Max Planck

I sine tidlige arbejder koncentrerede Max Planck sig om termodynamikkens fundamentale principper og deres anvendelser inden for den fysiske kemi. Han var skeptisk over for Ludwig Boltzmanns statistiske mekanik og bestræbte sig på at udvikle den makroskopiske termodynamik uden at benytte atomistiske antagelser. På den anden side var han enig med Boltzmann i at afvise den såkaldte energetik, som mente, at naturprocesserne blot kunne beskrives som energiomsætninger. Han betragtede dette som en vranglære.

I 1890'erne var Planck optaget af at forene termodynamikken og den elektromagnetiske strålingsteori i håb om at nå en dybere forståelse af begrebet irreversibilitet. Han betragtede den såkaldte hulrumsstråling eller sortlegemestråling som nøglen hertil, bl.a. fordi dens energifordeling på frekvenser var udtryk for en fundamental naturlov.

I 1899 nåede dette arbejde en foreløbig kulmination med udledelsen af en strålingslov, som W. Wien nogle år før havde fremsat på ufuldstændigt grundlag. Allerede samme år konstateredes der imidlertid eksperimentelle afvigelser fra Wiens strålingslov, og Planck blev tvunget til at revidere sit termodynamiske ræsonnement; resultatet blev en ny lov kaldet Planck-fordeling, der også kendes under navnet Plancks strålingslov. Loven blev publiceret i 1900

Senere samme år offentliggjorde Planck et nyt bevis for strålingsloven, hvori han for første gang benyttede Boltzmanns statistiske metode. For at gennemføre dette bevis blev han tvunget til at antage, at et atom kun kan udsende eller optage strålingsenergi i kvanter af størrelsen hν, hvor ν er strålingens frekvens, og h er en ny fundamental naturkonstant, kaldet Plancks konstant.

Plancks strålingslov (se Planck-fordeling) gjorde det endvidere muligt at bestemme talværdien af Boltzmanns konstant ud fra målinger på stråling; det førte til de hidtil mest præcise værdier for Avogadros tal og elektronens ladning.

Under de følgende års diskussioner af kvantehypotesens betydning hævdede Planck, at konstanten h ikke var udtryk for en kvantisering af energi, men skulle forstås som et "virkningskvant", når strålingen vekselvirkede med stof. Som de fleste i samtiden afviste han i mange år Einsteins lyskvantehypotese fra 1905, ifølge hvilken det er selve strålingen og ikke blot vekselvirkningen mellem stråling og atomer, der er kvantiseret.

Usikkerheden omkring kvanteteoriens status bevirkede, at Planck først modtog nobelprisen i fysik i 1918 (uddelt 1919).

Blandt de kendte fysikere var Planck den første, der fuldt ud accepterede Einsteins relativitetsteori fra 1905. Fra 1906 udviklede han den relativistiske dynamik og viste, hvordan den klassiske mekaniks mindste virknings princip kunne overføres til den nye teori.

Planck kom efterhånden til at stå i spidsen for en lang række videnskabelige institutioner og selskaber; han var således præsident for Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft 1930-1937. Under Tysklands finansielle sammenbrud efter 1. Verdenskrig udfoldede han store anstrengelser for at skaffe midler til fysisk forskning. Efter nazisternes magtovertagelse og vedtagelsen af racelovene frarådede han sine kolleger åben protest og søgte i stedet at udnytte sin position til at begrænse skaderne på videnskaben og dens udøvere.

Efter Plancks død oprettedes i 1948 Max-Planck-Gesellschaft og Max-Planck-Instituten som efterfølgere af Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft og -Instituten. Der findes Max Planck-institutter ved mange tyske universiteter inden for brede forskningsområder af naturvidenskaben.

• fysik
• kvanteteori
• kvantemekanik
• Planck-fordeling
• Plancks konstant
• Planck-skalaen

• Max-Planck-Gesellschaft