Kdo je Max Planck?

Max Planck je bil nemški fizik, dobitnik Nobelove nagrade. Živel je od leta 1858 do 1947 in umrl v starosti 89 let. Zasluga za ustanovitev kvantne teorije leta 1900, Planck skupaj z Albertom Einsteinom velja za enega najpomembnejših fizikov 20. stoletja. Njegovo delo v kvantni teoriji je sprožilo revolucijo v fiziki, ki se je nadaljevala do sedemdesetih let prejšnjega stoletja.

Max Planck je delal kot profesor na Univerzi v Berlinu od leta 1892 do svoje upokojitve leta 1926 in je imel sloves konservativnega misleca. Leta 1894 se je začel osredotočati na probleme, ki obkrožajo sevanje črnega telesa, to je inherentni spekter barv, ki se oddajajo, ko se nereflektivni predmet segreje. Za delo na tem problemu so ga naročila električna podjetja, ki so iskala načine za izdelavo žarnic, ki proizvajajo največjo količino svetlobe za najmanjšo količino energije.

Ko je poskušal odkriti fiziko svetlobe, se je Max Planck počutil zmedeno. Vse do leta 1900 so vsi mislili, da je svetloba neprekinjen tok, nedeljiv do najmanjšega nivoja. Planck je bil konzervativen mislec in se je na splošno zanašal na sprejeto modrost, vendar so bili njegovi izračuni zmedeni, ker je svetlobo predstavljal kot neprekinjeno. Z uporabo statistične interpretacije 2. zakona termodinamike Ludwiga Boltzmanna kot osnove je Planck predstavil idejo kvantizacije – predstavljanje svetlobe kot diskretnih paketov, ki se bodo kasneje imenovali fotoni. Kasneje, ko so ga vprašali o tej odločitvi, jo je označil za “dejanje obupa… Pripravljen sem bil žrtvovati katero koli od svojih prejšnjih prepričanj o fiziki.”

V Max Planckovem modelu svetlobe je bilo treba elektromagnetno energijo oddajati na diskretnih energijskih ravneh, večkratnikih enote E, ki je bila produkt frekvence sevanja in naravne enote, znane kot Planckova konstanta. Dejansko danes vemo, da svetlobni žarki z višjimi frekvencami in krajšimi valovnimi dolžinami, kot so rentgenski žarki, nosijo več energije kot nižje frekvence, kot so vidna svetloba in radijski valovi.

Iz Planckove konstante so fiziki lahko izpeljali vrsto temeljnih enot, ki niso temeljile na človeški odločitvi, temveč na temeljnih lastnostih vesolja. Pogosto te številke predstavljajo največjo ali najmanjšo možno vrednost, ki je smiselna po naši trenutni fizični teoriji. Na primer, pri Planckovi dolžini, ki je mnogokrat manjši od protona, in Planckovem času, ki je neverjetno majhna enota, naše razumevanje kvantne fizike nima več smisla. Pri Planckovi temperaturi, ki je mnogo bilijonkrat večja od temperature v Sončevem jedru, bi se vse temeljne sile narave poenotile in simetrije porušene, saj bi bil Veliki pok obnovljen. Planckova hitrost je enaka svetlobni hitrosti itd. Ko je Max Planck odkril vse te temeljne enote, je naše razumevanje vesolja postalo veliko bolj digitalno.