马克斯·普朗克(全名:马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,Max Karl Ernst Ludwig Planck,1858年4月23日—1947年10月4日),出生于德国荷尔施泰因,物理学家、
量子力学
重要创始人之一,普鲁士科学院院士,
美国艺术与科学院院士
,
美国国家科学院
外籍院士,1918年
诺贝尔物理学奖
获得者,生前是
柏林大学
名誉教授
[2]
。
马克斯·普朗克于1874年进入
慕尼黑大学
攻读数学专业,后改读物理学专业;1877年转到柏林大学;1878年在慕尼黑完成教师资格考试;1879年获得柏林大学博士学位;1880年6月获得大学任教资格;1885年被基尔大学聘任为理论物理学教授;1892年前往柏林大学任教;1894年被选为普鲁士科学院院士;1900年首次提出了能量量子化,标志着
量子论
诞生;1913年被任命为柏林腓特烈威廉大学校长
[29]
;1918年获得诺贝尔物理学奖
[1]
;1926年退休后担任柏林大学名誉教授,同年当选为美国国家科学院外籍院士;1930年至1937年担任德国威廉皇家学会会长
[4]
;1938年第1069号小行星以普朗克的名字命名为Planckia;1947年10月4日逝世,享年89岁
[4]
。
马克斯·普朗克主要从事热力学、量子力学方面的研究
[1]
。
- 中文名
- 马克斯·普朗克
- 外文名
- Max Planck
- 国 籍
- 德国
- 民 族
- 日耳曼人
- 出生地
- 丹麦基尔镇(现德国荷尔施泰因)
- 出生日期
- 1858年4月23日
- 逝世日期
- 1947年10月4日
- 毕业院校
- 柏林大学
- 职 业
- 教育科研工作者
- 主要成就
-
1894年当选为普鲁士科学院院士
1900年首次提出了能量量子化概念
1914年当选为美国艺术与科学院院士
1918年获得诺贝尔物理学奖 - 性 别
- 男
人物生平
1867年,全家搬去了慕尼黑,在慕尼黑的马克西米利安文理中学(Maximilians Gymnasium)读书,并在那里受到数学家奥斯卡·冯·米勒(Oskar von Miller)(后来成为了德意志博物馆创始人)的启发。
1874年,进入慕尼黑大学攻读数学专业,后改读物理学专业。
1877年,转学到柏林大学,在物理学家
赫尔曼·冯·亥姆霍兹
和
古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫
以及数学家
卡尔·魏尔施特拉斯
门下学习。再此期间主要从
鲁道夫·克劳修斯
的讲义中自学,并受到这位热力学奠基人的影响开始学习热学理论。
1878年10月,在慕尼黑完成了教师资格考试。
1879年2月,递交了博士论文《关于热力学第二定律》,获得博士学位。
1880年6月,以论文《各向同性物质在不同温度下的平衡态》获得大学任教资格。
1885年4月,被基尔大学聘任为理论物理学教授。
1889年4月,赫尔曼·冯·亥姆霍兹通知马克斯·普朗克前往柏林大学,接手古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫的工作。
1892年,接手柏林大学教职,年薪约6200马克。
1894年,被选为普鲁士科学院(Preußische Akademie der Wissenschaften)院士
[6]
。
1913年,被任命为柏林腓特烈威廉大学(Friedrich-Wilhelms-Universität)校长
[29]
。
1914年,当选为美国艺术与科学院院士
[5]
。
1918年,获得诺贝尔物理学奖
[1]
。
1920年,共同创立了德国科学紧急协会(Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft,现德国研究基金会)
[4]
。
1930年—1937年,担任德国威廉皇家学会会长
[4]
。
1945年,担任德国威廉皇家学会临时会长
[3]
。
1947年10月4日,在德国哥廷根逝世
[7]
,享年89岁
[4]
。
主要成就
1896年,马克斯·普朗克开始对热辐射进行了系统的研究。期间为了解决瑞利-金斯公式只在低频范围符合,而维恩公式(
维恩位移定律
)只在高频范围符合,1899年,马克斯·普朗克提出了“基础无序原理”(principle of elementary disorder),并把
瑞利-金斯定律
和维恩位移定律这两条定律使用一种熵列式进行内插,可以很好地描述测量结果
[21]
。
1900年10月下旬,马克斯·普朗克在《德国物理学会通报》上发表一篇只有三页纸的论文,题目是《论维恩光谱方程的完善》,第一次提出了黑体辐射公式。12月14日,在德国物理学会的例会上,他作了《论正常光谱中的能量分布》的报告,在报告中指出,为了从理论上得出正确的辐射公式,必须假定物质辐射(或吸收)的能量不是连续地、而是一份一份地进行的,只能取某个最小数值的整数倍,这个最小数值就叫
能量子
,能量的最小数值表示为:
1906年,马克斯·普朗克在《热辐射讲义》一书中系统地总结了他的工作,为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础
[22]
。
-
量子假说
1900年,马克斯·普朗克提出了能量
量子化
。受他的启发,
阿尔伯特·爱因斯坦
于1905年提出在空间传播的光也不是连续的,而是一份一份的,每一份叫一个
光量子
,简称光子,光子的能量E跟光的频率v成正比,即
这个学说以后就叫光量子假说
[23]
。
-
波尔兹曼常数
-
学术论著
时间
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名称
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---|---|
1879年
|
《关于热力学第二定律(Über den zweiten Hauptsatz der Mechanischen Wä)》(博士论文)
[28]
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1893年
|
《普通热化学概论》
|
1897年
|
《热力学讲义》
|
1906年
|
《热辐射讲义(Vorlesungen über Thermodynamik)》
[24]
|
1900年
|
《论维恩光谱方程的完善》
|
1900年
|
《论正常光谱中的能量分布》
|
1900年
|
《关于正常光谱的能量分布定律的理论》
|
1908年
|
《能量守恒原理》(第二版)
|
1914年
|
《热辐射理论》
|
1916年—1930年
|
《理论物理学导论》(共5卷)
|
1932年
|
《热学理论》
|
1958年
|
《物理学论文与讲演集》(共3卷)
|
1959年
|
《物理学的哲学》
|
-
科研成果奖励
时间
|
项目名称
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奖励名称
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1897年
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专著《能量守恒原理》(Das Prinzip der Erhaltung der Energie)
[27]
|
哥廷根大学哲学系授奖
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毕业时间
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姓名
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毕业学校
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1897年
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马克斯·亚伯拉罕(Abraham, Max)
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柏林大学
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1901年
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海因里·希卡斯滕斯(Karstens, Heinrich)
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柏林大学
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1903年
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柏林大学
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1904年
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莫里茨·施里克(Schlick, Moritz)
|
柏林大学
|
1907年
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瓦尔特·迈斯纳(Meißner, Walther)
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柏林洪堡大学
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1909年
|
卡尔·埃里希·胡普卡(Hupka, Karl Erich)
|
柏林大学
|
1911年
|
古斯塔夫·赫兹(Hertz, Gustav)
|
柏林洪堡大学
|
1912年
|
沃尔特·肖特基(Schottky, Walter)
|
柏林大学
|
1913年
|
卡尔·科尔纳(Körner, Karl)
|
柏林大学
|
1914年
|
瓦尔特·博特(Bothe, Walther)
|
柏林洪堡大学
|
1914年
|
埃里希·克雷奇曼(Kretschmann, Erich)
|
柏林大学
|
1921年
|
沃尔特·戈登(Gordon, Walter)
|
柏林大学
|
1922年
|
埃里希·舒曼(Schumann, Erich)
|
柏林洪堡大学
|
1922年
|
理查德·贝克尔(Becker, Richard)
|
柏林洪堡大学
|
1924年
|
伊西多尔·马尔金(Malkin, Isidor)
|
柏林大学
|
1929年
|
威廉·温泽尔(Wenzel, Wilhelm)
|
柏林洪堡大学
|
1932年
|
希尔德·海尼克(Heinicke, Hilde)
|
柏林大学
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时间
|
荣誉表彰
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授予单位
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1914年
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美国艺术与科学院院士
[5]
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美国艺术与科学院
(American Academy of Arts and Sciences)
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1915年
|
艺术和科学勋章骑士(Knight of the Order of the Pour le mérite for the arts and sciences)
[4]
|
|
1918年
|
诺贝尔物理学奖(Nobel Prize in Physics)
[1]
|
|
1926年
|
美国国家科学院外籍院士(International Member)
[17]
|
美国国家科学院
(National Academy of Sciences)
|
1926年
|
英国皇家学会最高级名誉会员
|
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1928年
|
德意志帝国雄鹰勋章(Adlerschild des Deutschen Reiches)
|
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1929年
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马克斯·普朗克奖章(与阿尔伯特·爱因斯坦共同获奖)
[31]
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荣誉学位
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授予单位
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法兰克福大学荣誉博士学位
|
法兰克福大学
(Goethe University Frankfurt)
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慕尼黑工业大学荣誉博士学位
|
慕尼黑工业大学
(Technische Universität München)
|
罗斯托克大学荣誉博士学位
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罗斯托克大学
(Universitaet Rostock)
|
柏林工业大学荣誉博士学位
|
柏林工业大学
(Technische Universität Berlin)
|
格拉茨大学荣誉博士学位
|
格拉茨大学
(Karl-Franzens-Universität Graz)
|
雅典大学荣誉博士学位
|
雅典大学
(University of Athens)
|
剑桥大学荣誉博士学位
|
剑桥大学
(University of Cambridge)
|
伦敦大学荣誉博士学位
|
伦敦大学
(University of London)
|
格拉斯哥大学荣誉博士学位
|
格拉斯哥大学
(University of Glasgow)
|
参考资料来源:
[32-33]
|
社会任职
个人生活
马克斯·普朗克
(4张)
马克斯·普朗克是父亲的第二任妻子埃玛·帕齐希(Emma Patzig,1821年—1914年)所生,他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希,其赐名的名称为马克思,而马克斯也沿用此名直到他过世。他还有另外六个兄弟姐妹,其中4个孩子赫尔曼(Hermann)、希尔德加德(Hildegard)、阿达尔贝特(Adalbert)和奥托(Otto)是父亲的第二任妻子所生的,而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈(Hugo)和埃玛(Emma)
[1]
。
-
家庭婚姻
1887年3月,马克斯·普朗克与一个慕尼黑中学同学的妹妹玛丽·梅尔克(Marie Merck,1861年—1909年)结婚,婚后生活在基尔,两人共有4个孩子卡尔(Karl,1888年—1916年)、双胞胎埃玛(Emma,1889年—1919年)和格雷特(Grete,1889年—1917年)以及埃尔温(Erwin,1893年—1945年)。1909年10月17日,马克斯·普朗克的妻子因结核病去世。1911年3月,马克斯·普朗克与第二任妻子玛格丽特·冯·赫斯林(Margaret von He SiLin,1882年—1948年)结婚,12月第三个儿子赫尔曼(Herrmann)降生
[16]
。
马克斯·普朗克的大儿子卡尔在
第一次世界大战
期间死于凡尔登战役;二儿子埃尔温在1914年被法军俘虏;1917年女儿格雷特在产下第一个孩子时去世,她的丈夫娶了普朗克的另一个女儿埃玛,埃玛在两年后同样死于生产。格雷特和埃玛的孩子存活了下来,并且继承了她们各自母亲的名字,马克斯·普朗克也为她们取名格雷特和埃玛。1945年1月23日,二儿子埃尔温因参与暗杀希特勒未遂而被纳粹杀害,至此,马克斯·普朗克与其第一任妻子所生的4个孩子全都去世
[1]
。
-
兴趣爱好
马克斯·普朗克大学时期展现出音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾在慕尼黑学生学者歌唱协会(Akademischer Gesangverein Munchen)为多首歌曲和一部轻歌剧(1876年)作曲。但是他并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理
[18]
。
-
邻居朋友
马克斯·普朗克前往柏林工作后,全家住在柏林的一栋别墅中,与柏林大学教授们为邻,他家的庄园发展成为了一个社交和音乐中心,许多科学家如阿尔伯特·爱因斯坦、
奥托·哈恩
和
莉泽·迈特纳
等都是他家的常客,这种在家中演奏音乐的传统来自于亥姆霍兹家
[16]
。
-
统治立场
人物评价
后世纪念
马克斯·普朗克的墓在哥庭根市公墓内,其标志是一块简单的矩形石碑,上面只刻着他的名字,下角写着:尔格·秒。他的墓志铭就是一行字:h = 6.63×10⁻³⁴J·s,这也是对他毕生最大贡献:提出量子假说的肯定
[14]
。
-
马克斯·普朗克学会
-
纪念硬币
-
太空望远镜
2009年5月14日13时12分(
格林尼治时间
,北京时间为14日21时12分),欧洲阿丽亚娜5—ECA型火箭携带欧洲航天局两颗科学探测卫星“赫歇尔”和“普朗克”,从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。两个探测卫星分别以英国天文学家
威廉·赫歇尔
和德国物理学家马克斯·普朗克的名字命名,其发射任务是欧航局工作重点之一。“普朗克”则主要用于对宇宙辐射进行观测,它高度只有1.5米,携带了一系列敏锐度极高的仪器,能够对宇宙微波背景辐射进行深入探测
[9-10]
。
-
马克斯·普朗克伙伴关系
2013年12月14日,五所苏格兰大学启动了世界上第一个国际马克斯·普朗克伙伴关系(International Max-Planck Partnership)
[19]
。
-
千克的标准定义
2018年11月16日,第26届
国际计量大会
(CGPM)经包括中国在内的各成员国表决,全票通过了关于“修订
国际单位制
(SI)”的1号决议。根据决议,千克、安培、开尔文和摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义 ,于2019年5月20日起正式生效。1千克被定义为“对应普朗克常数为6.62607015×10⁻³⁴J·s时的质量单位”。其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力,再通过质能转换公式算出质量
[11]
。
-
马克斯·普朗克—洪堡研究奖
2018年,马克斯·普朗克学会和亚历山大·冯·洪堡基金会每年联合颁发马克斯·普朗克—洪堡研究奖(Max Planck-Humboldt Research Award),该奖授予来自德国国外的研究人员,奖金为1万欧元
[30]
。