuție a vinurilor se face numai la lungimi de undă scurte și temperaturi scăzute . Luândsimplu generalizareaexpresiei pentru relația dintre entropia șienergiaoscilatorului , care ar servi ca interpolare a limita cazurile de unde lungi și scurte , Planck a primit formula pentrudistribuția de

energie sub forma:   unde C și c - sunt constante.Știință a remarcat că această expresie, acum cunoscut sub numele de formula lui Planck, aparent descrie datele experimentale .Acest lucru a fost confirmat de Rubens, care și-a petrecut noaptea după ședința reconcilierea noua formula cu rezultatele experimentale.

Deși problema de a găsi legea de distribuție a energiei în spectrul de corp negru (" limitele normale ") a fost rezolvată , în esență, înainte de sarcină Planck a fost de a fundamenta teoretic formulă a constatat , de exemplu, derivă expresia corespunzătoare pentru entropia a oscilatorului . Pentru a face acest lucru , el a fost obligat să apeleze la interpretarea de entropie ca o măsură a probabilității de stat termodinamic , sau , cu alte cuvinte , numărul de moduri de a pune în aplicare acest stat ( microstările , sau " complex ", în conformitate cu terminologia ) . Această abordare a fost propusă de Ludwig Boltzmann , și în acel moment a fost practic necunoscut în lumea științifică. Pentru a calcula entropia în cadrul acestui demers este necesar pentru a determina numărul de moduri de distribuire a puterii între un număr mare de oscilatoare care vibrează la frecvențe diferite   . Pentru a evita acest tratament se ridică la infinit, Planck presupune că energia totală a unei anumite oscilatoare frecvență pot fi împărțite în numărul exact de părți egale (elemente sau cuante), valoare , unde - " Constantă universală " , acum denumit constanta lui Planck . Folosind această ipoteză , el a introdus entropia logaritmului de numărul de combinații , a remarcat necesitatea de a maximiza entropia în starea de echilibru , și a venit în formula lor spectral . Rezultatele de știință a spus într-un raport " În teoria de distribuție a energiei radiațiilor în normal de spectru » ( Zur des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum ) , realizate de 14 decembrie 1900 , la reuniunea periodică a Germaniei Physical Society . Într- un alt au fost descrise în articolul "Cu privire la legea de distribuție a energiei în normal de spectru » ( Über das Gesetz der Energieverteilung im Normalspektrum ) , publicat la începutul anului 1901 în revista Annalen der Physik . În această lucrare , a câștigat o mare faimă , Planck a ales secvența opus de dovezi : reesind din condițiile de echilibru termodinamic și aplicind legea deplasarii Wien,am ajuns la legea lui de stare și de distribuție   .

21

Astfel ,dezvoltarea teoriei radiației termice , Planck sa bazat pe o analogie cuteoria cinetică a gazelor Boltzmann . Cu toate acestea , o diferență fundamentală de abordare din teoria Planck de gaze a fostapariția unui   constantă misterioasă : în timp ce teoretic de gaze dimensiunea ochiurilorspatiul fazelor utilizate pentru contabilizarea numărului de complexe și calcula principiu entropia nu are importanță , în teorie ,mărimeaenergiei radiației trebuie să fie strict fix valoarea de

. . Motivul pentru acest lucru , se pare , a fost diferența dintre definițiile probabilități de stat ca măsură de tulburare spațială întulburare temporală Boltzmann și Planck. Ca explicație a originii   el considera ca sarcina principală de dezvoltare în continuare a teoriei . Speranță pentru o soluție la această problemă , el a legat cu elucidarea detaliile imaginea microscopică a procesului de oscilator emisie de lumina , si anume teoria de electroni a structurii materiei care a format la începutul secolului XX . In săi " Lecturi despreteoria radiației termice " ( 1906 ), pe bazametodei spațiu fază dezvoltat de Gibbs , o nouă interpretare a Planck   , caparte elementară a spațiului de fază bidimensional ( în cazul oscilator unidimensional ) . Independența valoarea acestei părți afrecvenței egal probabile cauze complex folosit pentru a calculaentropia . Observând că   constant are dimensiunea de acțiune , un om de stiinta numit acest constantă " cuantum de acțiune "

2.3.3Impact: Caracterul permanent și sistemul de unități natural

Una dintre cele mai importante consecințe ale teoriei sale a Planck crede că acesta a dat un sens profund apărut în constante ei fizice . Interes om de știință în acest subiect a fost asociată cu idealul său de cunoștințe științifice , și anume căutarea de legi absolute independente de constiinta umana , caracteristici culturale , precum și de alți factori subiectivi . Planck pentru acest ideal este reprezentat de posibilitatea de a construi un sistem de " unități naturale " , adică unități de lungime , timp și masă , nu determinat de acorduri condiționate în cadrul civilizației umane , precum și de legile fundamentale ale naturii . În acest sens, legile de radiații corp negru oferă o modalitate convenabilă , pentru că ele sunt relații universale nu depind de proprietățile materialelor specifice . Planck adresat primulsubiect de unități naturale mai 1899 în legătură cuconstantele a și b , care le aparțin derivate din teoria lor alegii de distribuție a vinurilor . Pe baza datelor experimentale , om de stiinta a constatat valorile numerice ale acestor constante , și se unesc cu viteza luminii c și G gravitațională constantă , a introdus unitățile naturale de combinare lungime, timp masă și a temperaturii, a, b , c și G.

22

Mai târziu, în teoria lui Planck include două noi permanent - cuantum de acțiune h și un alt k constantă , care este entropia a probabilității ( care a devenit mai târziu cunoscut sub numele de constanta lui Boltzmann) . În cazul de limitare a dreptului de distribuție a corespuns lui Vin h*b , și h / k – o . Noua constantă k, a cărei valoare a fost calculată pe baza experimentelor cu radiații negru - corp , pot fi legate cu alte constante . Acest lucru a permis Planck calcula valori importante în atomism - constanta lui Avogadro , și ca o consecință a legilor de electroliză , magnitudinea taxa elementar . Rezultatele calculelor au fost în deplin acord cu cele obținute anterior de experimente independente . Valoarea Planck pentru aceste noi evaluări a fost de a stabili o conexiune permanentă între electromagnetism și idei despre structura materiei . Cu alte cuvinte , ele au servit ca dovadă de necontestat pentru existența de atomi . Mai mult decât atât , aceste dovezi au fost luate în considerare la prima aproape principala realizare a teoriei de Planck și aproape i-au adus Premiul Nobel în 1908 . Susținător fervent al atomism Svante Arrhenius , care a avut o mare influență în cadrul Comitetului Nobel , recomanda în mod activ Planck candidatura , dar contraargumente ( inclusiv incertitudinea de fundamentele teoretice cu formula lui Planck ) a avut o influență decisivă asupra rezultatelor alegerii câștigătorului. În ceea ce privește sistemul de unități naturale , omul de știință înapoi la această problemă în 1906 , rescrierea lor prin h constanta , k , c și G. Pornind de la anii 1930 , acest sistem a atras multă atenție din partea specialiștilor în domeniul fizicii cuantice și relativistă și este larg cunoscut sub numele de unități Planck.

2.3.4 Funcționează pe teoria relativității și optica

Plunk unul dintre primii pentru a realiza valoarea lucrărilor de Albert Einstein " Asupra electrodinamicii corpurilor in miscare " ( 1905) , care conține formularea de teoria specială a relativității . Deși experimentele Walter Kaufmann , nu în timp ce a confirmat concluziile teoriei relativității , Planck a considerat că o simplificare semnificativă a întregii disciplina , care a fost realizat de către Einstein , justifică utilizarea în continuare și dezvoltarea noii teorii . 23 martie 1906 Plank a vorbit la o întâlnire a raportului german Physical Society " Principiul relativității și ecuațiile de bază ale mecanicii » ( Das Prinzip der Relativität und die Grundgleichungen der Mechanik ) , care a fost formulat pentru prima dată ecuațiile de bază ale dinamicii relativiste și a găsit Lagrange relativistă punctului material . În 1907 , în lucrarea sa "Despre dinamica sistemelor în mișcare » ( Zur Dynamik bewegter Systeme ) Planck a considerat prima problema de radiație a unui corp negru în mișcare , devenind astfel unul dintre fondatorii termodinamicii relativiste . El a condus transformarea unui număr de cantități termodinamice în tranziția destaționare a

23

deplasează cu viteza v sistem de referință , în special pentru ca temperatura să

obțină o expresie de forma   unde c - viteza luminii .Acest raport este considerat un bun de mulți ani , până în 1962 Henry Ott ( născut

Heinrich Ott ) Nu l-am pus la îndoială , având formula . Job Ott a generat o dezbatere aprinsă cu privire la elementele de bază ale termodinamicii relativiste. Aceste discrepanțe , probabil, din cauza diferențelor în definirea cantității de căldură și , prin urmare, nu duce la nici o contradicție fundamentală.

Un număr de Planck , publicat în primii ani ai secolului XX , dedicat problemelor de optica . Deci , în 1902 a venit la teoria " natural" sau " alb " lumina , bazat pe aplicarea de regularități statistice la radiații electromagnetice . În 1902-1905 de ani de stiinta a studiat teoria dispersiei luminii atenuare , în special lumina calculat într-un mediu omogen cu dispersie normală . În 1905 el a scris o lucrare cu privire la proprietățile optice ale metalelor

3. Plank ca un educator și autor de manuale

 Planck din Berlin a creat o școală științifică , ca atare , el nu a avut un astfel de număr mare de studenți , așa cum Arnold Sommerfeld în Munchen și Max Born in Göttingen . Acest lucru sa datorat în parte de cererile ridicate , independența tinerilor oameni de știință , parțial cu ocuparea a forței de muncă sau , de fapt, el nu controla activitatea elevilor sai . Cu toate acestea , un număr de fizicieni proeminenți -a început cariera științifică sub îndrumarea lui Planck , în special cu privire la douăzeci de doctorate . Printre acestea din urmă , Max Abraham ( 1897 ) , Max von Laue ( 1903 ) , Moritz Schlick ( 1904 ) , Walter Meissner ( 1906 ) , Fritz Reich ( german Fritz Reiche , 1907 ) , Ernst Lumley ( german Ernst Lamla , 1912 ) , Walter Schottky ( 1912 ) , Walther Bothe ( 1914 ) . Referindu-se la problemele teoretice ale pedagogiei , Planck a subliniat necesitatea de dezvoltare a științei școlarizare aprofundate , a subliniat că " este important să se aibă grijă să nu atât de mult despre a învăța un număr mare de fapte cu privire la interpretarea lor corectă . " Acest lucru va evita percepție necritică , superficială a rezultatelor cercetării , dezvoltarea integritate și independență științifică . Om de stiinta german , de asemenea, a formulat două reguli care sunt importante pentru a obține rezultate noi : de știință " numai victorie îndrăzneț " și " pentru a atinge succesul este de a stabili obiective ușor mai mari decât cele care pot fi realizate acum ".

În ceea ce privește Planck ca lector încă colegii sai de la Universitatea din Kiel au remarcat claritatea și naturalețe de maniera a sa și capacitatea sa de a inspira

24

ascultătorilor subiectul. Unul din studenții lui Planck din Berlin a amintit mai târziu : " În timpul prelegere , el nu a folosit sinopsis . El nu va recunoaște greșelile și nu șovăi . Foarte rar se ia act , uitându-se la bord , a spus " da ", iar apoi le-a ascuns . El a fost cel mai bun vorbitor pe care l-am auzit vreodată ". Lise Meitner , care în 1907 sa întâlnit cu Planck și în curând a devenit un prieten apropiat al familiei sale , a remarcat că, în contextul de Boltzmann , care a studiat la Viena , " prelegere lui Planck , în ciuda claritatea lor extremă , părea oarecum impersonal și rațional . " Cu toate acestea , a spus ea , primele impresii ale personalității profesorului Berlin , reținere său și dryish dispărut la cunoștință mai strânsă cu el . Pe baza prelegerile sale Planck a fost un curs de cinci volume " Introducere în fizica teoretică " (1916-1930) , alte manuale lui sunt " Lectures on termodinamicii " ( 1897 ) , " Lecturi despre teoria radiației termice " ( 1906 ) , "Opt prelegeri pe teoretic fizica " ( 1910) . Toate aceste lucrări au fost retipărite și au fost traduse în diferite limbi ale lumii. Vorbind de cărți despre termodinamicii și radiație termică lui Planck , Einstein a remarcat : Plăcerea pe care vă confruntați atunci când ia în mâinile acestor cărți, nu în mică măsură, datorită stilului simplu, adevărat artistic, comun pentru toate lucrările de Planck. În studiul de lucrările sale, în general, se pare că cerința de arta este una dintre principalele izvoare ale operei sale. Pentru un motiv bun spun că, după absolvirea liceului Planck pus la îndoială dacă să se dedice studiului de matematică și fizică sau muzică.

4. Vizualizări filosofice și religioase

4.1Lucrări cu privire la istoria și filosofia științei

. Biografii săi EM Klyaus și U. de I. Frankfurt a identificat mai multe grupuri , care includ lucrările de Planck în acest domeniu:

pentru natură generală : cartea " Principiul de conservare a energiei " ( 1887 ) , articolul " unitatea de imaginea fizică a lumii " ( 1909 ) , " Principiul de puțin acțiune " ( 1914 ) , " O noua fizică " ( 1929 ) , " Fizica Teoretica " ( 1930) " originea și influența ideilor științifice " ( 1933) și multe altele ;

pentru lucru dedicat oamenilor de stiinta - ca precursori ( Helmholtz , Maxwell , Leibniz ) și contemporanii lui Planck ( Heinrich Hertz , Drude , Rubens , Lorenz , Sommerfeld , Laue ) ;

pentru lucru privind activitățile lui Planck : " Istoria descoperirii a cuantumului de acțiune " , " Amintiri ", " Apariția și dezvoltarea treptată a teoriei cuantice " ( raport Nobel , 1920 ) , ( 1943 ) , " științific Autobiografia " ( 1946 ) ( 1947 ) .

25

Studiind istoria științei , în conformitate cu Planck , ajută pentru a identifica modele în dezvoltarea științei , și , prin urmare , pentru a prezice direcția de dezvoltare viitoare și este un instrument auxiliar de important să își lărgească orizonturile meu om de știință și pentru a evita repetarea greșelilor și erorile de predecesorii săi . În acest studiu evoluția științei sunt legate în mod inextricabil cu studiul personalității de oameni de stiinta restante. Cu interese istorice și științifice au fost strâns legate Planck opiniile sale cu privire la astfel de probleme filosofice ale științei , ca sensul de legea de conservare a energiei , principiile de cauzalitate și de cel puțin acțiune , metodologia de stiinta , cu libertatea de voință , între știință și filozofie și religie , și așa mai departe . Recunoscând importanța ideologiei în activitatea de om de știință , Planck a aderat în general vizualizări materialiste : declarată obiectiv principal de cunoștințe științifice a într-adevăr există lumii exterioare , a subliniat conexiunea de științe naturale cu provocări practice cu care se confruntă societatea umană , experimentul a dat o importanță capitală pentru dezvoltarea științei . Rol fundamental a atribuit crea o imagine fizică unificată a lumii , așa cum se reflectă în mintea fenomenelor și relațiile din lume , și a spus : " ... activitatea cercetătorilor este că acesta este obtinerea de imagine mai aproape de lume, în lumea reală "

26

5. Premii și membru

Ordin " Pentru Merit în Știință și Artă " ( 1915 )

Premiul Nobel pentru Fizică ( 1918 )

Lorentz Medalia ( 1927 )

Franklin Medalia ( 1927 )

Adlerschild des Deutschen Reiches ( 1928 )

Medalie Max Planck ( 1929 )

Medalia Copley ( 1929 )

Premiul Goethe ( 1945)

Cetățean de onoare al Kiel ( 1947 )

Membru prusac , bavarez , Gottingen , Dresda Academia de Științe

Membru străin al Academiei de Științe a URSS ( 1926 ) , Societatea Regală din Londra ( 1926 ) , al Academiei Nationale de Stiinte din SUA ,Accademia dei Lincei ,austriac , daneză , irlandeză , finlandeză , greacă , olandeză , maghiară , Academia suedeză de Științe

Doctor de onoare de la Universitatea din Frankfurt , Rostock , Graz , Atena , Cambridge , Londra , Glasgow , Universitatea Tehnică din Berlin și Munchen

27

6. Bibliografie

Макс Планк. 1858—1947: Сб. к столетию со дня рождения Макса Планка / Под ред. А. Ф.

Иоффе и А. Т. Григорьяна. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. — 276 с.

Макс Планк и философия: Сб. статей / Пер. с нем.. — М.: Иностр. лит-ра, 1963. — 63 с.

Hartmann H. Max Planck als Mensch und Denker. — Frankfurt, 1964. — 173 S.

Hermann A. Max Planck: mit Selbstzeugnissen und Bilddokumenten. — Hamburg, 1973.

Кляус Е. М., Франкфурт У. И. Макс Планк. — М.: Наука, 1980. — 392 с.

Шёпф Х.-Г. От Кирхгофа до Планка. — М.: Мир, 1981. — 192 с.

Mehra J., Rechenberg H. The Historical Development of Quantum Theory. Vol. 1: The Quantum

Theory of Planck, Einstein, Bohr and Sommerfeld: Its Foundation and the Rise of ist Difficulties,

1900–1925. — New York, Heidelberg, Berlin: Springer Verlag, 1982.

Джеммер М.  Эволюция понятий квантовой механики. — М.: Наука, 1985. — 384 с.

Heilbron J. L. The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck as Spokesman for German Science. —

Berkeley: University of California Press, 1986.

Kuhn T. S.  Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894–1912. — 2nd ed. — Chicago:

University of Chicago Press, 1987.

Darrigol O. From c-numbers to q-numbers: The Classical Analogy in the History of Quantum

Theory. — Berkeley: University of California Press, 1992.

Kohl U. Die Präsidenten der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft im Nationalsozialismus: Max Planck, Carl

Bosch und Albert Vōgler zwischen Wissenschaft und Macht. — Stuttgart: Franz Steiner Verlag, 2002.

Pufendorf A. Die Plancks: eine Familie zwischen Patriotismus und Widerstand. — Berlin: Prophyläen-

Verlag, 2006.

Fischer E. P. Der Physiker. Max Planck und das Zerfallen der Welt. — München: Siedler, 2007.

Müller I. A History of Thermodynamics: The Doctrine of Energy and Entropy. — Berlin: Springer,

2007.

Hoffmann D. Max Planck. Die Entstehung der modernen Physik. — München: Beck, 2008.

Max Planck und die moderne Physik / D. Hoffmann (Herausgeber). — Berlin: Springer, 2010.

28