Сдержанный и скромный, но при этом революционный ученый: Макс Планк изменил представление о классической физике и создал фундамент для современной науки и технологий.
23 апреля 1858 года в Киле родился Макс Планк, сын профессора юриспруденции Вильгельма Планка. В 1867 году семья переехала в Мюнхен, где отец получил кафедру гражданского процессуального права. Молодой Макс учился в Мюнхенском Максимилианском гимназии, сдал аттестат в 17 лет. Учитель математики вдохновил его на интерес к физике, но талант Планка был многогранным: он обладал абсолютным слухом, пел в хорах и играл на органе.
Выбор будущей профессии давался ему нелегко – колебался между музыкой, классикой и физикой. В зимнем семестре 1874/75 года он поступил на философский факультет Мюнхенского университета, где слушал лекции по физике и математике, участвовал в академическом хоровом обществе, писал музыку и выступал в театре.
Гений в молодом возрасте
Зимой 1877/78 года Планк провел два семестра в Берлинском университете Фридриха Вильгельма, где слушал лекции Германна фон Гельмгольца и Густава Кирхгофа. Вернувшись в Мюнхен, он сдал экзамен на преподавателя математики и физики. В 1879 году, в 21 год, защитил диссертацию «О втором законе термодинамики». Уже в 22 года он прошел квалификацию (хабилитацию) и стал частным лектором в Мюнхенском университете, хотя его работы тогда привлекали мало внимания.
Научные прорывы
В 1885 году Планк стал доцентом математической физики в Киле. Через четыре года он переехал в Берлин, заменив на кафедре К. Кирхгофа. В начале берлинского периода Планк даже занимался вопросами музыкальной теории в Институте теоретической физики. Среди его слушателей была будущая известная физика Лизе Мейтнер, которая позже совместно с Отто Ханном исследовала радиоактивность.
«Сначала меня поразила формальная строгость лекций Планка, но быстро понял, насколько она не отражает его истинную личность. У него была редкая чистота ума и внутренняя прямолинейность, соответствующая внешней простоте», – писала Лиза Мейтнер.
В 1894 году Планк начал изучать тепловое излучение, а в 1899 году открыл фундаментальную константу h, позже названную константой Планка. В 1900 году он сформулировал закон излучения черного тела – «закон Планка».
Рождение квантовой теории
Чтобы объяснить экспериментальные данные, Планк ввел новую энергию ε, назвав её квантой. Он понял, что излучение испускается не непрерывно, а порциями – квантом. Это разрыв с древним принципом непрерывности процессов, доминировавшим в классической физике.
14 декабря 1900 года он представил свои результаты на съезде Германского физического общества – событие, которое называют «часом рождения квантовой теории».
Скептицизм и Нобелевская премия
Теория Планка вызывала ожесточенные споры, но дальнейшие работы Альберта Эйнштейна и модель атома Нильса Бора привлекли к ней всё больше сторонников.
«Новая научная истина обычно не убеждает оппонентов сразу; она вытесняет их поколениями, которые с самого начала принимают её», – писал Планк в автобиографии.
13 ноября 1919 года Планк получил Нобелевскую премию по физике 1918 года «за вклад в развитие физики посредством квантовой теории».
С 1930 по 1937 год Планк возглавлял Кайзер-Вильгельмское общество, которое организовывало научные институты вне университетов.
В 1935 году, несмотря на официальные запреты, он устроил поминальную службу для своего еврейского коллеги Фрица Хабера, погибшего в изгнании.
Личная трагедия
В 1887 году Планк женился на Марии Мерк; у пары было четверо детей. В 1909 году умерла жена, а в последующие годы погибли все четыре ребёнка: старший сын погиб в Вердене, близнецы‑дочери умерли при родах в 1917 и 1919 годах, а младший сын Эрвин, участник заговора 20 июля, был расстрелян в январе 1945 года. Несмотря на эти потери, Планк продолжал научную деятельность. В 1911 году он женился во второй раз на Маргарете фон Хёсслин, от которой у него родился сын.
Послевоенный период и наследие
В 1946 году Планк, будучи единственным немецким ученым‑гостем Королевского общества на праздновании Ньютоновских годовщин в Лондоне, получил международное признание. 11 сентября 1946 года было основано Общество Макса Планка (Max‑Planck‑Gesellschaft) как правопреемник Кайзер‑Вильгельмского общества; президентом стал Отто Ханн, а Планк – почётный президент.
Сегодня Общество Макса Планка управляет более чем 80 институтами в Германии и за её пределами (США, Нидерланды, Италия) и может похвастаться 19 нобелевскими лауреатами, включая Стефана Хелла.
Память о Планке
В 1947 году Планк получил почётное гражданство Киля, где провёл детство, и в этом городе установлена мемориальная плита. По его имени названы гимназия, улица и «комната Макса Планка» в ратуше Киля. 4 октября 1947 года, в возрасте почти 90 лет, он скончался в Гёттингене.
«Идеи ставят перед исследователем задачи, которые заставляют работать без устали и открывают глаза на правильную интерпретацию полученных результатов. Без идей исследование теряет цель и энергия тратится напрасно», – сказал Планк в лекции 1933 года.
