100次浏览 发布时间:2024-10-29 11:30:22
1900年,德国理论物理学家马克斯·普朗克(Max Planck)发现能量不是均匀流动,而是以离散的形式释放,从而彻底改变了物理学领域。普朗克创造了一个方程来预测这一现象,他的发现结束了许多人现在称之为“经典物理”的首要地位,转而研究量子物理。
尽管感觉,所有已知的物理领域,仍有一个问题已经困扰物理学家几十年:他们无法理解这个令人惊讶的结果。任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射,并将这些辐射转化为热辐射,其光谱特征仅与该黑体的温度有关,与黑体的材质无关。这被称之为黑体辐射。
尽管科学家们很努力,但他们无法用经典物理学来解释这一结果。
马克斯·普朗克于1858年4月23日出生于德国基尔,由一位老师转向科学研究之前,他曾考虑成为一名职业钢琴家。普朗克随后获得了柏林大学和慕尼黑大学的学位。
在基尔大学(Kiel University)担任了四年的理论物理学副教授之后,普朗克来到了柏林大学(University of Berlin),并于1892年成为该校的正教授。
普朗克的兴趣是热力学。在研究黑体辐射时,他也和其他科学家一样遇到同样的问题。经典物理学无法解释他发现的结果。
1900年,42岁的普朗克发现了一个方程来解释这些测试的结果:E=Nhf,其中E=能量,N=整数,h=常数,f=频率。在确定这个方程时,普朗克提出了常数(h),现在被称为“普朗克常数”。
普朗克发现的惊人之处在于,看似以波长形式释放的能量,实际上是以他称之为“量子”的小包形式释放的。
这一新的能量理论彻底改变了物理学,并为爱因斯坦的相对论开辟了道路。
起初,普朗克发现的重要性还没有被完全理解。直到爱因斯坦和其他人利用量子理论在物理学上取得进一步的进步,他的发现的革命性才得以实现。
到1918年,科学界已经充分意识到普朗克工作的重要性,并授予他诺贝尔物理学奖。
他继续进行研究,并对物理学的发展做出了进一步的贡献,但没有什么能与他1900年的发现相比。
虽然普朗克在职业生涯中取得了很大成就,但他的个人生活却充满了悲剧。他的第一任妻子于1909年去世,长子卡尔在第一次世界大战期间去世。双胞胎女儿玛格丽特和艾玛后来都死于难产。而他最小的儿子欧文,被卷入了刺杀希特勒的七月阴谋,并被处以绞刑。
1911年,普朗克再婚并生了一个儿子赫尔曼。
二战期间,普朗克决定留在德国。利用他的影响力,这位物理学家试图为犹太科学家辩护,但收效甚微。为了表示抗议,普朗克于1937年辞去了凯撒·威廉研究所(Kaiser Wilhelm Institute)所长的职务。
1944年,盟军的一次空袭中,一颗炸弹击中了他的房子,摧毁了他的许多财产,包括他所有的科学笔记本。
马克斯·普朗克于1947年10月4日去世,享年89岁。