マックス・プランク。科学者の伝記

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プランク・マックス・カール・エルンスト・ルートヴィヒ。科学者の伝記

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マックスプランク （1858-1947）。

ドイツの物理学者マックスカールエルンストルートヴィヒプランクは、23 年 1858 月 1867 日にプロイセンの都市キールで、民法の教授であるヨハンユリウスヴィルヘルムフォンプランクとエマ (旧姓パッツィヒ) プランクの家族として生まれました。子供の頃、少年はピアノとオルガンを弾くことを学び、卓越した音楽的能力を明らかにしました。 1874 年に一家はミュンヘンに移り、そこでプランクはロイヤルマクシミリアンクラシックギムナジウムに入学しました。ここで優秀な数学教師が彼に自然科学と精密科学への関心を最初に喚起しました。 XNUMX年にギムナジウムを卒業した後、彼は当初、古典文献学を学ぶつもりで、作曲を試みましたが、物理学を優先しました。

プランクはミュンヘン大学で XNUMX 年間、ベルリン大学で XNUMX 年間数学と物理学を学びました。ミュンヘンの彼の教授の XNUMX 人である実験物理学者フィリップフォンジョリーは、若いプランクに別の職業を選ぶようアドバイスしたとき、悪い予言者であることが判明しました。当時広く支持されていたこの見解は、科学者が XNUMX 世紀に物理的および化学的プロセスの知識を増やすために行った驚くべき進歩の影響を受けました。

ベルリン滞在中、プランクは、著名な物理学者ヘルマン・フォン・ヘルムホルツとグスタフ・キルヒホフの出版物、およびルドルフ・クラウジウスの記事を通じて、物理学のより広い視野を獲得しました。彼らの作品に精通していることは、プランクの科学的関心が長い間熱力学に焦点を当てていたという事実に貢献しました-少数の基本法則に基づいて、熱、機械的エネルギー、およびエネルギー変換の現象が研究される物理学の分野.

プランクは 1879 年に博士号を取得し、ミュンヘン大学での論文「熱の力学理論の第 XNUMX 法則について」(熱力学の第 XNUMX 法則) を擁護しました。より暖かいものへ。 XNUMX年後、彼は論文「異なる温度における等方体の平衡状態」を擁護し、ミュンヘン大学物理学部のジュニアアシスタントの地位を獲得しました.

1885年に彼はキール大学の非常勤教授になり、独立性を強化し、財政状態を強化し、科学研究により多くの時間を提供しました。プランクの熱力学とその物理化学および電気化学への応用に関する研究は、彼に国際的な認知をもたらしました。 1888年に彼はベルリン大学の非常勤教授および理論物理学研究所の所長になりました（所長のポストは彼のために特別に作成されました）。

ミュンヘン大学で助教授として働いている間、プランクは理論物理学に関する講義のコースを構成し始めました。しかし、1897年まで、彼は講義の公開を開始できませんでした。 1887年に彼はゲッティンゲン大学の哲学部の賞のために競争力のあるエッセイを書いた。このエッセイでは、プランクが賞を受賞し、エネルギー保存の法則の歴史的および方法論的分析を含む作品自体が、1887年から1924年までの1897回再版されました。同時に、プランクは物理的および化学的プロセスの熱力学に関する多くの論文を発表しました。彼が作成した希釈溶液の化学平衡の理論は、特に有名になりました。 1922年に、熱力学に関する彼の講義の初版が登場しました。この古典的な本は数回再版され（最終版はXNUMX年に出版されました）、ロシア語を含む外国語に翻訳されました。その時までに、プランクはすでにベルリン大学の普通の教授であり、プロイセン科学アカデミーの会員でした。

1896年から、プランクはベルリンの州立物理技術研究所で行われた測定と、物体からの熱放射の問題に興味を持つようになりました。プランクは研究を行い、新しい物理法則に注意を向けました。彼は実験に基づいて、加熱された物体の熱放射の法則を確立しました。同時に、彼は放射線が不連続な性質を持っているという事実に遭遇しました。プランクは、原子振動のエネルギーは恣意的ではなく、明確に定義されたいくつかの値しかとることができないという驚くべき仮定の助けを借りてのみ、彼の法則を実証することができました。最近の研究は、この仮定を完全に確認しています。不連続性はあらゆる放射線に固有のものであり、光はエネルギーの個々の部分（量子）で構成されていることが判明しました。

プランクは、振動周波数を持つ光が部分的に放出および吸収されるべきであり、そのような各部分のエネルギーが、振動周波数にプランク定数と呼ばれる特別な定数を掛けたものに等しいことを発見しました。

14 年 1900 月 XNUMX 日、プランクはベルリン物理学会に彼の仮説と新しい放射線式について報告しました。プランクによって導入された仮説は、物理学に真の革命をもたらした量子論の誕生を示しました。古典物理学は、現代物理学とは対照的に、「プランク以前の物理学」を意味します。

熱放射の理論に関するプランクのモノグラフ講義は、1906 年に出版されました。何度か重版されています。「熱放射の理論」というタイトルの本のロシア語訳は、1935 年に出版されました。

彼の新しい理論には、プランク定数に加えて、光速やボルツマン定数として知られる数などの他の基本的な量が含まれていました。 1901 年、プランクは黒体放射に関する実験データに基づいてボルツマン定数の値を計算し、他の既知の情報を使用してアボガドロ数 (XNUMX モルの元素に含まれる原子の数) を求めました。アボガドロ数に基づいて、プランクは電子の電荷を最高の精度で見つけることができました。

プランクは決して革命家ではなく、彼も他の物理学者も「量子」の概念の深い意味を認識していませんでした。プランクにとって、量子は、黒体放射曲線と十分に一致する式を導出する手段にすぎませんでした。彼は繰り返し古典の伝統の中で合意に達しようとしましたが、成功しませんでした. 同時に、彼は喜んで量子論の最初の成功に注目しました。

1905 年、アルバートアインシュタインが光子 (電磁放射の量子) の概念を使用したとき、量子論の地位が強化されました。アインシュタインは、光には 1907 つの性質があることを示唆しました。それは、波としても粒子としても振る舞うことができるということです。 1913 年、アインシュタインは、量子の概念を使用して、物体の比熱の理論的予測と実験的測定値との間の不可解な矛盾を説明することにより、量子論の立場をさらに強化しました。プランクによって導入された革新の潜在的な力の別の確認は、原子の構造に量子論を適用したニールスボーアによって XNUMX 年に行われました。

同時に、プランクの私生活は悲劇に見舞われました。 1885 年に結婚し、1909 人の息子と XNUMX 人の双子の娘をもうけた最初の妻、旧姓マリアメルクは XNUMX 年に亡くなりました。 XNUMX年後、彼は姪のマルガ・フォン・ヘスリンと結婚し、息子ももうけました。第一次世界大戦中、彼の息子の XNUMX 人がヴェルダンの近くで死亡し、その後の数年間、彼の娘は XNUMX 人とも出産中に死亡しました。

1919年、プランクは「エネルギー量子の発見を通じて物理学の発展に貢献したことが認められて」、1918年のノーベル物理学賞を受賞しました。スウェーデン王立科学アカデミーの会員であるA.G.Ekstrandは授賞式で次のように述べています。「プランクの放射線理論は、現代の物理研究の指導的スターの中で最も明るいものであり、判断できる限り、彼の天才によって得られた宝物のずっと前に。」 1920年に行われたノーベル講演で、プランクは彼の研究を要約し、「量子の導入はまだ真の量子論の創造につながっていない」と認めた。

XNUMX 年代には、シュレーディンガー、ハイゼンベルク、ディラックなどが量子力学を発展させました。プランクは、量子力学の新しい確率論的解釈を好まず、アインシュタインのように、確率の原理のみに基づく予測を因果関係の古典的な考え方と調和させようとしました。彼の願望は実現する運命にありませんでした。確率論的アプローチは耐えました。

プランクの現代物理学への貢献は、現在彼の名前が付けられている量子と定数の発見に限定されません。 1905 年に発表されたアインシュタインの特殊相対性理論は、彼に強い印象を与えました。プランクが新しい理論に与えた完全な支持は、物理学者による特殊相対性理論の受け入れに少なからず貢献した。彼の他の業績の中には、小さなランダムな衝撃の作用下での粒子系の挙動を記述するフォッカー-プランク方程式の導出の提案があります。

1928年、1930歳で、プランクは強制的な正式な引退を迎えましたが、XNUMX年に会長に就任したカイザーヴィルヘルム基礎科学協会との関係を断ち切ることはありませんでした。そしてXNUMX年のしきい値で、彼は彼の研究活動を続けました。

1933年にヒトラーが権力の座に就いた後、確立された見解と宗教的信念を持つ人物として、そして単に公正な人物として、プランクは公然と、地位から追放され、移住を余儀なくされたユダヤ人科学者を擁護しました。科学会議で、彼はナチスによって呪われたアインシュタインを歓迎した. プランクは、カイザーヴィルヘルム基礎科学協会の会長としてヒトラーを公式訪問したとき、この機会を利用して、ユダヤ人科学者の迫害を終わらせようとしました。それに応じて、ヒトラーはユダヤ人全般に対する攻撃を開始しました。その後、ナチスは間違いなく彼の見解を認識していたが、プランクはより控えめになり、沈黙を守った. 祖国を愛する愛国者として、ドイツ国民が元の生活に戻ることを祈るしかなかった。彼は、ドイツの科学と啓蒙を完全な絶滅から少なくともいくらかでも救うことを期待して、さまざまなドイツの学協会で奉仕し続けました。

プランクは新たなショックを受けました。彼の最初の結婚からの次男はヒトラーに対する失敗した陰謀に参加したために1944年に処刑されました。彼の家と個人の図書館がベルリンへの空襲で破壊された後、プランクと彼の妻はマクデブルク近くのロゲッツの地所に避難所を見つけようとしました。そこで彼らは後退するドイツ軍と前進する連合軍の間にいることに気づきました。結局、プランクはアメリカの部隊によって発見され、当時安全だったゲッティンゲンに運ばれました。

プランクは、因果関係、倫理、自由意志に関連する哲学的問題に深く関心を持っており、これらのトピックについて印刷物や専門家および非専門家の聴衆の前で話しました。ベルリンで牧師を務めていたプランクは、科学が宗教を補完し、真実性と敬意を教えることを深く確信していました。

プランクは、外界の現実と理性の力を信じていました。彼の活動の非常に重要な段階が物理学の危機的状況で起こったので、これに注意することは不可欠です. しかし、唯物論に傾倒したプランクは、マッハやオストワルドのファッショナブルな実証主義的情熱に断固として反対した。 J. J. トムソンの息子で著名な物理学者であるジョージパジェットトムソンは著書の中で、「彼は言葉の最良の意味で典型的なドイツ人だった」と書いています。

プランクは生涯を通じて音楽への愛情を持ち続けました。偉大なピアニストであり、ドイツを離れるまで、友人のアインシュタインと室内楽をよく演奏していました。プランクは熱心な登山家でもあり、ほぼすべての休暇をアルプスで過ごしました。

プランクは、ドイツとオーストリアの科学アカデミーのほか、イギリス、デンマーク、アイルランド、フィンランド、ギリシャ、オランダ、ハンガリー、イタリア、ソビエト連邦、スウェーデン、米国の科学協会と科学アカデミーのメンバーでもありました。ドイツ物理学会はその最高賞であるプランクメダルを彼にちなんで命名し、科学者自身がこの名誉賞の最初の受賞者になりました。彼の XNUMX 歳の誕生日を記念して、小惑星の XNUMX つがプランキアナと名付けられ、第二次世界大戦の終結後、カイザーヴィルヘルム基礎科学協会はマックスプランク協会に改名されました。

プランクは 4 年 1947 月 XNUMX 日、XNUMX 歳の誕生日の XNUMX か月前にゲッティンゲンで亡くなりました。墓石には姓名とプランク定数の数値のみが刻まれている。

著者: サミン D.K.

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