زادروز “ماکس پلانک”، پدر نظریه کوانتوم

به گزارش کسب و کار نیوز، ” ماکس کارل ارنست لودویگ پلانک”(Max Karl Ernst Ludwig Planck)، در ۲۳ آوریل ۱۸۵۸ در شهر کیل آلمان زاده شد. او یکی از مهم‌ترین فیزیکدانان آلمان در سده ۱۹ و اوایل سده ۲۰ میلادی بود.

پلانک، دوره دبیرستان را در مدرسه “ماکسیمیلان”(Maximilianl,) شهر مونیخ گذراند و در آنجا بود که به علاقه خود نسبت به فیزیک پی برد. او یک تیزهوش استثنایی نبود. دبیرانش، از لحاظ رتبه او را به شاگرد اولی نزدیک می‌دانستند اما پلانک، در هیچ زمانی شاگرد اول شناخته نشد.  

پلانک در پایان دوره دبیرستان، هنوز تصمیمی برای انتخاب رشته خود نگرفته بود. تا اینکه سرانجام، دانشجوی دوره کارشناسی “دانشگاه مونیخ”(University of Munich) و چندی بعد، دانشجوی “دانشگاه هومبولت برلین”(Humboldt-Universität zu Berlin) شد. وی به خواندن فیزیک عملی و ریاضیات پرداخت و در پی انتقال به دانشگاه برلین، در کلاس‌های فیزیکدانان مشهور آن زمان یعنی “هرمان فون هلمهولتز”(Hermann von Helmholtz) و “گوستاو کیرشهف” (Gustav Kirchhoff) شرکت کرد و علاقه خویش به ترمودینامیک را مدیون این دو استاد می‌دانست.

پلانک، نظریه مکانیکی گرمای “رودلف کلاوزیوس”(Rudolf Clausius) را به تفصیل مطالعه کرد و بعدها خاطرنشان ساخت که این مطالعه، عاملی بود که سرانجام وی را به سوی فیزیک سوق داد. او که تحت تأثیر کار و روشنی روش استدلال کلاوزیوس قرار گرفته بود، رشته اصلی درس خود را ترمودینامیک انتخاب و بررسی قانون دوم آن را برای موضوع تز دکترای سال ۱۸۷۹ خویش در دانشگاه مونیخ انتخاب کرد.

تز دکترای پلانک، مروری بر دو اصل کلاسیک ترمودینامیک بود. اصل اول، اصل بقای انرژی و اصل دوم مفهوم “آنتروپی”(Entropy) – کمیتی که اندازه‌اش در تمام فرایندهای فیزیکی حقیقی مدام در افزایش است- را در بر دارد. افکار پلانک درباره آنتروپی و آزمایش‌های پیشنهادی او در این مورد، هیچ یک از اساتید دانشگاهی ممتاز او را تحت تأثیر قرار نداد. حتی کلاوزیوس که منبع الهام او بود، کمترین علاقه‌ای به موضوع نشان نداد. پلانک با واکنش اساتید نسبت به پایان‌نامه دکترای خود با وقار و آرامش برخورد کرد و با اشتیاقی حتی بیش از پیش به کار بازگشت. فارغ التحصیل شدن وی، به سبب بیماری‌اش با دو سال تأخیر صورت گرفت اما درجه دکترای او با رتبه ممتاز بود.

پلانک در سال ۱۸۸۰، با سمت دانشیاری به هیأت علمی دانشگاه مونیخ پیوست و پنج سال پس از آن به مقام استادی دانشگاه کیل رسید. استخدام به عنوان استاد غیررسمی در دانشگاه کیل، موجب استقلال علمی بیشتر وی شد. گوستاو کیرشهوف، استاد راهنمای قدیمی پلانک در سال ۱۸۸۹ درگذشت و کرسی استادی او در دانشگاه برلین به پلانک رسید.

پلانک در پی استقرار در کرسی استادی، توجه خود را به پدیده تابش “جسم سیاه” (Black body) که مشکل روز فیزیک کلاسیک بود، معطوف کرد. او در سال ۱۹۰۰، به این نتیجه رسید که برای توضیح پدیده تابش جسم سیاه باید از ایده کاملا جدیدی استفاده کرد. تفکر پلانک این بود که انرژی نیز مانند ماده از آحاد یا بسته‌های کوچکی درست شده است و نام آن را “کوانتوم” (quantum) گذاشت. معنی این کلمه در زبان لاتین، “چقدر” است.

امروزه می‌دانیم که نظریه مکانیک کوانتوم، بر تمامی مسائل جهان از کوچکترین ذرات اتمی تا نیروهای فضا زمان، حاکم است. این نظریه، شالوده کل صنعت الکترونیک است و در عین حال امکان دارد منشا “انفجار بزرگ” (Big Bang) را نیز توضیح دهد.

پلانک در روز چهارم اکتبر سال ۱۹۴۷، در ۹۲ سالگی، بر اثر حمله قلبی درگذشت.

آلبرت اینشتین در سال ۱۹۴۸، در ستایش‌نامه‌ای که عنوان آن “در رثاء ماکس پلانک” بود، نوشت: انسانهای زیادی عمر خود را وقف علم می‌کنند اما هدف همه آنها، علم نیست. عده‌ای به این دلیل به معبد علم می‌آیند که فرصتی برای بروز استعدادهای ویژه خود بیابند. برای این گروه، علم، گونه‌ای ورزش است که از تمرین در آن به وجد می‌آیند؛ مانند ورزشکاری که از تمرین دادن به ماهیچه‌های قوی خود شاد می‌شود. هدف گروه دیگر، عرضه توده مغز خود است؛ به این امید که بازدهی مفیدی از آن کسب کنند و شاید در شرایطی دیگر، سیاستمدار یا مدیر تجاری بشوند با این حال، هنوز شمار اندکی از عابدان در معبد علم باقی مانده‌اند که برخی از زمان گذشته و برخی از عصر خود ما هستند. پلانک، در گروه اخیر جای دارد و از این روست که همه ما او را دوست داریم.

انتهای پیام