Max Planck

Max Planck Descrizione di questa immagine, commentata anche di seguito Max Planck nel 1901. Dati chiave
Nascita 23 aprile 1858
Kiel ( Ducato di Schleswig )
Morte 4 ottobre 1947
Gottinga ( Germania )
Nazionalità Tedesca
le zone Fisico
Istituzioni Università di Kiel
Università di Göttingen
Università Humboldt di Berlino
Kaiser Wilhelm Gesellschaft
Rinomato per la
Costante di  Planck Postulato di Planck (it)
Legge di Planck
Premi Premio Nobel per la fisica (1918)
Medaglia Lorentz (1927)
Medaglia Max Planck (1929)
Medaglia Copley (1929)
Premio Goethe (1945)

complementi

Erwin Planck (figlio): giustiziato dalla Gestapo

Firma

Max Planck , all'anagrafe Max Karl Ernst Ludwig Planck il23 aprile 1858a Kiel , nel Ducato di Schleswig e morì il4 ottobre 1947a Göttingen , in Germania (durante l'occupazione alleata ), è un fisico tedesco .

Max Planck è stato uno dei fondatori della meccanica quantistica . Dal suo lavoro è stata concettualizzata l' era di Planck , un periodo nella storia dell'universo durante il quale sono state unificate le quattro interazioni fondamentali .

Fu insignito del Premio Nobel per la Fisica nel 1918 per il suo lavoro sulla teoria dei quanti . Ha ricevuto la Medaglia Lorentz nel 1927 e il Premio Goethe nel 1945.

Biografia

Max Planck è nato il 23 aprile 1858al n .  17 di Küterstraße ("Rue des Bouchers") a Kiel , nel ducato di Schleswig . Proviene da una famiglia numerosa e borghese . Il bisnonno e il nonno paterni sono professori di teologia , il padre professore di diritto (ha partecipato alla stesura del codice civile tedesco ), mentre la madre proviene da una famiglia di pastori .

Studi e inizi

Max Planck ha frequentato il liceo a Monaco, dove insegnava suo padre.

Poi esita tra dedicarsi alla scienza o alla musica. Nel 1874 iniziò a studiare matematica e fisica all'università . Conseguì il baccalaureato all'età di diciassette anni e, tre anni dopo, concluse gli studi universitari a Berlino con Hermann von Helmholtz e Gustav Kirchhoff come professori.

Nel 1878 difese la sua tesi di dottorato su "il secondo principio della termodinamica  " e la nozione di entropia . I suoi insegnanti sono poco convinti. Passò comunque il suo accreditamento nel 1881 sugli "stati di equilibrio dei corpi isotropi a diverse temperature", portando agli stessi risultati di quelli precedentemente ottenuti dall'americano Josiah Willard Gibbs , il cui lavoro era rimasto riservato.

Fino al 1885 cercò una cattedra di fisica teorica, disciplina poco di moda all'epoca. Ha finalmente ottenuto un posto di assistente professore presso l' Università di Kiel nel 1885.

Alla morte di Gustav Kirchhoff, e su raccomandazione di Helmholtz, fu chiamato alla Humboldt University di Berlino come assistente e poi professore ordinario nel 1892. Un incarico che mantenne per circa quarant'anni.

Ricerca

A Berlino continuò a lavorare in termodinamica , elettromagnetismo e fisica statistica .

Planck inizialmente rifiuta il modello atomistico dei gas di Maxwell e Boltzmann . Per lui, la teoria atomica finirà per crollare a favore dell'ipotesi della materia continua. Di fronte all'ovvio, si raccolse all'atomismo dal 1890.

Più o meno nello stesso periodo, Lord Kelvin identificò le radiazioni del corpo nero come uno dei problemi da risolvere. Jožef Stefan , Ludwig Boltzmann , Wilhelm Wien lo affrontano così come Otto Lummer , Ernst Pringsheim , Heinrich Rubens , Ferdinand Kurlbaum  (da) , Friedrich Paschen e Lord Rayleigh .

Lavorando per formulare con esattezza il secondo principio della termodinamica , Planck si interessò nel 1894 alla radiazione elettromagnetica del corpo nero . Adotta i metodi statistici di Boltzmann.

Nel ottobre 1900, determina la legge di distribuzione spettrale della radiazione termica del corpo nero introducendo la costante di Planck , senza controllarne l'interpretazione fisica.

Fu alla fine del 1900 che presentò la sua scoperta alla Società di Fisica di Berlino. Questa è la nascita della teoria dei quanti, che non fa molto per esplorare, lasciando che Albert Einstein la sostenga con fermezza. Planck stenta ad accettare la propria ipotesi, rendendo la faccenda "discontinua".

Planck in seguito divenne uno dei primi sostenitori di Einstein, sebbene quest'ultimo fosse molto critico nei confronti delle teorie di Planck prima di riconoscere le sue posizioni innovative.

Con Walther Nernst , Planck organizza innovembre 1911a Bruxelles il primo congresso Solvay che riunisce i massimi esperti di fisica di questo periodo. Nello stesso periodo, si oppose al positivismo logico di Ernst Mach .

Si ritirò dall'università nel 1927, ma da allora continuò a insegnare. Quell'anno ricevette la Medaglia Lorentz , un premio assegnato dalla Royal Dutch Academy of Arts and Sciences .

Onori

Dal 1894 è membro della Royal Academy of Sciences and Letters di Berlino, dove è stato nominato segretario perpetuo del comitato di fisica nel 1912, conferendo a questa istituzione una certa dinamica. In particolare, fece ammettere ad Einstein.

Dopo essere stato nominato due volte, nel 1907 e nel 1908, ricevette infine il premio Nobel per la fisica nel 1918 "in riconoscimento dei servizi resi al progresso della fisica dalla sua scoperta dei quanti di energia  " (assegnato nel 1919 a causa della guerra).

Nel 1913 fu nominato rettore dell'Università di Berlino.

E 17 anni dopo, nel 1930, Planck fu nominato presidente della società KWG ( Kaiser Wilhelm Gesellschaft , in onore del Kaiser Guillaume ) che divenne dopo la seconda guerra mondiale la Société Max-Planck ( Max-Planck-Gesellschaft ), una delle principali istituti di ricerca tedeschi.

Allo stesso tempo, scrisse trattati di fisica teorica e lavorò a opere popolari note per la loro accessibilità. È molto interessato alla pedagogia. Fu relatore di tesi di due premi Nobel, Max von Laue nel 1903 e Walther Bothe nel 1914, ma anche del filosofo Moritz Schlick (1904).

Il 14 settembre 1945, riceve il Premio Goethe .

Max Planck è morto il 4 ottobre 1947a Gottinga . Il suo funerale è stato celebrato nella chiesa di St . Albani di Friedrich Gogarten. Max von Laue pronuncia il suo elogio. È sepolto nello Stadtfriedhof .

Planck è riconosciuto dai più grandi scienziati, anche prima della sua morte. Einstein dice di lui che è "un uomo al quale è stato dato di dotare il mondo di una grande idea creativa" . Afferma Louis de Broglie : "L'opera da lui compiuta è quella che assicura al loro autore una gloria immortale e, se qualche cataclisma non verrà a distruggere la nostra civiltà, i fisici dei secoli a venire parleranno sempre della costante di Planck. e non smetterà di ripetere con ammirazione il nome di colui che rivelò agli uomini l'esistenza dei quanti. "

decorazioni

Nel 1915, Planck fu nominato cavaliere dell'Ordine “per merito” delle scienze e delle arti, di cui divenne vicerettore in1925 poi cancelliere in 1930. Nel1925, è nominato cavaliere nell'Ordine Bavarese di Massimiliano per la scienza e l'arte . Il23 aprile 1928, riceve l' Adlerschild del Reich tedesco .

medaglie

Nel 1915, Planck riceve la Medaglia Helmholtz . Nel1921, ha vinto la medaglia Liebig . Nel1927, gli viene assegnata la prima medaglia Lorentz . Lo stesso anno, è stato insignito del Medaglia Franklin "per la sua legge di radiazione e l'idea della quantità indivisibile fondamentale di energia radiante chiamato quantum  " . Nel1929, ha ricevuto la prima medaglia Max-Planck con Albert Einstein . Lo stesso anno gli è stata conferita la Medaglia Copley “per i suoi contributi alla fisica teorica e in particolare come iniziatore della teoria quantistica” . Nel1933, è vincitore della Medaglia Harnack, con Gustav Krupp von Bohlen und Halbach . Nel1934, riceve la medaglia Carl-Lueg.

Dottorati Honoris Causa

Planck è stato insignito del titolo di Dottore Honoris Causa dalle seguenti università:

cittadinanza onoraria

Il 16 settembre 1947, Planck diventa cittadino onorario della città di Kiel.

Eponimie

Il 23 aprile 1938, l'asteroide (1069) Planckia prende il nome da Planck.

Varie

Il 16 ottobre 2006, l' Università Humboldt di Berlino svela il Max-Planck-Denkmal .

Il 23 aprile 2014, Google celebra il 156 °  anniversario della nascita di Planck con un doodle .

Vita privata

Il 31 marzo 1887, Planck sposa la sua fidanzata, Marie Merck (1861-1909), figlia di un banchiere di Monaco e sorella di una sua compagna di classe. Diventa padre da1888. Si stabilirono poi a Grunewald , alla periferia di Berlino . Ha un totale di quattro figli, tutti morti prima di lui. Suo figlio maggiore, Karl, nato a1888, muori 26 maggio 1916, durante la battaglia di Verdun . Le sue gemelle, Grette ed Emma, ​​nate a1889, rispettivamente muoiono 15 maggio 1917 e il 21 novembre 1919. Suo fratello minore, Erwin , nato a1893, viene fatto prigioniero in Francia . Quest'ultimo rimase molto vicino al padre durante il periodo tra le due guerre, occupando importanti funzioni amministrative nella Repubblica di Weimar . Fu arrestato nel 1944, accusato di tentato omicidio di Hitler nell'ambito della cospirazione di20 luglio 1944. Erwin viene giustiziato su23 gennaio 1945.

Dopo la morte di Maria, avvenuta nel 1909, Planck si è risposato, su 14 marzo 1911, con Marga von Hößlin (1882-1948), nipote di Maria. L'unico figlio della coppia, Hermann, è nato adicembredello stesso anno. Durante la seconda guerra mondiale partecipò alla campagna contro la Russia; ritorna Obergefreiter ("caporale"); muore in1954di poliomielite .

Planck ha sempre conservato fin dalla sua giovinezza una spiccata attrazione per la musica: ha composto alcuni pezzi e padroneggia il pianoforte, che suona talvolta con il violinista Joseph Joachim , o in seguito con Albert Einstein .

Difensore di una certa tradizione o progressista?

Planck è sempre stato rispettoso della gerarchia ma non esita a difendere le sue convinzioni contro le opinioni del momento. Ha ripetutamente testimoniato il suo patriottismo e il suo sostegno alla monarchia prima e durante la prima guerra mondiale .

Difende l'accademico Léo Arons nel 1895 che appartiene a un partito di opposizione, e questo contro il parere dell'allora ministro del culto e dell'educazione. Allo stesso modo, promuove l'accesso all'istruzione superiore per le donne, compresa Lise Meitner .

Nel 1914 firmò il “  Manifesto dei 93  ”, proclamando la sua solidarietà all'esercito tedesco. Ha ripetuto discorsi patriottici in diverse occasioni, ma ha moderato il suo atteggiamento nel 1915 rifiutando il boicottaggio delle pubblicazioni britanniche sostenuto da Vienna . Ripensa poi al dopoguerra evocando la situazione disastrosa della scienza tedesca in caso di sconfitta e combatte con moderazione ogni tentativo di isolazionismo .

Nel periodo tra le due guerre partecipò attivamente alla ricostruzione della vita intellettuale tedesca riuscendo ad ottenere importanti sussidi dallo Stato o da fondazioni private. Politicamente, rimane piuttosto conservatore , difendendo il potere in atto ed essendo contro il suffragio universale . Rifiuta però, a più riprese, di parlare di argomenti al di fuori della sfera scientifica. Egli sostiene con forza la ricerca di base, opponendosi a questo proposito a Stark la cui influenza cresce con quella dei nazisti.

L'ascesa dell'antisemitismo inizia a raggiungere diversi grandi scienziati, il più famoso dei quali è Einstein. Nel 1933 Hitler divenne Cancelliere del Reich. Planck ricoprì posizioni chiave presso diverse istituzioni, tra cui l' Istituto Kaiser Wilhelm , società colta con un certo potere finanziario. Quindi pensa di poter moderare la politica del Führer con un certo grado di pragmatismo. Non si oppone quindi direttamente al potere in atto e invoca la discrezione, molti dei suoi interventi pubblici sono intrisi di moderazione. Nelmarzo 1933, Einstein, in viaggio negli Stati Uniti, annuncia che non tornerà in Germania per motivi politici. Planck espresse privatamente il suo disaccordo con questa decisione, ritenendo che i suoi effetti potessero essere deleteri per gli scienziati ebrei ancora presenti. Si incontra inmaggio 1933Adolf Hitler per aver tentato di difendere i suoi colleghi ebrei nell'interesse della Germania, senza successo. I suoi discorsi successivi rimangono nella linea scelta, mescolando una certa ambiguità nell'opposizione: elogia così più volte la relatività senza citare l'autore. I risultati furono comunque positivi nei primi anni: sconfisse la nomina di Stark a capo di un importante istituto, riuscì a ottenere fondi per la ricerca ea trattenere membri ebrei. Sotto pressione, la società dotta sotto la direzione di Planck deve tuttavia allinearsi gradualmente con il potere, obbligando lo scienziato a parlare in onore del Führer e a fare il saluto nazista . Planck finì per rinunciare a qualsiasi funzione ufficiale nel 1938. Tuttavia, continuò a tenere conferenze su temi delicati come Scienza e religione dove ammetteva di credere in Dio, ma non in quello dei cristiani.

Alla fine della sua vita, conclude:

“Per me che ho dedicato tutta la mia vita alla scienza più rigorosa, lo studio della materia, questo è tutto ciò che posso dirvi sui risultati della mia ricerca: non esiste una cosa del genere, a rigor di termini, della materia! Tutta la materia ha la sua origine ed esiste solo in virtù di una forza che fa vibrare le particelle dell'atomo e tiene tutto d'un pezzo questo minuscolo sistema solare che è l'atomo [...] Dobbiamo supporre, dietro questa forza, l'esistenza di uno Spirito cosciente e intelligente. Questo Spirito è la matrice di tutta la materia. "

La sua casa a Grunewald è stata distrutta da un bombardamento aereo il15 febbraio 1944mentre risiedeva a Rogätz , vicino a Magdeburgo . A più di 80 anni, fu costretto a fuggire dai bombardamenti alleati. Dopo la liberazione, si rifugiò a Gottinga con la moglie e la nipote. Su richiesta dei sopravvissuti, divenne per un certo periodo presidente del Kaiser-Wilhelm Institute , trasformato in Max Planck Institute il11 novembre 1946.

scoperte

Nel 1900 Max Planck scoprì la legge spettrale della radiazione di un corpo nero (pubblicata nel 1901) cercando di conciliare la legge di Rayleigh-Jeans che funziona a lunghezze d'onda lunghe (basse frequenze) e la legge di Wien che funziona a lunghezze d'onda corte (frequenze alte ). Sentiva che la sua stessa funzione corrispondeva ai dati notevolmente bene per tutte le lunghezze d'onda.

La correzione della legge di Rayleigh-Jeans è particolarmente importante, perché costruita su una solida base teorica: la termodinamica come era conosciuta all'epoca; ma soffre di un grave difetto a lunghezze d'onda corte: la catastrofe ultravioletta . Questo punto suggerisce che la termodinamica è sbagliata. Planck cerca quindi di produrre una nuova teoria fondamentale destinata a sostituire la termodinamica.

La legge di Rayleigh-Jeans e la legge di Planck utilizzano il teorema di equipartizione e fanno corrispondere un oscillatore a ciascuna frequenza. Rayleigh assume che tutti gli oscillatori siano ugualmente eccitati, la sua legge prevede che gli oscillatori a lunghezze d'onda molto corte siano altamente eccitati anche a temperatura ambiente.

Planck deduce la sua legge empiricamente. Lo giustifica postulando che l'energia emessa o assorbita dagli oscillatori avviene solo in piccoli pacchetti di energia E. Questi pacchetti sarebbero direttamente correlati alla frequenza delle oscillazioni secondo la formula che espone.14 dicembre 1900 : o :

Questa ipotesi permette di limitare l'eccitazione degli oscillatori a lunghezze d'onda corte, in quanto possono assorbire solo un'energia almeno pari a .

Sebbene ora sia facile interpretarlo in termini di quantificazione della luce in fotoni , Planck non propone questa quantificazione. Ciò è evidente nel suo articolo del 1901, nei riferimenti che dà al suo lavoro sull'argomento, così come nel suo Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung ( Corso sulla teoria della radiazione termica , edito nel 1906 a Lipsia ) dove spiega che la sua costante riguarda gli oscillatori.

All'epoca questa relazione era considerata solo come un artificio di calcolo matematico . L'idea della quantificazione è sviluppata da altri, in particolare da Einstein che, studiando l' effetto fotoelettrico , propone un modello e un'equazione in cui la luce non viene solo emessa ma anche assorbita in pacchetti o fotoni. È l'introduzione della natura corpuscolare della luce.

Lavoro scritto

Planck scrisse numerosi articoli scientifici ma pubblicò anche diversi libri e raccolte di conferenze tra cui Il principio di conservazione dell'energia (1887), il Précis de thermochimie (1893), il Cours sur la teoria della radiazione termica (1906) e il suo corso di Termodinamica ( 9 edizioni tra il 1897 e il 1930).

Ha anche scritto opere scientifiche popolari, come L'immagine del mondo nella fisica moderna (Éd. Gonthier, 1933) o le Initiations à la physique (Flammarion, Bibliothèque de Philosophie Scientifique , 1941).

Verso la fine della sua vita, tenne molte conferenze su temi più filosofici come Il concetto di causalità in fisica (1937), Scienza e religione (1937), Significato e limiti della scienza (1941) o I falsi problemi della scienza (il suo ultimo conferenza tenuta nel 1946). Nel 1945 scrisse un'Autobiografia scientifica , un breve libretto di una trentina di pagine che riassumeva la sua carriera.

Note e riferimenti

Appunti

  1. Dal23 aprile 1958, il Max-Planck-Denkmal , stele commemorativa dello scultore Erwin Scheerer (1905-1984), segna la posizione del luogo di nascita di Planck.

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Vedi anche

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