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达尔文没有,主要是因为他们生活在不同的时代,比牛顿晚了近200年。他的现代科学非常发达,所以他肯定不是创始人,达尔文也没有用大量的实验和数学方法来立足于普朗克。
普朗克卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,1858-1947姓名:马克斯·普朗克职务:教授。
德国物理学家,量子物理学的先驱和奠基人,1918诺贝尔物理学奖获得者。
普朗克的伟大成就是创立了量子论,这是物理学史上的一大变革。从此,经典物理学一统天下的局面结束了。
1900年,普朗克抛弃了能量连续的传统经典物理学概念,推导出了黑体辐射的经验公式,完全符合实验。从理论上推导这个公式,必须假设物质辐射的能量是不连续的,只能是某个最小能量的整数倍。普朗克将这种最小的能量单位称为“能量量子”。普朗克的假设解决了黑体辐射的理论难题。普朗克进一步提出了能量量子与频率成正比的观点,引入了普朗克常数h,量子理论成为现代理论和实验中不可或缺的基础理论。普朗克因建立量子理论而获得诺贝尔物理学奖。
首先,简单介绍一下生活
1858 4月23日出生于基尔。65438年到0867年,他的父亲,民法教授J.W .冯·普朗克,受慕尼黑大学邀请去教书,于是全家搬到了慕尼黑。普朗克在慕尼黑度过了青春,1874进入慕尼黑大学。1877到1878,我去柏林大学听了数学家K. Wilstrass和物理学家H.von Helmholtz和G. R. Kirchhoff的讲座。普朗克晚年回忆这段经历时说,这两位物理学家的性格和学术态度对他影响很深,但他们的讲课吸引不了他。在柏林期间,普朗克认真自学了r .克劳修斯的主要著作《力学热理论》,这使他下定决心要找到一个像热力学定律一样的普遍规律。65438年至0879年,普朗克在慕尼黑大学获得博士学位,之后在慕尼黑大学和基尔大学任教。1888年基尔霍夫去世后,柏林大学任命他为基尔霍夫的继任者(前副教授,1892年后任教授)兼理论物理研究所所长。1900年,他将能量量子引入黑体辐射的研究。因为这个发现对物理学发展的贡献,他获得了1918诺贝尔物理学奖。
从20世纪20年代开始,普朗克成为德国科学界的中心人物,与当时德国国内外的著名物理学家关系密切。1918年当选皇家学会会员,1930年至1937年任威廉皇帝协会会长。那段时期,柏林、哥廷根、慕尼黑、莱比锡等大学成为世界科学的中心,这与普朗克、w .能斯特、a .索末菲等人的努力是分不开的。纳粹夺取德国政权后,他们以一个科学家对科学和祖国的热情与纳粹作斗争,为科学的尊严而战。1947 10 10月4日死于哥廷根。
第二,科学成就
1.普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文是关于热力学第二定律的。此后,他用热力学的观点研究了物质聚集态的变化和气体与溶液的理论。
2.提出了能量子的概念。
普朗克在物理学上最重要的成就是提出了著名的普朗克辐射公式,创立了能量量子的概念。
19年底,当人们用经典物理解释黑体辐射实验时,出现了著名的所谓“紫外线灾难”。虽然瑞利、詹金斯(1877-1946)和维恩(1864-1928)分别提出了两个公式试图找出黑体辐射的规律,但与实验相比,瑞利-詹金斯公式只在低频范围内适用,而维恩公式只在高频范围内适用。普朗克从1896开始系统研究热辐射。经过几年的努力,他终于推导出了一个与实验相符的公式。他于1900年10月下旬在《德国物理学会通报》上发表了题为《论维恩光谱方程的完善》的三页论文,首次提出了黑体辐射公式。65438+65438年2月4日,在德国物理学会的例会上,普朗克做了一个关于正态谱中能量分布的报告。在这份报告中,他激动地阐述了他最惊人的发现。他说,为了在理论上得到正确的辐射公式,必须假设物质辐射(或吸收)的能量不是连续的,而是一个接一个的,只能是某个最小值的整数倍。这个最小值叫做能量量子,辐射频率就是ν ε=hν的能量最小值。其中H,普朗克当时称之为基本作用量子,现在称之为普朗克常数。普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数,标志着物理学从“经典的幼虫”变成了“现代的蝴蝶”。1906年,普朗克在《热辐射讲座》一书中系统总结了自己的工作,为开辟探索微观物质运动规律的新途径提供了重要基础。
三。书籍和报纸
热力学第二定律1879
关于Wien谱方程1900的完善
关于正态谱1900的能量分布。
热辐射讲义1906
正态光谱1900的能量分布规律理论
四。奖项和荣誉
1918年,普朗克获得了物理学的最高荣誉奖——诺贝尔物理学奖。
1926年,普朗克当选为英国皇家学会最高荣誉会员,美国选举他为物理学会名誉主席。1930年,普朗克当选为德国科学研究的最高机构——英国皇家科学促进会主席。
第三,轶事
1.启蒙老师
普朗克走上研究自然科学的道路,在很大程度上要归功于一位名叫缪勒的中学老师。普朗克在童年时热爱音乐和文学。后来,他听缪勒讲了一个感人的故事:一个建筑工人花了很大力气把砖搬到屋顶上,但工匠做的功并没有消失,而是变成了储存的能量;一旦砖块因风化而松动,砸到别人头上或东西上,能量又会释放出来...能量守恒定律的故事给普朗克留下了难忘的印象,这不仅使他的爱好转向了自然科学,也成为他今后研究工作的基础之一。
2.普朗克行星
普朗克进入科学殿堂后,无论遇到什么困难,他献身于科学的决心从未动摇。他的家庭发生了很多不幸:妻子死于1909,儿子死于1916的一战,两个女儿分别死于1917和1919的难产。然而,普朗克总是通过努力和无私的工作来抑制自己的感情和悲伤,并为科学做出了一项项重要贡献。
他一生发表了215篇研究论文,出版了7本书,其中包括1959年写的《物理学中的哲学》。
在普朗克80寿辰的庆祝会上,人们送给他一颗小行星,并将其命名为普朗克行星。1946虽然身体虚弱,但他还是非常高兴地参加了皇家学会纪念牛顿的聚会。
墓碑号上刻着他的名字和h的值。
普朗克谦虚严谨。在4月德国物理学会庆祝他60岁生日的纪念大会上,1918,普朗克回答说:“想象一个矿工,他竭尽全力去勘探珍贵的矿石。有一次,他发现了一个天然的金矿矿脉,经过进一步的研究,他发现它是无价的,比以前认为的价值高出无数倍。如果他自己没有发现这个宝藏,毫无疑问,他的同事会很快很幸运地发现它。”这当然是普朗克的谦虚。洛伦茨在评论普朗克关于能量量子的大胆假设时所说的话,揭示了问题的本质。他说:“我们不能忘记,只有那些努力工作和深入思考的人才能获得这种灵感的好运。”
1947 10 10月3日,普朗克在哥廷根逝世,享年89岁。为了纪念这位伟大的物理学家,德国政府将威廉皇家研究所改名为普朗克研究所。
战争的余烬还活着,但他收到了一个敌对国家的善意邀请;战争摧毁了他的家庭和努力,但这位80岁的老人没有被摧毁。1946年,英国皇家学会在伦敦举行了牛顿诞辰300周年纪念大会,因为战争推迟了三年。在客人登记簿上,写下了这样一个特殊的字符:
普朗克其实来自刚刚战败的德国。当时,人们还远未从德国二战的炮火和鲜血中恢复过来。他们对惨无人道的德国法西斯心有余悸,没有人愿意和这个给世界带来深重灾难的国家发生关系。但普朗克作为德国科学的代言人,此时是受了德国战争之苦的英国人邀请的。为什么?究其原因,不仅是他伟大的科学成就,更是他伟大的人格。在战时,他对希特勒政府的不合作态度,他自己在战时的悲惨经历,他在逆境中面对生活的勇气,让人们对这位88岁的老人充满了崇敬。
普朗克经历了两次世界大战。在战争中,他失去了两个儿子和两个女儿,他的家,他一生收藏的书籍以及记录他一生奋斗足迹的手稿和日记,都在1944年盟军轰炸柏林时化为灰烬。这样的打击对于任何一个铁血的人来说都是难以承受的,但垂死的老人勇敢地承受了这一切。这是一种怎样的毅力!
那么,是什么让他有如此强烈的意志呢?是信仰。是他对宗教的信仰,也是他对科学真理的信仰。
他一生信仰上帝,但科学和自然却是他心中的另一个上帝。
普朗克的宗教信仰有很深的家庭根源。他的祖父和曾祖父都是哥廷根大学的神学教授。虽然父亲改变家风,成为基尔大学和慕尼黑大学的法学教授,但他也信仰宗教。母亲也出生在一个牧师家庭。弥漫在家庭中的浓厚宗教氛围,让上帝早早在普朗克心中生根发芽。他在小学时是一个忠诚的路德教徒,在中学时经常因他的宗教和行为而获奖。长大后,他从未怀疑过有组织的宗教的价值。从1920年到1947年去世,他是绿林教区的长老。
但与他的宗教信仰相比,他更相信科学而不是自然。1937年5月,在波罗的海诸省题为《宗教与科学》的演讲结束时,普朗克提出了一个响亮的口号:“走向上帝!”这个口号的意义可以用爱丁顿的话来解释:“现代物理学远没有让我们远离上帝,而是不可避免地让我们更接近上帝。”普朗克一生对科学真理的追求是一个“走向上帝”的过程,也就是说,普朗克心目中至高无上的上帝其实就是物质世界、自然和科学真理。
普朗克一生热爱行走和登山,这其实是他对万物之主大自然的崇拜。84岁时,他爬上了一座3000米高的山。他恪守导师亥姆霍兹的一句名言:“行走是自然科学家的神圣职责。”而他对科学的贡献,就是他对上帝最好的牺牲。
他只能透过窗户上的冰花看邻居家的孩子玩耍,这也成了他走向物理之路的第一步。
笼罩在普朗克家庭上空的沉重而庄严的宗教气氛,给普朗克带来了童年时代被压抑的快乐。他不能像很多孩子一样调皮捣蛋,但他可以从书本、音乐、走路、思考中获得快乐。正是在思考中,他向物理迈出了第一步。
七岁那年的一天,正在看书的小普朗克突然听到窗外传来孩子们的哭声和笑声。他跑到窗前,打开了窗户。有几个孩子在打雪仗。普朗克不禁赞叹孩子们无拘无束的欢乐。他关上窗户,跑向父亲的房间,但当他看到父亲脸上的严肃时,他不得不把自己说过的话咽回去。但是坐下来重新阅读的普朗克却看不进去。他忍不住又来到窗前,但是玻璃被什么东西挡住了,外面的景色什么都看不到。他不得不回过头来,落在他面前的窗户上。这时,他发现了美丽的一幕:窗户玻璃上结满了冰花。它们有的像草,有的像小树,有的像小狗……哇!太美了。但是谁画的呢?小普朗克陷入了沉思。这个问题有点超出他的想象。他想了很久,还是没想明白。
吃饭时,父亲发现小普朗克一直没注意吃饭,就问他怎么回事。小普朗克鼓起勇气说出了自己的问题。听完儿子的提问,一向严肃的父亲脸上露出了难得的笑容。他耐心地向儿子解释,冰花是一种常见的物理现象。晚饭后,他给儿子找了一本物理入门书,告诉他有什么不懂的可以随时问他。父亲的好意让普朗克受宠若惊,他把这种好感变成了学习的动力。从那时起,他开始对物理感兴趣。
对他来说,成为科学家比成为艺术家更有价值。
普朗克对物理的兴趣是从他进入中学开始发展的。当谈到能量守恒原理时,他的老师缪勒给他们讲了一个故事,一个砌砖工人努力将一块重砖抬到屋顶上。缪勒说:砌砖工人在搬运砖块时所做的工作并没有消失,而是完好无损地保存了下来,也许保存了很多年,直到也许有一天,砖块松动了,掉在了下面某个人的头上。缪勒讲得绘声绘色,使能量守恒原理“像一个拯救的福音”响彻普朗克的心灵。从那以后,这个原理就深深地扎根在普朗克的脑海里,它成为了普朗克以后科学研究的基础。
1874年,普朗克中学毕业。然而,在选择自己未来努力的方向时,他犹豫了,因为除了物理,他对音乐也有着超乎寻常的兴趣。他在音乐方面的天赋甚至比他对物理的兴趣来得更早,他很小的时候就已经作为一名职业音乐家演奏钢琴和风琴了。他喜欢舒伯特的摇篮曲,美丽的磨坊姑娘,勃拉姆斯的小提琴协奏曲,巴赫的《马太受难记》等等。对于家教严格,循规蹈矩,一丝不苟的普朗克来说,音乐是他唯一可以放纵感情,让思想不受任何约束的地方。德意志民族是一个外表严谨,但追求内心自由和思想解放的民族。普朗克是典型的德国人,他渴望在音乐的殿堂里驰骋。但经过激烈的思想斗争,他选择了物理。至于音乐,可以是爱好。因为他认为当科学家应该比当艺术家更有价值。
上大学后,普朗克逐渐将自己对物理学的兴趣锁定在纯理论领域,即理论物理。他的物理老师朱莉对此感到不解,因为他认为物理学已经是一门高度发达、近乎完美的科学。也许某个角落里有一粒灰尘或者一个小气泡,可以研究分类。但作为一个完整的体系,已经建立得足够牢固,经典理论物理已经接近非常完美的水平。乔里的观点代表了当时科学界对物理学的普遍误解,但普朗克不是那种轻易改变主意的人。走上物理乃至理论物理的道路,是他认真考虑的结果,他不会让任何事情阻挡他前进的脚步。
如果你相信你能为此负责,不要让任何事情阻止你前进。
因为仰慕亥姆霍兹和基尔霍夫的名字,普朗克在最后一年转到了柏林大学。但普朗克对两位老师糟糕的讲课感到失望。但是,他并没有灰心,而是靠自学来满足自己的求知欲。他不仅自学了两位老师的课程,还自学了克劳修斯的热力学。正是从克劳修斯的热力学理论开始,他开始研究热辐射。
在研究中,柏林大学维恩教授在1894年提出的“维恩公式”和英国物理学家在1900年提出的“瑞利公式”引起了他的注意。他尝试了经典物理学的所有理论和方法,试图提出一个新的公式来代替这两个矛盾的公式,但是失败了。为了寻求科学真理,他决定采取孤注一掷的行动——跳出经典物理学,从新的角度考虑问题。1900 10 19、普朗克在德国物理学会的一次会议上提出了他的新公式,这就是著名的“普朗克公式”。65438+2月65438+4月,他在物理学会的另一次会议上提出了这个公式的理论基础,即著名的“能量量子假说”。在这个假说中,普朗克放弃了物质运动绝对连续的传统概念,提出辐射过程不是连续的,而是在一个最小重量的小“包”中被辐射或吸收。这种小包装不能再分成更小的包装,就像卖水果糖一样,至少只能一块一块的卖,而不能分成一半或者更小的几块。这个最小能量单位被称为“能量子”。这一天后来被认为是量子理论的“生日”。由于量子的概念随后成为理解原子壳层和原子核所有性质的关键,这一天也被视为原子物理学的生日和自然科学新时代的开始。当然,提出能量量子假说的普朗克也被认为是“量子论的创始人”。
普朗克在谈到自己成名后如何成为科学家的时候,曾经说过:“要有信仰。”其实普朗克所说的信仰,就是对科学和研究的执着热爱,对科学真理的不懈追求。
值得一提的是,信念使人成功,但信念一旦成为固执的行动,也会阻碍一个人的进步。普朗克根深蒂固的保守意识一度使他提出了开创性的理论并得到他人的发展,但他固执地想把在经典物理旧框架之外提出的新理论重新纳入经典物理的旧框架。研究。
当然,这不是说达尔文的贡献不如牛顿,也不是说进化论不能用实验和数学来研究(目前对进化论的研究主要靠数学,其次才是实验),只是时代不同了,达尔文的时代早于现代科学的启蒙,牛顿对科学方法的运用更为突出和典型,可以作为参考范例。