ماذا تعرف عن ماكس بلانك؟

ماكس بلانك، ماكس كارل إرنست لودفيج بلانك، (من مواليد 23 أبريل 1858، ألمانيا، توفي في 4 أكتوبر 1947، ألمانيا)، هو عالم في الفيزياء النظرية، مبتكر نظرية الكمية، والتي حازت على جائزة نوبل للفيزياء في عام 1918.

وبينما قدم بلانك العديد من المساهمات في الفيزياء النظرية، إلا أن شهرته تعتمد في المقام الأول على دوره كمنشئ لنظرية الكم. أحدثت هذه النظرية ثورة في فهمنا للعمليات الذرية ودون الذرية، تمامًا كما أحدثت نظرية النسبية لألبرت أينشتاين ثورة في فهمنا للمكان والزمان. حيث أن جميعها معًا تشكّل النظريات الأساسية لفيزياء القرن العشرين.

بدايات حياة العالم الراحل:

التحق بلانك بجامعة ميونيخ. خلال العام الذي أمضاه في جامعة برلين (1877-1878)، لم يتأثر بمحاضرات هيرمان فون هيلمهولتز وجوستاف روبرت كيرشوف، على الرغم من شهرتهما كعلماء أبحاث. ومع ذلك، تم التركيز على قدراته الفكرية كنتيجة لدراسته المستقلة، وخاصة كتابات رودولف كلاوزيوس عن الديناميكا الحرارية. بالعودة إلى ميونيخ، حصل على درجة الدكتوراه في يوليو 1879 (وهو نفس العالم الذي ولد فيه العالم أينشتاين) في سن مبكرة بشكل غير عادي تبلغ 21 عامًا. وفي العام التالي أكمل تأهيله (أطروحة مؤهلة) في ميونيخ وأصبح أستاذًا خاصًا (محاضرًا). في عام 1885، وبمساعدة العلاقات المهنية لوالده، تم تعيينه أستاذًا مساعدًا (أستاذًا مشاركًا) في جامعة كيل. في عام 1889، بعد وفاة كيرشوف، تلقى بلانك موعدًا في جامعة برلين، حيث جاء لتكريم هيلمهولتز كمرشد وزميل. في عام 1892 تمت ترقيته إلى أستاذ جامعي (أستاذ متفرغ). كان لديه تسعة طلاب دكتوراه فقط إجمالاً، لكن محاضراته في برلين حول جميع فروع الفيزياء النظرية مرت بالعديد من الطبعات وكان لها تأثير كبير. بقي في برلين لبقية حياته النشطة.


يمكن أن يمكّن التفكير الخالص الإنسان من اكتساب نظرة ثاقبة للعالم، وبعبارة أخرى، قرر عن عمد أن يصبح فيزيائيًا نظريًا في وقت لم يتم فيه الاعتراف بالفيزياء النظرية على أنها تخصص في حد ذاتها. لكنه ذهب إلى أبعد من ذلك: خلص إلى أن وجود القوانين الفيزيائية يفترض مسبقًا أن العالم الخارجي هو شيء مستقل عن الإنسان، شيء مطلق، والبحث عن القوانين التي تنطبق على هذا المطلق ظهر... باعتباره أسمى مسعى علمي في الحياة.

كان المثال الأول الذي يصف الطبيعة والذي أعجب به بلانك بشدّة، هو قانون الحفاظ على الطاقة، أي القانون الأول للديناميكا الحرارية. وفي وقت لاحق، خلال سنوات دراسته الجامعية، أصبح مقتنعًا بنفس القدر بأن قانون الإنتروبيا، القانون الثاني للديناميكا الحرارية، كان أيضًا قانونًا مطلقًا للطبيعة. أصبح القانون الثاني موضوع أطروحة الدكتوراه الخاصة به في ميونيخ، حتى أنه كان موجوداً في جوهر الأبحاث التي دفعته إلى اكتشاف مقدار الفعل، والمعروف الآن باسم ثابت بلانك h، في عام 1900.

في 1859-1860 كان كيرشوف قد عرّف الجسم الأسود كجسم يعيد إرسال كل الطاقة المشعة عليه. أي أنه باعث وممتص مثالي للإشعاع. لذلك، كان ذلك وصف مطلق حول إشعاع الجسم الأسود، وبحلول تسعينيات القرن التاسع عشر، تم إجراء العديد من المحاولات التجريبية والنظرية لتحديد توزيع الطاقة الطيفية - أي المنحنى الذي يعرض مقدار الطاقة المشعة المنبعثة عند ترددات مختلفة لدرجة حرارة معينة للجسم الأسود. انجذب بلانك بشكل خاص إلى الصيغة التي وجدها في عام 1896 زميله فيلهلم وين في Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) في برلين شارلوتنبورغ، وقام بعد ذلك بسلسلة من المحاولات لاشتقاق "قانون فيينا" على أساس القانون الثاني الديناميكا الحرارية. بحلول أكتوبر 1900، وجد الزملاء الآخرون في PTR، مؤشرات محددة على أن قانون فيينا، على الرغم من صحته عند الترددات العالية، إلا أنه انهار تمامًا عند الترددات المنخفضة.

علم بلانك بهذه النتائج قبل اجتماع الجمعية الفيزيائية الألمانية في 19 أكتوبر. كان يعرف كيف يجب أن تعتمد إنتروبيا الإشعاع رياضياً على طاقتها في منطقة التردد العالي إذا كان قانون فيينا ساري المفعول هناك. كما رأى أيضًا ما يجب أن يكون عليه هذا الاعتماد في منطقة التردد المنخفض من أجل إعادة إنتاج النتائج التجريبية هناك. لذلك خمن بلانك أنه يجب أن يحاول الجمع بين هذين التعبيرين بأبسط طريقة ممكنة، وتحويل النتيجة إلى صيغة تربط طاقة الإشعاع بتردده.
تم الترحيب بالنتيجة، المعروفة باسم قانون بلانك للإشعاع، على أنها صحيحة بلا منازع. لكن بالنسبة إلى بلانك، كان هذا مجرد تخمين، أي كما يُقال "حدس محظوظ". وإذا كان ولا بد يجب أن يؤخذ على محمل الجد، كان لا بد من اشتقاقه بطريقة ما من المبادئ الأولى.

كانت تلك هي المهمة التي وجه بلانك طاقاته إليها على الفور، وبحلول 14 ديسمبر 1900، كان قد نجح - ولكن بتكلفة باهظة. من تحقيق هدفه، وجد بلانك أنه كان عليه أن يتخلى عن أحد أكثر معتقداته العزيزة، وهو أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية هو قانون الطبيعة المطلق. وبدلاً من ذلك، كان عليه أن يتبنى تفسير لودفيج بولتزمان بأن القانون الثاني كان قانونًا إحصائيًا.

حياة العالم ماكس بلانك في مرحلة تقدّم العمر:

كان بلانك يبلغ من العمر 42 عامًا في عام 1900 عندما اكتشف الاكتشاف الشهير الذي فاز به في عام 1918 بجائزة نوبل للفيزياء والذي أكسبه العديد من التكريمات الأخرى. ليس من المستغرب أنه لم يقم بعد ذلك باكتشافات ذات أهمية مماثلة. ومع ذلك، استمر في المساهمة على مستوى عالٍ في مختلف فروع البصريات والديناميكا الحرارية والميكانيكا الإحصائية والكيمياء الفيزيائية ومجالات أخرى.

كما كان أول فيزيائي بارز مناصر نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين (1905). لاحظ بلانك أن "سرعة الضوء هي بالنسبة لنظرية النسبية، حيث أن الكم الأولي للعمل هو بالنسبة لنظرية الكم؛ إنه جوهرها المطلق ". في سنواته الأخيرة، كرس بلانك المزيد والمزيد من كتاباته للأسئلة الفلسفية والجمالية والدينية. إلى جانب آينشتاين وشرودنجر، ظل يعارض بشدة النظرة العالمية الإحصائية غير المحددة التي قدمها بور وماكس بورن وفيرنر هايزنبرغ وآخرين إلى الفيزياء بعد ظهور ميكانيكا الكم في 1925-1926. لم تكن وجهة النظر هذه منسجمة مع أعمق حدس ومعتقدات بلانك. جادل بلانك بأن الكون المادي هو كيان موضوعي موجود بشكل مستقل عن الإنسان. لا يقترن المراقب والملاحظ بشكل وثيق، كما قد يكون ذلك لدى بور ومدرسته.

كان بلانك رجل إرادة لا تقهر. لو كان أقل رزانة، وكان لديه قناعة فلسفية ودينية أقل، لما كان بإمكانه تحمل المآسي التي دخلت حياته بعد سن الخمسين. في عام 1909، توفيت زوجته الأولى، ماري ميرك، في ميونيخ بعد 22 عامًا من الزواج السعيد، وتُرك بلانك مع ولدين وبنتين توأم.

الابن الأكبر، كارل، قُتل في إحدى المعارك عام 1916. في العام التالي، ماتت إحدى بناته أثناء الولادة، مارغريت، وفي عام 1919، لقيت نفس المصير إيما، ابنته الأخرى. جلبت الحرب العالمية الثانية المزيد من المأساة. تم تدمير منزل بلانك في برلين بالكامل بواسطة القنابل في عام 1944. والأسوأ من ذلك، تورط الابن الأصغر، إروين، في محاولة اغتيال هتلر في 20 يوليو 1944، وفي أوائل عام 1945 قُتل بشكل مروّع.

لقد دمر هذا الفعل الذي لا يرحم إرادة بلانك في العيش. في نهاية الحرب، أخذ الضباط الأمريكيون بلانك وزوجته الثانية، مارجا فون هوسلين، التي تزوجها عام 1910 وأنجب منها ابنًا واحدًا، إلى جوتنجن. هناك، في عام 1947، في عامه التاسع والثمانين، توفي. جاء الموت، على حد تعبير جيمس فرانك، "كفداء".