影响世界历史的100位科学家: 量子论的创立者 普朗克
量子论的创立者 普朗克
我们一定不要忘记,这样灵感观念的好运气,只有那些刻苦工作和深入思考的人才能得到。
——普朗克
普朗克经历了两次世界大战,在战争中,他失去了一切,包括亲人和他一生的研究成果——最珍爱的手稿。遭受这样的打击,对一般人来说是难以承受的,更不要说对一位年过半百的老人。在如此艰难的条件下,普朗克仍以忘我的工作精神抑制了内心的悲痛,为科学做出了一个又一个重要的贡献。
1858年4月23日普朗克出生于德国基尔,少年时随父迁居慕尼黑。中学时代,普朗克在老师缪勒的影响下对物理学产生了浓厚的兴趣。上大学以后,他渐渐将他在物理学上的兴趣锁定在纯理论的领域。1879年获得慕尼黑大学哲学博士学位后留校任教。基尔霍夫逝世后,柏林大学任命他为继任人。他因在黑体辐射研究中引入能量子而荣获1918年诺贝尔物理学奖。
普朗克之所以能走上科研的道路,在很大程度上要归功于中学时的老师缪勒,因为老师给他讲了一个有趣的有关能量守恒定律的故事,“一个建筑工匠花了很大的力气把砖搬到屋顶上,工匠做的功并没有消失,而是变成能量贮存下来了;一旦砖块因为风化松动掉下来,砸在别人头上或者东西上面,能量又会被释放出来。”这个故事给年少的普朗克留下了终身难忘的印象,使他的爱好从音乐转向了自然科学。可见儿时的一些小事情有时会影响人的一生。
大学期间,普朗克十分崇拜赫姆霍茨和基尔霍夫。为了一睹大师们的风采,他在最后一年转到了柏林大学。但两位大师的讲课风格不尽人意,他只好用自学来满足自己的求知。此外,他还自修了克劳修斯的《热力学》,并且开始研究热辐射问题。
1900年10月19日,他在德国物理学会的一次会议上提出了著名的“普朗克公式”。这个公式虽然没有引起大的影响,但他已是奏响两个月后“量子假说”序曲。
在这个假说中,普朗克打破传统观念,提出辐射过程不是连续的,就像出售的糖块一样以最小份量一小“包”一小“包”地放射或吸收,他把这个最小的能量单位称为“能量子”。这个假说提出的那一刻,量子物理学就此诞生了,普朗克被尊称为“量子论的奠基人”。
成名之后的普朗克受到众人的尊崇,不但被选为英国皇家学会会员,还当选为苏联科学院外籍院士。在回答众人提出他成功的秘密武器时,他的回答很简单:“你必须要有信仰”。他所说的信仰是超越宗教之上的科学,是对研究事业执着的爱和对寻求科学真理坚定不移的精神。在他以后的人生和科学研究中,这个信仰支撑着他走过了89年的人生历程从未动摇过。
人生之路不会像水面一样平坦,但他接下来的遭遇实在是过于悲惨。妻子离世,儿子战死,两个女儿先后难产而亡,1944年,他仅存世间的长子被希特勒处死。就是在这样的遭遇下,他用献身科学的信仰压制着内心的悲痛,忘我地工作。
普朗克一生发表了215篇研究论文和7部著作,内容涉及热力学、动力学等许多领域,这些都是人类历史上宝贵的财富。但他最大的成就还是提出了“量子假说”,打破了经典物理学的框架,从而抠了一个物理学研究的新纪元。1947年10月3日,普朗克在哥廷根病逝,终年89岁。德国政府为了纪念这位伟大的物理学家,将威廉皇家研究所改名为普朗克研究所。</p>
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