Max Planck: ο απρόθυμος επαναστάτης και η γέννηση του quantum

Σπου­δές — Ακα­δη­μαϊ­κή πορεία

Ο εξω­τε­ρι­κός κόσμος είναι κάτι ανε­ξάρ­τη­το από το άτο­μο, κάτι από­λυ­το… και η ανα­ζή­τη­ση για τους νόμους που ισχύ­ουν για αυτό το από­λυ­το εμφα­νί­στη­κε σε μένα ως η πιο θαυ­μά­σια επι­στη­μο­νι­κή ανα­ζή­τη­ση στη ζωή.

Παί­ζο­ντας πιά­νο…

Το 1867 η οικο­γέ­νεια του Planck εγκα­τα­στά­θη­κε στη Βαυ­βα­ρία, στο Μόνα­χο, όπου είχε στο Γυμνά­σιο καθη­γη­τή τον Hermann Müller, μαθη­μα­τι­κό, που του δίδα­ξε αστρο­νο­μία, μηχα­νι­κή και μαθη­μα­τι­κά. Ο Müller έδι­νε έμφα­ση στην αρχή δια­τή­ρη­σης της ενέρ­γειας χρη­σι­μο­ποιώ­ντας χαρα­κτη­ρι­στι­κά παρα­δείγ­μα­τα που εντυ­πω­σί­α­ζαν τους μαθη­τές του. Τον Οκτώ­βριο του 1874 ο, δεκα­ε­ξά­χρο­νος τότε, Planck πέρα­σε την πόρ­τα του Πανε­πι­στη­μί­ου του Μονά­χου για να σπου­δά­σει φυσι­κή. Στη συνέ­χεια φοί­τη­σε στο Πανε­πι­στή­μιο του Βερο­λί­νου όπου επέ­λε­ξε να παρα­κο­λου­θή­σει τις σει­ρές μαθη­μά­των των Gustav Kirchhof και Hermann von Helmholtz. O πρώ­τος έκα­νε εμπε­ρι­στα­τω­μέ­νες δια­λέ­ξεις οι οποί­ες όμως συχνά κοί­μι­ζαν τους μαθη­τές. Ο δεύ­τε­ρος δεν τις προ­ε­τοί­μα­ζε καλά και καποιες φορές το κοι­νό δεν μπο­ρού­σε να τις παρα­κο­λου­θή­σει. Ο Planck, όπως και ο Heinrich Hertz που είχε επι­λέ­ξει τους ίδιους καθη­γη­τές, ανέ­φε­ραν το πρό­βλη­μα αυτό σε επι­στο­λές τους.

Με την πρώ­τη του γυναί­κα, Marie Merk

Η μεγά­λη του αγά­πη στη φυσι­κή ήταν η κλασ­σι­κή θερ­μο­δυ­να­μι­κή, ενδια­φέ­ρον που απέ­κτη­σε από τις μελέ­τες του υπό την επί­βλε­ψη του Kirchhof και από την ανά­γνω­ση των εργα­σιών του θεμε­λιω­τή της θερ­μο­δυ­να­μι­κής Rudolf Julius Emmanuel Clausius. Ήταν επο­μέ­νως λογι­κό να επι­λέ­ξει διδα­κτο­ρι­κή δια­τρι­βή σχε­τι­κή με τον Δεύ­τε­ρο Θερ­μο­δυ­να­μι­κό Νόμο του οποί­ου πρέ­σβευε την από­λυ­τη, καθο­λι­κή ισχύ στη φύση. Ολο­κλή­ρω­σε το διδα­κτο­ρι­κό του στην ηλι­κία των 21 ετών. Πήρε το πτυ­χίο του το 1879.

Παρό­λο που η δια­τρι­βή του ήταν ενδια­φέ­ρου­σα δεν έτυ­χε θερ­μής υπο­δο­χής. Ο Helmholtz δεν τη διά­βα­σε και ο Kirchhof την απέρ­ρι­ψε. Όταν ο Planck θέλη­σε να την υπο­βά­λει στον Claussius δεν κατά­φε­ρε να τον προ­σεγ­γί­σει. Στη δια­τρι­βή αυτή ο Planck εφάρ­μο­σε ορι­σμέ­νες από τις ιδέ­ες του στη μελέ­τη της θερ­μο­δυ­να­μι­κής ισορ­ρο­πί­ας. Περιε­λάμ­βα­νε ένα μεγά­λο τμή­μα όσων αργό­τε­ρα περιέ­λα­βε στο διά­ση­μο βιβλίο του για τη θερ­μο­δυ­να­μι­κή, που απο­τέ­λε­σε κεί­με­νο ανα­φο­ράς για αρκε­τές γενε­ές φυσι­κών. Αγνο­ού­σε, βέβαια, πως πολ­λά από τα συμπε­ρά­σμα­τά του είχαν εκδο­θεί ήδη, στην άλλη μεριά του Ατλα­ντι­κού, από τον σημα­ντι­κό Αμε­ρι­κα­νό επι­στή­μο­να Josiah Willard Gibbs, στα Πεπραγ­μέ­να της Ακα­δη­μί­ας Επι­στη­μών του Κον­νέ­κτι­κατ.

Παρέ­μει­νε στο Μόνα­χο από το 1880 ως το 1885 και στη συνέ­χεια διο­ρί­στη­κε καθη­γη­τής Θεω­ρη­τι­κής Φυσι­κής στη γενέ­τει­ρά του, το Κίε­λο, ως το 1889, έτος κατά το οποίο δια­δέ­χτη­κε στην καθη­γη­τι­κή έδρα τον Kirchhoff στο Πανε­πι­στή­μιο του Βερο­λί­νου. Όταν πέθα­νε ο Kirchhof το Πανε­πι­στή­μιο κάλε­σε ως διά­δο­χό του τον Ludwig Eduard Boltzmann από το Γκράτς της Αυστρί­ας όπου είχε την έδρα της Πει­ρα­μα­τι­κής Φυσι­κής. Ο Boltzmann αρνή­θη­κε την έδρα καθώς δεν του άρε­σε η πρω­σι­κή ατμό­σφαι­ρα του Βερο­λί­νου. Μετά την απο­χώ­ρη­ση του Boltzmann το Πανε­πι­στή­μιο του Βερο­λί­νου, μάλ­λον απροσ­δό­κη­τα, στρά­φη­κε στον Planck.

Δεσπό­ζου­σα φυσιο­γνω­μία στο Βερο­λί­νο εκεί­νη την περί­ο­δο ήταν ο Helmholtz προς τον οποίο ο Planck, ως συνά­δελ­φος πλέ­ον, έτρε­φε συμπά­θεια, βαθιά εκτί­μη­ση και σεβα­σμό. Παρέ­μει­νε εκεί μέχρι τη συντα­ξιο­δό­τη­σή του, το 1926. Στη συνέ­χεια, έγι­νε Πρό­ε­δρος της Εται­ρεί­ας για την Προ­ώ­θη­ση της Επι­στή­μης Kaiser Wilhelm, μια θέση που κατεί­χε μέχρι το 1937, οπό­τε και παραι­τή­θη­κε σε ένδει­ξη δια­μαρ­τυ­ρί­ας προς τον Χίτλερ. Αργό­τε­ρα η εται­ρεία αυτή ονο­μά­στη­κε προς τιμήν του ως Ίδρυ­μα Max Planck. Η Πρώ­ην Ακα­δη­μία Επι­στη­μών τον διό­ρι­σε μέλος το 1894 και μόνι­μο γραμ­μα­τέα το 1912.

Η υπο­γρα­φή του Planck σε ηλι­κία 10 ετών