Бащата на квантовата механика - Макс Планк

Известният немски физик-теоретик  Макс Планк  е  считан за баща на квантовата механика и един от най-видните физици на 20-ти век. Той е директор на Института за теоретична физика в Берлин и член на Берлинската академия на науките.

Планк призхожда от семейство на потомствени интелектуалци с традиции. Неговите дядо и прадядо по бащина линия са професори по теология, а баща му е професор по право.

Макс  завършва гимназия рано и  има намерение да следва класическа филология,  но също така проявява изключителен музикален талант  и свири на няколко инструмента - пиано, орган и чело и композира опери. Любовта му към музиката го съпътства цял живот, често свири дует с Айнщайн -  той на пианото,  Алберт - на цигулката.

В последна сметка  Планк се отдава на физиката, защото иска да знае какво става вътре в материята.

Планк изучава математика и физика в  университетите в Мюнхен и Берлин. Професорът му по физика в Мюнхен го съветва да не се посвещава на физиката, защото по неговите думи „почти всичко в тази наука вече е открито“, на което Планк отговаря, че той не иска да открива нови неща, а да разбере съществуващите из основи.

През 1877 година заминава за Хумболтовия университет в Берлин, където в продължение на година учи под ръководството на физиците Херман фон Хелмхолц и Густав Кирхоф, както и при математика Карл Вайерщрас.

Планк не харесва техните лекции, намира ги за скучни и монотонни и практически започва самостоятелна програма. През 1878 година защитава дисертация на тема ‘За втората теорема от теорията на топлината’. През октомври същата година се хабилитира с дипломна работа по ‘Равновесни състояния на изотропни тела при различни температури’. След защитата става става лектор без заплащане в Мюнхен,  докато чака да се открие академична позиция. През 1885 година  Планк става асистент по теоретична физика в университета в Кил. Четири години по-късно той е назначен на мястото на Кирхоф в университета в Берлин и през 1892 година става професор. През 1907 година му е предложена позицията на Лудвиг Болцман  във Виена, но той отказва и остава в Берлин. Когато се пенсионира през 1926 година, неговото място е заето от Ервин Шрьодингер.

През 1894 Планк започва да работи над проблема на абсолютното черно тяло. Над този проблем работи още Кирхоф през 1859 г.: каква е зависимостта на интензитета на излъчването на абсолютно черно тяло от  честотата  (цвета) и температурата. Експерименталните данни не съвпадат с теорията, предложена от няколко специалисти. Вилхелм Вин  предлага формула , която добре обяснява поведението при високи честоти, но е невалидна при ниските. Формулата на Релей от друга страна прави точно обратното и създава така наречената ултравиолетова катастрофа.

За първи път Планк предлага нов закон през 1899 година, но се оказва, че той не се потвърждава от експеримента, както и другите закони преди него. Той ревизира пресмятанията и само година по-късно, на 19 октомври 1900 година излиза със Закона на Планк за излъчването на абсолютно черно тяло. Този първи вариант не взима предвид квантуването на енергията и не употребява статистическа механика.

През ноември същата година Планк още веднъж ревизира формулата и включва статистическата интерпретация на Болцман на втория закон на термодинамиката. Централната идея и предположение при извеждането на този закон е, че енергията е квантувана E = hν, където h е константата на Планк. Днес това предположение се разглежда като рождена дата на квантовата механика и е най-голямото достижение в неговата научна кариера.

Самият Планк признава, че не е напълно разбирал значението на въввеждането на тази константа. Тези предположения са развити по-нататък от Айнщайн във връзка с фотоелектричния ефект. Според Томас Кун  поради този факт заслугата трябва да се приписва на Айнщайн.Това може и да е така, но това не променя факта, че Планк прави много важно и фундаментално откритие, за което получава Нобеловата награда през 1918 година.

На базата на тази константа и някои други фундаментални такива, Планк разработва нова система от мерни единици, наречена на негово име - Единици на Планк.

Когато нацистите завземат властта през 1933 година, Планк е вече на 74 години. Той е свидетел как много от неговите приятели евреи биват изселени или уволнявани, унижавани, а някои успяват да имигрират. Когато през 1936 година мандатът на Планк като президент на института изтича, нацистите го предупреждават да не търси преизбиране.

През 1938 година Планк празнува 80-годишнината си. Той все още чете лекции, но почти всички важни позиции в научната област са заети от привърженици на Хитлер. Свидетели твърдят, че на 85-годишна възраст той все още е способен да изкачва 3000-метрови върхове в Алпите.

По време на Втората световна война,преди всичко заради бомбардировките, Планк  напуска Берлин с жена си и отива да живее на село. През 1942 година той пише, че има голямото желание да живее достатъчно дълго, за да види края на тази криза. През 1944 година неговият дом в Берлин е напълно разрушен от бомбардировките, унищожавайки цялата му научна кореспонденция и записки.

След толкова много загуби и трагедии в своя живот, особено след смъртта на любимия му син Ервин в ръцете на Гестапо,  Макс Планк загубва желанието си за живот. Той умира 6 месеца преди да навърши 90 години, на 4 октомври 1947 година. На гроба му е изписано само името му и стойността на константата на Планк.