馬克斯·普朗克，二十世紀倆個最重要的物理學家之一

發(fā)布時間：2025-12-17 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

?老年普朗克

馬克斯·普朗克（1858年4月23日-1947年10月4日）出生于德國基爾城，德國物理學家，量子論奠基人，二十世紀倆個世界上最重要的物理學家之一。

?少年普朗克

普朗克出生在受過良好教育的傳統(tǒng)家庭。他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克和祖父海因里希·路德維?！て绽士硕际歉绺⒌纳駥W教授。他的父親是威廉·約翰·尤利烏斯·普朗克，是基爾和慕尼黑的大學教授。他的叔叔戈特利布普朗克是哥根廷的法學家，是德國國民法典的重要創(chuàng)立者之一。

母親艾瑪·帕齊希（1821年-1914年）是父親的第二任妻子。夫妻倆養(yǎng)育有四個孩子：老大赫爾曼、老二希爾德加德、老三阿達爾貝特、老四奧托，第一任妻子留下倆個孩子，胡戈和艾瑪。

1867年普朗克全家搬往慕尼黑居住。普朗克在慕尼黑的馬克西米立安文理中學讀書，他的同學奧斯卡·馮·米勒，后來成為德意志博物館的創(chuàng)始人。

1874年普朗克中學畢業(yè)后，開始學習物理學專業(yè)。老師是慕尼黑的物理學教授菲利普·馮·約利（1809年-1884年），他勸說普朗克不要學習物理，他認為“這門科學中的一切都已經(jīng)被研究了，只有一些不重要的空白需要被填補”，這也是當時許多物理學家所堅持的觀點，但是普朗克卻回答道：“我并不期望發(fā)現(xiàn)新**，只希望理解已經(jīng)存在的物理學基礎，或許能將其加深”，普朗克開始在約利教授手下做了他一生中僅有的幾次物理實驗，研究氫氣在加熱后的鉑中的擴散。但很快普朗克把研究轉(zhuǎn)向了理論物理學。

1876年具有音樂天賦的普朗克加入慕尼黑學生學者歌唱協(xié)會，他不但會彈鋼琴，還會拉大提琴和演奏管風琴。并且還為多首歌和一部輕歌劇作曲。

1877年至1788年普朗克轉(zhuǎn)學到柏林，在赫爾曼·馮·亥姆霍茲教授和古斯塔夫·羅伯特·基爾霍夫教授以及數(shù)學家卡爾·魏爾斯特拉斯手下學習。

關于亥姆霍茲教授，普朗克這樣寫道：“他上課前從不好好準備，講課時斷時續(xù)，經(jīng)常出現(xiàn)計算錯誤，讓學生覺得上課很無聊?！倍P于基爾霍夫教授，普朗克寫道：“他講課仔細，但是單調(diào)乏味?！奔幢闳绱?，普朗克很快就和亥姆霍茲教授建立了真摯的友誼。他主要從魯?shù)婪颉た藙谛菟沟闹v義中自學，并受到這位熱力學奠基人的重要影響，熱力學理論成為了普朗克的工作領域。

1878年10月曾朗克在慕尼黑通過了教師資格考試。

1879年2月普朗克遞交了博士論文《關于熱力學第二定律》獲得博士學位。

1880年6月以論文《各項同性物質(zhì)在不同溫度下的平衡》獲得大學任教資格，在慕尼黑熱理論領域工作，提出了熱動力學公式，卻沒有發(fā)現(xiàn)這一公式在此前已由約西亞·威拉德·吉布斯提出來。魯?shù)婪颉た藙谛菟顾岢龅撵氐母拍钤谄绽士说墓ぷ魈幱谥行奈恢谩?/p>

1885年4月基爾大學聘請普朗克擔任理論物理學教授馬克斯·普朗克簡介，研究“熵”及其應用，解決物理及化學的問題，為阿累尼烏斯的電解質(zhì)電力理論提供熱力學解釋，但有矛盾存在，研究無法繼續(xù)進行。

1887年3月普朗克和瑪麗·梅爾克（1861年到1909年）結(jié)婚，他們在基爾生活，共養(yǎng)育了四個子女。大兒子卡爾（1888年-1909年），卡爾參加了第一次世界大戰(zhàn)，在凡爾登戰(zhàn)役中不幸戰(zhàn)死。雙包胎姐妹艾瑪（1889年-1919年）死于難產(chǎn)，格雷特（1889年到1917年）產(chǎn)下女兒后去世，姐妹倆個先后嫁給同一個男人。愛爾溫（1893年-1945年）愛爾溫于1914年被法軍俘虜，參與了1945年1月23日暗***希特勒的行動，由于暗***未遂，被被德國納粹殘忍***害。

1889年4月普朗克前往柏林接手基爾霍夫工作。

1892年普朗克在柏林從事教師職業(yè)。

1894年普朗克當選為普魯士科學院院士。

在此期間他開始深入研究原子假說。

1897年普朗克因《能量守恒原理》受到哥廷根大學獎勵。

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青年普朗克

1900年普朗克提出了一個重要的物理學常數(shù)---普朗克常數(shù)，以調(diào)和經(jīng)典物理學理論研究熱輻射規(guī)律時遇到的矛盾?；谄绽士顺?shù)的假設，推導出黑體輻射的普朗克公式，圓滿地解釋了實驗現(xiàn)象，這個成就開始揭開揭開了量子力學的神密面紗。

1900年10月普朗克在《德國物理學會通報》發(fā)表《論維恩光譜方程的完善》論文，第一次提出黑體輻射公式。

在同年的12月14日他在德國物理學會例會上做了《論正常光譜中的能量分布》的報告，在這個報告中他激動的闡述了自己最驚人的發(fā)現(xiàn)。他說為了從理論上得出正確的輻射公式必須假定物質(zhì)輻射（或吸收）的能量不是連續(xù)的、而是一份一份的進行的，只能去某個最小數(shù)值的整數(shù)倍，這個最小值就叫能量子。輻射頻率是V的能量的最小數(shù)值E＝hv，h當時普朗克叫它基本作用量子。即H＝6.63*10^-34J·s，現(xiàn)在叫普朗克常數(shù)。E＝hv這個就是光量子假說，它認為每一個光子的能量只決定于光子的頻率，例如藍光的頻率比紅光高，所以藍光的光子的能量比紅光子的能量大，同顏色的光，強弱的不同則反映了單位時間內(nèi)投射到單位面積的光子數(shù)的多少。

普朗克常數(shù)是現(xiàn)代物理學中最重要的常數(shù)，它標志著物理學從“經(jīng)典幼蟲”變成了“現(xiàn)代蝴蝶”。

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中年普朗克

1906年普朗克在《熱輻射講義》一書中系統(tǒng)的總結(jié)了他的工作，為開辟探索微觀物質(zhì)運動規(guī)律新途徑提供了重要的理論基礎。

1909年10月17日普朗克妻子因肺結(jié)核去世。1911年3月與第二任妻子瑪格麗特·馮赫斯林（1882年-1948年）結(jié)婚，1911年12月兒子赫爾曼出生。

1905年愛因斯坦用量子理論解釋光電效應。

1913年尼爾斯·波爾在原子結(jié)構(gòu)學說使用量子力學概念。

1918年普朗克獲得諾貝爾物理學獎。

1926年普朗克入選英國皇家學會會員，擔任柏林威廉研究所所長，美國選他做物理學會的名譽會長。同年10月1日普朗克的68歲退休，接任者是薛定諤。

1930年擔任德國科學研究的最高機構(gòu)馬克斯·普朗克簡介，威廉皇家促近科學會會長。

???哥根廷大學

1947年10月馬克斯·普朗克逝世，終年89歲。普朗克的墓地位于德國下薩克森州哥庭根市的公墓內(nèi)，其標志是一塊簡單的矩形石碑，上面只刻著他的名字，下角寫著:爾格·秒。他的墓志銘就是一行字：h＝6.63×10^-34J·S，這也是對他畢生最大貢獻：提出光量子假說的肯定。

?普朗克和愛因斯坦

附錄一、普朗克常數(shù)：

h=6.62606957(29)×10-34J·s

其中能量單位為J（焦）。

若以eV·s（電子伏特·秒）為能量單位則為h=4.13566743(35)×10-15eV·s

普朗克常數(shù)的物理單位為能量×時間，也可視為動量×位移量。

附錄二、榮譽記錄

1915年獲PourleMérite科學和藝術勛章；

1918年獲諾貝爾物理學獎；

1928年獲德意志帝國雄鷹勛章（AdlerschilddesDeutschenReiches）；

1929年與愛因斯坦共同獲馬克斯·普朗克獎章，該獎項由德國物理學會于該年創(chuàng)設；獲法蘭克福大學、慕尼黑工業(yè)大學、羅斯托克大學、柏林工業(yè)大學、格拉茨大學、雅典大學、劍橋大學、倫敦大學和格拉斯哥大學榮譽博士學位；

1938年，第1069號小行星（1927年1月28日由德國天文學家馬克斯·沃夫在海德堡發(fā)現(xiàn)）以普朗克的名字命名為Planckia，時年普朗克80歲；

1957年至1971年德國官方2馬克硬幣使用普朗克的肖像；

1983年德意志民主共和國發(fā)行一枚5馬克紀念硬幣，紀念普朗克誕辰125周年；有很多學校和大學以普朗克的名字命名。

附錄三、愛因斯坦1918年4月在柏林物理學學會舉辦的馬克斯·普朗克六十歲生日慶祝會上的講話：

在科學的廟堂里有許多房舍，住在里面的人真是各式各樣，而引導他們到那里去的動機實在也各不相同。有許多人愛好科學是因為科學給他們以超乎常人的智力上的***，科學是他們自己的特殊娛樂，他們在這種娛樂中尋求生動活潑的經(jīng)驗和雄心壯志的滿足；在這座廟堂里，另外還有許多人所以把他們的腦力產(chǎn)物奉獻在祭壇上，為的是純粹功利的目的。如果上帝有位天使跑來把所有屬于這兩類的人都趕出廟堂，那末聚集在那里的人就會大大減少，但是，仍然會有一些人留在里面，其中有古人，也有今人。我們的普朗克就是其中之一，這也就是我們所以愛戴他的原因。

我很明白我們剛才在想象中隨便驅(qū)逐了許多卓越的人物，他們對建設科學廟堂有過很大的也許是主要的貢獻；在許多情況下我們的天使也會覺得難以做出決定。但有一點我可以肯定，如果廟堂里只有我們剛才驅(qū)逐了的那兩類人，那末這座廟堂就決不會存在，正如只有蔓草就不成其為森林一樣。因為對于這些人來說只要有機會，人類活動的任何領域他們都會去干：他們究竟成為工程師，官吏，商人，還是科學家，完全取決于環(huán)境?，F(xiàn)在讓我們再來看看那些為天使所寵愛的人吧。

他們大多數(shù)是相當怪僻、沉默寡言和孤獨的人，但盡管有這些共同特點，實際上他們彼此之間很不一樣，不象被趕走的那許多人那樣彼此相似。究竟是什么力量把他們引到這座廟堂里來的呢？這是一個難題，不能籠統(tǒng)地用一句話來回答。首先我同意叔本華（Schopenhauer）所說的，把人們引向藝術和科學的最強烈的動機之一，是要逃避日常生活中令人厭惡的粗俗和使人絕望的沉悶，是要擺脫人們自己反復無常的欲望的桎梏。一個修養(yǎng)有素的人總是渴望逃避個人生活而進入客觀知覺和思維的世界；這種愿望好比城市里的人渴望逃避喧囂擁擠的環(huán)境，而到高山上享受幽寂的生活，在那里，透過清寂而純潔的空氣，可以自由地眺望，陶醉于那似乎是為永恒而設計的寧靜景色。

除了這種消極的動機以外，還有一種積極的動機。人們總想以最適當?shù)姆绞絹懋嫵鲆环喕暮鸵最I悟的世界圖像，于是他就試圖用他的這種世界體系（co***os）來代替經(jīng)驗的世界，并來征服它。這就是畫家、詩人、思辨哲學家和自然科學家所做的。他們都按自己的方式去做。各人都把世界體系及其構(gòu)成作為他的感情生活的支點，以便由此找到他在個人經(jīng)驗的狹小范圍內(nèi)所不能找到的寧靜和安定。

理論物理學家的世界圖像在所有這些可能的圖像中占有什么地位呢？它在描述各種關系時要求盡可能達到最高標準的嚴格精確性，這樣的標準只有用數(shù)學語言才能達到。另一方面物理學家對于他的主題必須極其嚴格地加以限制，他必須滿足于描述我們的經(jīng)驗領域里的最簡單事件；企圖以理論物理學家所要求的精密性和邏輯完備性來重現(xiàn)一切比較復雜的事件，這不是人類智力所能及的。高度的純粹性、明晰性和確定性要以完整性為代價。但是當人們畏縮而膽怯地不去管一切不可捉摸和比較復雜的東西時，那末能吸引我們?nèi)フJ識自然界的這一渺小部分的究竟又是什么呢？難道這種謹小慎微的努力結(jié)果也夠得上宇宙理論的美名嗎？

我認為是夠得上的；因為，作為理論物理學結(jié)構(gòu)基礎的普遍定律，應當對任何自然現(xiàn)象都有效。有了它們就有可能借助于單純的演繹得出一切自然過程（包括生命）的描述，也就是說得出關于這些過程的理論，只要這種演繹過程并不太多地超出人類理智能力。所以物理學家放棄他的世界體系的完整性，倒不是一個什么根本原則性的問題。

物理學家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要通向這些定律，并沒有邏輯的道路，只有通過那種以對經(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律。由于有這種方**上的不確定性，人們可以假定，會有許多個同樣站得住腳的理論物理體系，這個看法在理論上無疑是正確的。但是物理學的發(fā)展表明，在某一時期里，在所有可想到的解釋中，總有一個顯得比別的都要高明得多。凡是真正深入研究過這問題的人，都不會否認唯一決定理論體系的，實際上是現(xiàn)象世界，盡管在現(xiàn)象和他們的理論原理之間并沒有邏輯的橋梁；這就是萊布尼茲（Leibnitz）非常中肯地表述過的“先定的和諧”。物理學家往往責備認識論者對這個事實沒有給予足夠的注意。我認為幾年前馬赫同普朗克之間所進行的論戰(zhàn)的根源就在于此。

渴望看到這種先定的和諧，是無窮的毅力和耐心的源泉。我們看到普朗克就是所以而專心致志于這門科學中的最普遍的問題，而不使自己分心于比較愉快的和容易達到的目標上去。我常常聽到同事們試圖把他的這種態(tài)度歸因于非凡的意志力和修養(yǎng)，但我認為這是錯誤的。促使人們?nèi)プ鲞@種工作的精神狀態(tài)是同信仰宗教的人或談戀愛的人的精神狀態(tài)相類似的；他們每天的努力并非來自深思熟慮的意向或計劃，而是直接來自***。我們敬愛的普朗克就坐在這里，內(nèi)心在笑我像孩子一樣提著第歐根尼的燈鬧著玩。我們對他的愛戴不需要作老生常談的說明，祝愿他對科學的熱愛繼續(xù)照亮他未來的道路，并引導他去解決今天物理學的最重要的問題，這問題是他自己提出來的，并且為了解決這問題他已經(jīng)做了很多工作。祝他成功地把量子論同電動力學和力學統(tǒng)一于一個單一的邏輯體系里。