馬克斯·普朗克 - 生平簡介

普朗克出生在一個受到良好教育的傳統(tǒng)家庭，他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克（Gottlieb Jakob Planck，1751年—1833年）和祖父海因里希·路德維�！て绽士耍℉einrich Ludwig Planck，1785年—1831年）都是哥廷根的神學(xué)教授，他的父親威廉·約翰·尤利烏斯·普朗克（Wilhelm Johann Julius Planck，1817年—1900年）是基爾和慕尼黑的法學(xué)教授，他的叔叔戈特利布·普朗克（Gottlieb Planck，1824年—1907年）也是哥廷根的法學(xué)家和德國民法典的重要創(chuàng)立者之一。普朗克在16歲時就完成了中學(xué)的學(xué)業(yè)。普朗克十分具有音樂天賦，他會鋼琴、管風(fēng)琴和大提琴，還上過演唱課，曾在慕尼黑學(xué)生學(xué)者歌唱協(xié)會（Akademischer Gesangverein München）為多首歌曲和一部輕歌�。�1876年）作曲。但是普朗克并沒有選擇音樂作為他的大學(xué)專業(yè)，而是決定學(xué)習(xí)物理。慕尼黑的物理學(xué)教授菲利普·馮·約利（Philipp von Jolly，1809年—1884年）曾勸說普朗克不要學(xué)習(xí)物理，他認為“這門科學(xué)中的一切都已經(jīng)被研究了，只有一些不重要的空白需要被填補”，這也是當(dāng)時許多物理學(xué)家所堅持的觀點，但是普朗克回復(fù)道：“我并不期望發(fā)現(xiàn)新大陸，只希望理解已經(jīng)存在的物理學(xué)基礎(chǔ)，或許能將其加深�！逼绽士嗽�1874年在慕尼黑開始了他的物理學(xué)學(xué)業(yè)。普朗克整個科學(xué)事業(yè)中僅有的幾次實驗是在約利手下完成的，研究氫氣在加熱后的鉑中的擴散，但是普朗克很快就把研究轉(zhuǎn)向了理論物理學(xué)。1877年至1878年，普朗克轉(zhuǎn)學(xué)到柏林，在著名物理學(xué)家赫爾曼·馮·亥姆霍茲和古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫以及數(shù)學(xué)家卡爾·魏爾施特拉斯手下學(xué)習(xí)。關(guān)于亥姆霍茲，普朗克曾這樣寫道：“他上課前從來不好好準(zhǔn)備，講課時斷時續(xù)，經(jīng)常出現(xiàn)計算錯誤，讓學(xué)生覺得很上課很無聊�！倍�關(guān)于基爾霍夫，普朗克寫道：“他講課仔細，但是單調(diào)乏味�！奔幢� 如此，普朗克還是很快與亥姆霍茲建立了真摯的友誼。普朗克主要從魯?shù)婪颉た藙谛匏沟闹v義中自學(xué)，并受到這位熱力學(xué)奠基人的重要影響，熱學(xué)理論成為了普朗克的工作領(lǐng)域。1878年10月，普朗克在慕尼黑完成了教師資格考試，1879年2月遞交了他的博士論文《關(guān)于熱力學(xué)第二定律》，1880年6月以論文《各向同性物質(zhì)在不同溫度下的平衡態(tài)》獲得大學(xué)任教資格。獲得大學(xué)任教資格后，普朗克在慕尼黑并沒有得到專業(yè)界的重視，但他繼續(xù)他在熱理論領(lǐng)域的工作，提出了熱動力學(xué)公式，卻沒有發(fā)覺這一公式在此前已由約西亞·威拉德·吉布斯提出過。魯?shù)婪颉た藙谛匏顾�提出的“熵”的概念在普朗克的工作中處于中心位置�?885年4月，基爾大學(xué)聘請普朗克擔(dān)任理論物理學(xué)教授，年薪約2000馬克，普朗克繼續(xù)他對熵及其應(yīng)用的研究，主要解決物理化學(xué)方面的問題，為阿累尼烏斯的電解質(zhì)電離理論提供了熱力學(xué)解釋，但卻是矛盾的。在基爾這段時間，普朗克已經(jīng)開始了對原子假說的深入研究。1897年，哥廷根大學(xué)哲學(xué)系授獎給普朗克的專著《能量守恒原理》（Das Prinzip der Erhaltung der Energi’，1897年）。1889年4月，亥姆霍茲通知普朗克前往柏林，接手基爾霍夫的工作，1892年接手教職，年薪約6200馬克。1894年，普朗克被選為普魯士科學(xué)院（Preu?ische Akademie der Wissenschaften）的院士。1907年維也納曾邀請普朗克前去接替路德維希·玻耳茲曼的教職，但他沒有接受，而是留在了柏林，受到了柏林大學(xué)學(xué)生會的火炬游行隊伍的感謝。普朗克于1926年10月1日退休，他的繼任者是薛定諤。 1887年3月，普朗克與一個慕尼黑中學(xué)同學(xué)的妹妹瑪麗·梅爾克（Marie Merck，1861年—1909年）結(jié)婚，婚后生活在基爾，共有4個孩子卡爾（Karl，1888年—1916年）、雙胞胎�，敚‥mma，1889年—1919年）和格雷特（Grete，1889年—1917年）以及埃爾溫（Erwin，1893年—1945年）。在普朗克前往柏林工作后，全家住在柏林的一棟別墅中，與不計其數(shù)的柏林大學(xué)教授們?yōu)猷�，普朗克的莊園發(fā)展成為了一個社交和音樂中心，許多知名的科學(xué)家如阿爾伯特·愛因斯坦、奧托·哈恩和莉澤·邁特納等 都是普朗克家的�？�，這種在家中演奏音樂的傳統(tǒng)來自于亥姆霍茲家。在度過了多年幸福的生活后，普朗克遇到了接踵而至的不幸，1909年10月17日普朗克的妻子因結(jié)核病去世，1911年3月普朗克與他的第二任妻子瑪格麗特·馮·赫斯林（Margarethe von H??lin，1882年—1948年）結(jié)婚，12月普朗克的第三個兒子赫爾曼（Herrmann）降生。第一次世界大戰(zhàn)期間，普朗克的大兒子卡爾死于凡爾登戰(zhàn)役，二兒子埃爾溫在1914年被法軍俘虜，1917年女兒格雷特在產(chǎn)下第一個孩子時去世，她的丈夫娶了普朗克的另一個女兒�，�，不幸的是�，斣趦赡旰笸瑯铀烙谏�產(chǎn)。普朗克平靜地經(jīng)受了這些打擊，格雷特和埃瑪?shù)暮⒆哟婊盍讼聛�，并且繼承了她們各自母親的名字，普朗克也為她們?nèi)∶�格雷特和�，敗?945年1月23日，普朗克的二兒子埃爾溫·普朗克因參與暗殺希特勒未遂而被納粹殺害，至此，普朗克與其第一任妻子所生的4個孩子全都去世。

馬克斯·普朗克 - 輝煌人生

馬克斯·普朗克1874年至1877年，在慕尼黑大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)和數(shù)學(xué)。1879年轉(zhuǎn)到柏林大學(xué)學(xué)習(xí)。1879年通過了博士論文，在論文中論述了熱力學(xué)第二定律。1880年在慕尼黑大學(xué)擔(dān)任物理講師，1885年被基爾大學(xué)聘為理論物理特約教授。1900年, 普朗克提出了一個重要的物理學(xué)常數(shù)——普朗克常數(shù)，以調(diào)和經(jīng)典物理學(xué)理論研究熱輻射規(guī)律時遇到的矛盾。基于普朗克常數(shù)的假設(shè)，他推導(dǎo)出黑體輻射的普朗克公式，圓滿地解釋了實驗現(xiàn)象。這個成就揭開量子力學(xué)的序幕，普朗克也此獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。盡管在后來的時間里，普朗克一直試圖將自己的理論納入經(jīng)典物理學(xué)的框架之下，但他仍被視為近代物理學(xué)的開拓者之一。 1926年，普朗克成為英國皇家學(xué)會會員，同時還擔(dān)任了柏林威廉皇家研究所所長。1947年10月逝世，終年89歲。1900年德國科學(xué)家馬克斯·普朗克提出了一個大膽的假說，在科學(xué)界一鳴驚人。這一假說認為輻射能（即光波能）不是一種連續(xù)不斷的流的形式，而是由小微粒組成的。他把這種小微粒叫做量子。普朗克的假說與經(jīng)典的光學(xué)說和電磁學(xué)說相對立，使物理學(xué)發(fā)生了一場革命，使人們對物質(zhì)性和放射性有了更為深刻的了解。和其他幾位科學(xué)家一樣，普朗克對黑體輻射問題也很感興 趣，黑體輻射是描述給絕對黑體加熱來做電磁輻射的術(shù)語（絕對黑體是不反射任何光而完全吸收所遇見光的物體）。實驗物理學(xué)家們甚至在普朗克著手研究這個問題之前就對這樣的物體輻射做過認真的測量。普朗克取得的第一項成就是提出了一個用來正確描繪黑體輻射的相當(dāng)復(fù)雜的代數(shù)公式。這個代數(shù)式完美地概述了實驗數(shù)據(jù)，在今天理論物理學(xué)上仍常常使用。但是卻有一個問題：公認的物理學(xué)定律預(yù)示存在著一個完全不同的公式。普朗克對這個問題沉思默想，終于提出了一個嶄新的學(xué)說：輻射能只能以普朗克稱為量子這個基本單位的整倍數(shù)形式輻射出來。根據(jù)普朗克學(xué)說，一個光量子的大小取決于光的頻率（即顏色）且與一個物理量成正比。普朗克把這個物理量縮寫為h，現(xiàn)在被稱為普朗克常數(shù)。普朗克假說與當(dāng)時流行的物理概念完全對立，但是他卻利用這一假說在理論上準(zhǔn)確地推導(dǎo)了正確的黑體輻射公式。普朗克假說具有徹底的革命性。因此若不是他以頑固保守的物理學(xué)家而著稱， 他的假說無疑會被當(dāng)作一種荒誕的思想而棄之一邊。雖然這一假說聽起來很離奇，但是在這種特殊情況下卻推導(dǎo)出了正確的公式。當(dāng)初大多數(shù)物理學(xué)家（包括普朗克本人在內(nèi)）都認為這一假說不過是適應(yīng)面很窄的一個數(shù)學(xué)假設(shè)。但是幾年以后表明普朗克的概念還能應(yīng)用于除黑體輻射以外的許多各種不同的物理現(xiàn)象。1905年愛因斯坦用這一概念解釋光電效應(yīng)，1913年尼爾斯·玻爾在他的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說中也使用了這一概念。1918年普朗克獲得諾貝爾獎。他的學(xué)說基本正確而且在物理學(xué)理論方面具有根本重要的意義。量子力學(xué)的發(fā)展可能是二十世紀(jì)中最重要的科學(xué)發(fā)展，甚至比愛因斯坦的相對論還要重要。普朗克常數(shù)h在物理理論中有著重要的作用，現(xiàn)在被認為是兩三個最基本的物理常數(shù)之一。它出現(xiàn)在原子結(jié)構(gòu)學(xué)說、海森堡測不準(zhǔn)原理、輻射學(xué)說和許多科學(xué)公式中。普朗克最初計算出來的常數(shù)數(shù)值比今天使用的相差百分之二。一般認為普朗克是量子力學(xué)之父。雖然他對此理論后來的發(fā)展沒有起什么作用，但是若把他的名次排得太后是不公正的。他所做的起始突破非常重要，使人們在思想上擺脫了先前的錯誤概念。因此他的繼承人才能創(chuàng)立出今天這樣完美的學(xué)說。

馬克斯·普朗克 - 科學(xué)成就

普朗克早期的研究領(lǐng)域主要是熱力學(xué)。他的博士論文就是《論熱力學(xué)的第二定律》。此后，他從熱力學(xué)的觀點對物質(zhì)的聚集態(tài)的變化、氣體與溶液理論等進行了研究。普朗克在物理學(xué)上最主要的成就是提出著名的普朗克輻射公式，創(chuàng)立能量子概念。19世紀(jì)末，人們用經(jīng)典物理學(xué)解釋黑體輻射實驗的時候，出現(xiàn)了著名的所謂“紫外災(zāi)難”。雖然瑞利、金斯（1877—1946）和維恩（1864—1928）分別提出了兩個公式，企圖弄清黑體輻射的規(guī)律，但是和實驗相比，瑞利-金斯公式只在低頻范圍符合，而維恩公式只在高頻范圍符合。普朗克從1896年開始對熱輻射進行了系統(tǒng)的研究。他經(jīng)過幾年艱苦努力，終于導(dǎo)出了一個和實驗相符的公式。他于1900年10月下旬在《德國物理學(xué)會通報》上發(fā)表一篇只有三頁紙的論文，題目是《論維恩光譜方程的完善》，第一次提出了黑體輻射公式。12月14日，在德國物理學(xué)會的例會上，普朗克作了《論正常光譜中的能量分布》的報告。在這個報告中，他激動地闡述了自己最驚人的發(fā)現(xiàn)。他說，為了從理論上得出正確的輻射公式，必須假定物質(zhì)輻射（或吸收）的能量不是連續(xù)地、而是一份一份地進行的，只能取某個最小數(shù)值的整數(shù)倍。這個最小數(shù)值就叫能量子，輻射頻率是ν的能量的最小數(shù)值ε=hν。其中h，普朗克當(dāng)時把它叫做基本作用量子，現(xiàn)在叫做普朗克常數(shù)。普朗克常數(shù)是現(xiàn)代物理學(xué)中最重要的物理常數(shù)，它標(biāo)志著物理學(xué)從“經(jīng)典幼蟲”變成“現(xiàn)代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱輻射講義》一書中，系統(tǒng)地總結(jié)了他的工作，為開辟探索微觀物質(zhì)運動規(guī)律新途徑提供了重要的基礎(chǔ)。1918年，普朗克得到了物理學(xué)的最高榮譽獎——諾貝爾物理學(xué)獎。1926年，普朗克被推舉為英國皇家學(xué)會的最高級名譽會員，美國選他為物理學(xué)會的名譽會長。1930年，普朗克被德國科學(xué)研究的最高機構(gòu)威廉皇家促進科學(xué)協(xié)會選為會長。普朗克的墓在哥庭根市公墓內(nèi)，其標(biāo)志是一塊簡單的矩形石碑，上面只刻著他的名字，下角寫著:爾格·秒。 他的墓志銘就是一行字：h＝6.63×10^-34J·S，這也是對他畢生最大貢獻：提出光量子假說的肯定。

馬克斯·普朗克 - 普朗克常量

普朗克演講的內(nèi)容是關(guān)于物體熱輻射的規(guī)律，即關(guān)于一定溫度的物體發(fā)出的熱輻射在不同頻率上的能量分布規(guī)律。普朗克對于這一問題的研究已有6個年頭了，今天他將公布自己關(guān)于熱輻射規(guī)律的最新研究結(jié)果。普朗克首先報告了他在兩個月前發(fā)現(xiàn)的輻射定律，這一定律與最新的實驗結(jié)果精確符合（后來人們稱此定律為普朗克定律）。然后，普朗克指出，為了推導(dǎo)出這一定律，必須假設(shè)在光波的發(fā)射和吸收過程中，物體的能量變化是不連續(xù)的，或者說，物體通過分立的跳躍非連續(xù)地改變它們的能量，能量值只能取某個最小能量元的整數(shù)倍。為此，普朗克還引入了一個新的自然常數(shù) h = 6.626196×10^-34 J·s（即6.626196×10^-27erg·s，因為1erg=10^-7J）。這一假設(shè)后來被稱為能量量子化假設(shè)，其中最小能量元被稱為能量量子，而常數(shù) h 被稱為普朗克常數(shù)。

馬克斯·普朗克 - 光量子假說

普朗克最大貢獻是在1900年提出了光量子假說。光量子假說的主要內(nèi)容：1900年，德國物理學(xué)家普朗克在研究物體熱輻射的規(guī)律時發(fā)現(xiàn)，只有認為電磁波的吸收和發(fā)射不是連續(xù)的，而是一份一份地進行的，理論計算結(jié)果才能跟實驗事實相符，這樣的一份能量叫做能量子，普朗克還認為每一份能量等于HV，其中V是輻射電磁波的頻率，H是一個常量=6.63*10的-34次方焦秒，受他的啟發(fā)，愛因斯坦于1905年提出，在空間傳播的光也不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫一個光量子，簡稱光子，光子的能量E跟跟光的頻率V成正比，即E=HV。這個學(xué)說以后就叫光量子假說。光子說還認為每一個光子的能量只決定于光子的頻率，例如藍光的頻率比紅光高，所以藍光的光子的能量比紅光子的能量大，同樣顏色的光，強弱的不同則反映了單位時間內(nèi)射到單位面積的光子數(shù)的多少。

馬克斯·普朗克 - 馬克斯·普朗克協(xié)會

馬克斯·普朗克協(xié)會（Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.，簡稱MPG），全名為馬克斯·普朗克科學(xué)促進協(xié)會，臺灣常譯為普朗克研究院。其為德國的一流科學(xué)研究機構(gòu)的聯(lián)合。協(xié)會為紀(jì)念著名德國量子論創(chuàng)建者物理學(xué)家馬克斯·普朗克，冠以普氏姓名。馬克斯·普朗克在第二次世界大戰(zhàn)前，為協(xié)會前身威廉皇帝協(xié)會（Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft）取得世界性的聲名。協(xié)會標(biāo)志為羅馬神話中的智慧女神蜜涅瓦。2004年協(xié)會擁有八十個分支研究機構(gòu)，主要分布在德國，涵蓋所有基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域，并雇用12,000名人員，另經(jīng)常約9,000名訪問學(xué)者于此工作。協(xié)會為一非營利性法人機構(gòu)，主要運作財源由聯(lián)邦政府科研部及各州政府整體一起平分。2004年協(xié)會總預(yù)算為1,250,000,000 歐元左右。除了各研究所外，尚有國際馬克斯·普朗克研究學(xué)院等附屬機構(gòu)。