馬克斯·普朗克 - 生平簡(jiǎn)介

普朗克出生在一個(gè)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(guó)民法典的重要?jiǎng)?chuàng)立者之一。普朗克在16歲時(shí)就完成了中學(xué)的學(xué)業(yè)。普朗克十分具有音樂(lè)天賦，他會(huì)鋼琴、管風(fēng)琴和大提琴，還上過(guò)演唱課，曾在慕尼黑學(xué)生學(xué)者歌唱協(xié)會(huì)（Akademischer Gesangverein München）為多首歌曲和一部輕歌劇（1876年）作曲。但是普朗克并沒(méi)有選擇音樂(lè)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(shuō)普朗克不要學(xué)習(xí)物理，他認(rèn)為“這門(mén)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(bǔ)”，這也是當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家所堅(jiān)持的觀點(diǎn)，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(kāi)始了他的物理學(xué)學(xué)業(yè)。普朗克整個(gè)科學(xué)事業(yè)中僅有的幾次實(shí)驗(yàn)是在約利手下完成的，研究氫氣在加熱后的鉑中的擴(kuò)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(xiě)道：“他上課前從來(lái)不好好準(zhǔn)備，講課時(shí)斷時(shí)續(xù)，經(jīng)常出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤，讓學(xué)生覺(jué)得很上課很無(wú)聊�！倍�關(guān)于基爾霍夫，普朗克寫(xiě)道：“他講課仔細(xì)，但是單調(diào)乏味。”即便 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(méi)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(dòng)力學(xué)公式，卻沒(méi)有發(fā)覺(jué)這一公式在此前已由約西亞·威拉德·吉布斯提出過(guò)。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(qǐng)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(duì)熵及其應(yīng)用的研究，主要解決物理化學(xué)方面的問(wèn)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(shí)間，普朗克已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)原子假說(shuō)的深入研究。1897年，哥廷根大學(xué)哲學(xué)系授獎(jiǎng)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(qǐng)普朗克前去接替路德維�！げ６�茲曼的教職，但他沒(méi)有接受，而是留在了柏林，受到了柏林大學(xué)學(xué)生會(huì)的火炬游行隊(duì)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(gè)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(gè)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(jì)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(gè)社交和音樂(lè)中心，許多知名的科學(xué)家如阿爾伯特·愛(ài)因斯坦、奧托·哈恩和莉澤·邁特納等 都是普朗克家的�？停�這種在家中演奏音樂(lè)的傳統(tǒng)來(lái)自于亥姆霍茲家。在度過(guò)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(gè)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(gè)孩子時(shí)去世，她的丈夫娶了普朗克的另一個(gè)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�，�?shù)暮⒆哟婊盍讼聛?lái)，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(gè)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(guò)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(gè)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(shí)遇到的矛盾�；�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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這個(gè)成就揭開(kāi)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(jiǎng)。盡管在后來(lái)的時(shí)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(kāi)拓者之一。 1926年，普朗克成為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，同時(shí)還擔(dān)任了柏林威廉皇家研究所所長(zhǎng)。1947年10月逝世，終年89歲。1900年德國(guó)科學(xué)家馬克斯·普朗克提出了一個(gè)大膽的假說(shuō)，在科學(xué)界一鳴驚人。這一假說(shuō)認(rèn)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(shuō)與經(jīng)典的光學(xué)說(shuō)和電磁學(xué)說(shuō)相對(duì)立，使物理學(xué)發(fā)生了一場(chǎng)革命，使人們對(duì)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(duì)黑體輻射問(wèn)題也很感興 趣，黑體輻射是描述給絕對(duì)黑體加熱來(lái)做電磁輻射的術(shù)語(yǔ)（絕對(duì)黑體是不反射任何光而完全吸收所遇見(jiàn)光的物體）。實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們甚至在普朗克著手研究這個(gè)問(wèn)題之前就對(duì)這樣的物體輻射做過(guò)認(rèn)真的測(cè)量。普朗克取得的第一項(xiàng)成就是提出了一個(gè)用來(lái)正確描繪黑體輻射的相當(dāng)復(fù)雜的代數(shù)公式。這個(gè)代數(shù)式完美地概述了實(shí)驗(yàn)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(gè)問(wèn)題：公認(rèn)的物理學(xué)定律預(yù)示存在著一個(gè)完全不同的公式。普朗克對(duì)這個(gè)問(wèn)題沉思默想，終于提出了一個(gè)嶄新的學(xué)說(shuō)：輻射能只能以普朗克稱為量子這個(gè)基本單位的整倍數(shù)形式輻射出來(lái)。根據(jù)普朗克學(xué)說(shuō)，一個(gè)光量子的大小取決于光的頻率（即顏色）且與一個(gè)物理量成正比。普朗克把這個(gè)物理量縮寫(xiě)為h，現(xiàn)在被稱為普朗克常數(shù)。普朗克假說(shuō)與當(dāng)時(shí)流行的物理概念完全對(duì)立，但是他卻利用這一假說(shuō)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(shuō)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(shuō)無(wú)疑會(huì)被當(dāng)作一種荒誕的思想而棄之一邊。雖然這一假說(shuō)聽(tīng)起來(lái)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(rèn)為這一假說(shuō)不過(guò)是適應(yīng)面很窄的一個(gè)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(ài)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(shuō)中也使用了這一概念。1918年普朗克獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他的學(xué)說(shuō)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(ài)因斯坦的相對(duì)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(rèn)為是兩三個(gè)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(shuō)、海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理、輻射學(xué)說(shuō)和許多科學(xué)公式中。普朗克最初計(jì)算出來(lái)的常數(shù)數(shù)值比今天使用的相差百分之二。一般認(rèn)為普朗克是量子力學(xué)之父。雖然他對(duì)此理論后來(lái)的發(fā)展沒(méi)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?cè)谒枷肷蠑[脫了先前的錯(cuò)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(shuō)。

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(diǎn)對(duì)物質(zhì)的聚集態(tài)的變化、氣體與溶液理論等進(jìn)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(shí)驗(yàn)的時(shí)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(gè)公式，企圖弄清黑體輻射的規(guī)律，但是和實(shí)驗(yàn)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(kāi)始對(duì)熱輻射進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。他經(jīng)過(guò)幾年艱苦努力，終于導(dǎo)出了一個(gè)和實(shí)驗(yàn)相符的公式。他于1900年10月下旬在《德國(guó)物理學(xué)會(huì)通報(bào)》上發(fā)表一篇只有三頁(yè)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(guó)物理學(xué)會(huì)的例會(huì)上，普朗克作了《論正常光譜中的能量分布》的報(bào)告。在這個(gè)報(bào)告中，他激動(dòng)地闡述了自己最驚人的發(fā)現(xiàn)。他說(shuō)，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(jìn)行的，只能取某個(gè)最小數(shù)值的整數(shù)倍。這個(gè)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(shí)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(chóng)”變成“現(xiàn)代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱輻射講義》一書(shū)中，系統(tǒng)地總結(jié)了他的工作，為開(kāi)辟探索微觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)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(yù)獎(jiǎng)——諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1926年，普朗克被推舉為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的最高級(jí)名譽(yù)會(huì)員，美國(guó)選他為物理學(xué)會(huì)的名譽(yù)會(huì)長(zhǎng)。1930年，普朗克被德國(guó)科學(xué)研究的最高機(jī)構(gòu)威廉皇家促進(jìn)科學(xué)協(xié)會(huì)選為會(huì)長(zhǎng)。普朗克的墓在哥庭根市公墓內(nèi)，其標(biāo)志是一塊簡(jiǎn)單的矩形石碑，上面只刻著他的名字，下角寫(xiě)著:爾格·秒。 他的墓志銘就是一行字：h＝6.63×10^-34J·S，這也是對(duì)他畢生最大貢獻(xiàn)：提出光量子假說(shuō)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(duì)于這一問(wèn)題的研究已有6個(gè)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(bào)告了他在兩個(gè)月前發(fā)現(xiàn)的輻射定律，這一定律與最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確符合（后來(lái)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(guò)程中，物體的能量變化是不連續(xù)的，或者說(shuō)，物體通過(guò)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(gè)最小能量元的整數(shù)倍。為此，普朗克還引入了一個(gè)新的自然常數(shù) h = 6.626196×10^-34 J·s（即6.626196×10^-27erg·s，因?yàn)?erg=10^-7J）。這一假設(shè)后來(lái)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(shuō)

普朗克最大貢獻(xiàn)是在1900年提出了光量子假說(shuō)。光量子假說(shuō)的主要內(nèi)容：1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克在研究物體熱輻射的規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有認(rèn)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(jìn)行的，理論計(jì)算結(jié)果才能跟實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符，這樣的一份能量叫做能量子，普朗克還認(rèn)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(gè)常量=6.63*10的-34次方焦秒，受他的啟發(fā)，愛(ài)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(gè)光量子，簡(jiǎn)稱光子，光子的能量E跟跟光的頻率V成正比，即E=HV。這個(gè)學(xué)說(shuō)以后就叫光量子假說(shuō)。光子說(shuō)還認(rèn)為每一個(gè)光子的能量只決定于光子的頻率，例如藍(lán)光的頻率比紅光高，所以藍(lán)光的光子的能量比紅光子的能量大，同樣顏色的光，強(qiáng)弱的不同則反映了單位時(shí)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(huì)

馬克斯·普朗克協(xié)會(huì)（Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.，簡(jiǎn)稱MPG），全名為馬克斯·普朗克科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)，臺(tái)灣常譯為普朗克研究院。其為德國(guó)的一流科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的聯(lián)合。協(xié)會(huì)為紀(jì)念著名德國(guó)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(huì)前身威廉皇帝協(xié)會(huì)（Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft）取得世界性的聲名。協(xié)會(huì)標(biāo)志為羅馬神話中的智慧女神蜜涅瓦。2004年協(xié)會(huì)擁有八十個(gè)分支研究機(jī)構(gòu)，主要分布在德國(guó)，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(wèn)學(xué)者于此工作。協(xié)會(huì)為一非營(yíng)利性法人機(jī)構(gòu)，主要運(yùn)作財(cái)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(huì)總預(yù)算為1,250,000,000 歐元左右。除了各研究所外，尚有國(guó)際馬克斯·普朗克研究學(xué)院等附屬機(jī)構(gòu)。