Find ud af mere om en talentfuld fysikers liv i dette korte blogindlæg.
Hvad var historien om Max Planck?
Max Planck var en tysk teoretisk fysiker, der anses for at være den oprindelige grundlægger af kvanteteorien og en af de vigtigste fysikere i det 20. århundrede. Ved århundredeskiftet indså han, at lys og andre elektromagnetiske bølger blev udsendt i form af diskrete energipakker, som han kaldte „kvanter‟ – „kvante‟ i ental – og som kun kunne antage visse diskrete værdier (multipla af en bestemt konstant, som nu er kendt som Plancks konstant). Denne opdagelse betragtes generelt som det første væsentlige skridt i udviklingen af kvanteteorien, som revolutionerede den måde, vi ser og forstår den subatomare verden på.
Karl Ernst Ludwig Marx Planck, bedre kendt som Max, blev født i Kiel i Holstein i Nordtyskland den 23. april 1858. Hans familie var traditionel og intellektuel (hans far var juraprofessor, og hans bedstefar og oldefar havde været teologiprofessorer). I 1867 flyttede familien til München, hvor Planck gik på Ludwig-Maximilians Gymnasium. Her blev han undervist af Hermann Müller, som underviste ham i astronomi og mekanik samt matematik, og som vækkede Plancks tidlige interesse for fysik.
Selvom han var en talentfuld musiker (han sang, spillede klaver, orgel og cello og komponerede sange og endda operaer), valgte han at studere fysik på universitetet i München i 1874, hvor han hurtigt skiftede til teoretisk fysik, inden han flyttede til Berlin for at studere i endnu et år i 1877. Efter at have færdiggjort sin habilitationsafhandling om varmeteori i 1880 blev Planck ulønnet privatlærer i München, indtil han blev tilbudt en universitetsstilling. I april 1885 udnævnte universitetet i Kiel ham til lektor i teoretisk fysik, og han fortsatte sit arbejde med varmeteorien og Rudolph Clausius‛ ideer om entropi og dens anvendelse i fysisk kemi.
I 1889 flyttede Planck til universitetet i Berlin, hvor han blev fuldgyldig professor i 1892.Han var blevet gift med Marie Merck i 1887, og de fik fire børn, Karl (1888), tvillingerne Emma og Grete (1889) og Erwin (1893), hvoraf kun Erwin overlevede Første Verdenskrig. Planck-huset i Berlin blev et socialt og kulturelt centrum for akademikere, og mange kendte forskere, herunder Albert Einstein, Otto Hahn og Lise Meitner, kom ofte på besøg.
I 1894 blev Planck interesseret i problemet med sortlegemestråling, dvs. observationen af, at den største mængde energi, der udstråles af et „sortlegeme‟ (eller enhver anden perfekt absorberende enhed), ligger i midten af det elektromagnetiske spektrum, snarere end i det ultraviolette område, som den klassiske teori foreslog. Han undersøgte især, hvordan intensiteten af den elektromagnetiske stråling, der udsendes af et sort legeme, afhænger af strålingens frekvens (f.eks. lysets farve) og legemets temperatur. Efter nogle indledende frustrationer udledte han den første version af sin lov om sortlegemestråling i 1900. Men selv om den beskrev det eksperimentelt observerede spektrum af det sorte legeme godt, indså han, at den ikke var perfekt.
Året før, i 1899, havde han bemærket, at fotonernes energi kun kunne antage visse diskrete værdier, som altid var et helt multiplum af en bestemt konstant, der nu er kendt som Plancks konstant. På den måde blev lys og andre bølger udsendt i diskrete energipakker, som han kaldte „kvanter‟. Definitionen af Plancks konstant gjorde det muligt for ham at definere et nyt universelt sæt af fysiske enheder eller Planck-enheder (såsom Planck-længde, Planck-tid, Planck-temperatur osv.), alle baseret på fem grundlæggende fysiske konstanter: lysets hastighed i et vakuum, gravitationskonstanten, Coulomb-kraftkonstanten, Boltzmanns konstant og hans egen Planck-konstant.
Senere, i 1900, reviderede han sin blackbody-teori for at indarbejde antagelsen om, at elektromagnetisk energi kun kunne udsendes i „kvantiseret‟ form, så energi kun kunne være et multiplum af en elementær enhed E = hv (hvor h er Plancks konstant, som han allerede havde introduceret i 1899, og v er strålingens frekvens). Selv om kvantificering var en rent formel hypotese i Plancks arbejde på det tidspunkt, og han aldrig helt forstod dens radikale konsekvenser (som måtte vente på Albert Einsteins fortolkninger i 1905), er hans opdagelse blevet betragtet som kvantefysikkens fødsel og den største intellektuelle præstation i Plancks karriere. Det var i anerkendelse af denne præstation, at han fik Nobelprisen i fysik i 1918.
Planck var en af de få, der straks anerkendte betydningen af Einsteins specielle relativitetsteori, som blev offentliggjort i 1905, og han brugte sin indflydelse i den teoretiske fysiks verden (han var præsident for det nydannede tyske fysiske selskab fra 1905 til 1909) til at sikre, at teorien blev hurtigt og bredt accepteret i Tyskland, samtidig med at han selv bidrog til udviklingen af den. Da Planck blev udnævnt til dekan for Berlins universitet, kunne han kalde Einstein til Berlin og oprette en ny lærestol specielt til ham i 1914. De to forskere blev snart nære venner og mødtes ofte for at spille musik sammen.
Plancks kone Marie døde i 1909, sandsynligvis af tuberkulose, og i 1911 giftede han sig for anden gang med Marga von Hoesslin, som gav ham en tredje søn, Hermann, samme år. På tidspunktet for Tysklands annektering og Første Verdenskrig i 1914 (som Planck i første omgang hilste velkommen, men senere protesterede imod), var han reelt den højeste autoritet i tysk fysik som en af de fire permanente præsidenter for det preussiske videnskabsakademi og leder af det indflydelsesrige koordinerende organ, Kaiser Wilhelm Society. I slutningen af 1920’erne havde Niels Bohr, Werner Heisenberg og Wolfgang Pauli udviklet det, der er kendt som „Københavnerfortolkningen‟ af kvantemekanikken, og den kvanteteori, som Plancks arbejde havde udløst, blev mere og mere etableret, selv om Planck selv (ligesom Einstein) aldrig var helt tryg ved nogle af dens filosofiske implikationer.
Da nazisterne kom til magten i 1933, var Planck en gammel mand på 74 år og undgik generelt enhver åben konflikt med naziregimet, selv om han organiserede et noget provokerende officielt mindemøde efter fysikerkollegaen Fritz Habers død i eksil. Det lykkedes ham også i al hemmelighed at lade en række jødiske forskere fortsætte med at arbejde på Kaiser Wilhelm Society-institutterne i flere år.
Bevægelsen „Deutsche Physik‟ angreb Planck, Arnold Sommerfeld og Werner Heisenberg, blandt andre, for at fortsætte med at undervise i Einsteins teorier og kaldte dem „hvide jøder‟. Da hans periode som præsident for Kaiser Wilhelm Society sluttede i 1936, lagde den nazistiske regering pres på ham for ikke at stille op til genvalg. I slutningen af 1938 mistede det preussiske videnskabsakademi sin resterende uafhængighed og blev overtaget af nazisterne, og Planck protesterede ved at træde tilbage som præsident. Han nægtede kategorisk at melde sig ind i nazistpartiet, selv om han kom under betydeligt politisk pres for at gøre det.
De allieredes bombekampagner mod Berlin under Anden Verdenskrig tvang Planck og hans kone til midlertidigt at forlade byen for at bo på landet, og hans hus i Berlin blev fuldstændig ødelagt af et luftangreb i 1944. Han fortsatte med at rejse meget, holdt mange offentlige foredrag, især om religion og videnskab (han var en hengiven og vedholdende tilhænger af kristendommen hele sit liv), og i en moden alder af 85 år var han stadig i form nok til at bestige 3.000 meter høje tinder i Alperne.
I slutningen af Anden Verdenskrig (hvor hans yngste søn Erwin var involveret i attentatforsøget på Hitler i 1944 og blev hængt) flyttede Planck, hans anden kone og hans sidste søn til Göttingen. Her døde han den 4. oktober 1947, 89 år gammel, efter flere slagtilfælde.
.
Se vores følgende artikel: Hvem var Richard Feynman?