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BIOGRAFIEN GROSSER WISSENSCHAFTLER
Planck Max Karl Ernst Ludwig. Biographie des Wissenschaftlers
Verzeichnis / Biografien großer Wissenschaftler
Der deutsche Physiker Max Karl Ernst Ludwig Planck wurde am 23. April 1858 in der preußischen Stadt Kiel in der Familie des Bürgerrechtsprofessors Johann Julius Wilhelm von Planck, Professor für Bürgerliches Recht, und Emma (geb. Patzig) Planck geboren. Als Kind lernte der Junge Klavier und Orgel spielen und zeigte dabei herausragende musikalische Fähigkeiten. 1867 übersiedelte die Familie nach München, und dort trat Planck in das Königlich-Maximilians-Klassische Gymnasium ein, wo ein hervorragender Mathematiklehrer erstmals sein Interesse für die Naturwissenschaften und die exakten Wissenschaften weckte. Nach dem Abitur 1874 wollte er zunächst klassische Philologie studieren, versuchte sich in musikalischer Komposition, gab dann aber der Physik den Vorzug. Drei Jahre lang studierte Planck Mathematik und Physik an den Universitäten München und ein Jahr an den Universitäten Berlin. Einer seiner Professoren in München, der Experimentalphysiker Philipp von Jolly, entpuppte sich als schlechter Prophet, als er dem jungen Planck zu einem anderen Beruf riet, da es seiner Meinung nach nichts grundlegend Neues in der Physik zu entdecken gäbe. Diese damals weit verbreitete Ansicht wurde durch die außerordentlichen Fortschritte beeinflusst, die Wissenschaftler im XNUMX. Jahrhundert bei der Erweiterung unseres Wissens über physikalische und chemische Prozesse erzielten. Während seiner Zeit in Berlin erwarb Planck durch die Veröffentlichungen der bedeutenden Physiker Hermann von Helmholtz und Gustav Kirchhoff sowie die Artikel von Rudolf Clausius einen breiteren Blick auf die Physik. Die Bekanntschaft mit ihren Arbeiten trug dazu bei, dass sich Plancks wissenschaftliche Interessen lange Zeit auf die Thermodynamik konzentrierten - ein Gebiet der Physik, in dem auf der Grundlage weniger Grundgesetze die Phänomene Wärme, mechanische Energie und Energieumwandlung untersucht werden . Planck promovierte 1879, nachdem er an der Universität München seine Dissertation „Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie“ verteidigt hatte – dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, der besagt, dass kein kontinuierlicher, sich selbst erhaltender Prozess Wärme von einem kälteren Körper übertragen kann zu einem wärmeren. Ein Jahr später verteidigte er seine Dissertation „Der Gleichgewichtszustand isotroper Körper bei verschiedenen Temperaturen“, die ihm eine Stelle als Juniorassistent an der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München einbrachte. 1885 wurde er außerplanmäßiger Professor an der Universität Kiel, was seine Unabhängigkeit stärkte, seine finanzielle Position stärkte und mehr Zeit für wissenschaftliche Forschung verschaffte. Plancks Arbeiten zur Thermodynamik und ihren Anwendungen in der physikalischen Chemie und Elektrochemie brachten ihm internationale Anerkennung ein. 1888 wurde er außerplanmäßiger Professor an der Universität Berlin und Direktor des Instituts für Theoretische Physik (das Direktorenposten wurde eigens für ihn geschaffen). Während seiner Tätigkeit als Assistenzprofessor an der Universität München begann Planck mit dem Aufbau einer Vorlesung zur Theoretischen Physik. Aber bis 1897 konnte er nicht mit der Veröffentlichung seiner Vorlesungen beginnen. 1887 schrieb er einen Wettbewerbsaufsatz für den Preis der Philosophischen Fakultät der Universität Göttingen. Für diesen Aufsatz erhielt Planck einen Preis, und das Werk selbst, das eine historische und methodische Analyse des Energieerhaltungssatzes enthielt, wurde von 1887 bis 1924 fünfmal neu aufgelegt. Gleichzeitig veröffentlichte Planck eine Reihe von Arbeiten zur Thermodynamik physikalischer und chemischer Prozesse. Besondere Berühmtheit erlangte die von ihm aufgestellte Theorie des chemischen Gleichgewichts verdünnter Lösungen. 1897 erschien die erste Ausgabe seiner Vorlesungen über Thermodynamik. Dieses klassische Buch wurde mehrmals nachgedruckt (die letzte Ausgabe erschien 1922) und in Fremdsprachen, darunter auch ins Russische, übersetzt. Zu diesem Zeitpunkt war Planck bereits ordentlicher Professor an der Universität Berlin und Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Ab 1896 interessierte sich Planck für die Messungen an der Physikalisch-Technischen Staatsanstalt in Berlin sowie für die Probleme der Wärmestrahlung von Körpern. Bei seinen Forschungen machte Planck auf neue physikalische Gesetzmäßigkeiten aufmerksam. Er stellte auf der Grundlage von Experimenten das Gesetz der Wärmestrahlung eines erhitzten Körpers auf. Gleichzeitig stieß er auf die Tatsache, dass die Strahlung einen diskontinuierlichen Charakter hat. Planck konnte sein Gesetz nur mit Hilfe der bemerkenswerten Annahme untermauern, dass die Energie von Atomschwingungen nicht beliebig ist, sondern nur eine Reihe wohldefinierter Werte annehmen kann. Neuere Studien haben diese Annahme voll bestätigt. Es stellte sich heraus, dass jeder Strahlung Diskontinuität innewohnt, dass Licht aus einzelnen Energieportionen (Quanten) besteht. Planck stellte fest, dass Licht mit einer Oszillationsfrequenz in Portionen emittiert und absorbiert werden sollte, und die Energie jeder dieser Portionen gleich der Oszillationsfrequenz multipliziert mit einer speziellen Konstante ist, die als Plancksche Konstante bezeichnet wird. Am 14. Dezember 1900 berichtete Planck der Berliner Physikalischen Gesellschaft über seine Hypothese und die neue Strahlungsformel. Die von Planck eingeführte Hypothese markierte die Geburtsstunde der Quantentheorie, die eine echte Revolution in der Physik auslöste. Klassische Physik bedeutet heute im Gegensatz zur modernen Physik „Physik vor Planck“. 1906 erschien Plancks Monographie Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung. Es wurde mehrfach nachgedruckt. Eine russische Übersetzung des Buches mit dem Titel "Theory of Thermal Radiation" wurde 1935 veröffentlicht. Seine neue Theorie umfasste neben der Planckschen Konstante weitere grundlegende Größen wie die Lichtgeschwindigkeit und eine Zahl, die als Boltzmann-Konstante bekannt ist. 1901 berechnete Planck auf der Grundlage experimenteller Daten zur Schwarzkörperstrahlung den Wert der Boltzmann-Konstante und erhielt unter Verwendung anderer bekannter Informationen die Avogadro-Zahl (die Anzahl der Atome in einem Mol eines Elements). Anhand der Avogadro-Zahl konnte Planck die elektrische Ladung des Elektrons mit höchster Genauigkeit bestimmen. Planck war keineswegs ein Revolutionär, und weder er noch andere Physiker waren sich der tiefen Bedeutung des Begriffs „Quantum“ bewusst. Für Planck war das Quant nur ein Mittel, um eine Formel abzuleiten, die eine zufriedenstellende Übereinstimmung mit der Schwarzkörper-Strahlungskurve ergab. Wiederholt versuchte er, sich innerhalb der klassischen Tradition zu einigen, jedoch ohne Erfolg. Gleichzeitig vermerkte er mit Freude die ersten Erfolge der Quantentheorie, die fast unmittelbar folgten. Die Position der Quantentheorie wurde 1905 gestärkt, als Albert Einstein das Konzept eines Photons - eines Quants elektromagnetischer Strahlung - verwendete. Einstein schlug vor, dass Licht eine doppelte Natur hat: Es kann sich sowohl als Welle als auch als Teilchen verhalten. 1907 stärkte Einstein die Position der Quantentheorie weiter, indem er das Konzept der Quanten benutzte, um die rätselhaften Diskrepanzen zwischen theoretischen Vorhersagen und experimentellen Messungen der spezifischen Wärme von Körpern zu erklären. Eine weitere Bestätigung der potenziellen Kraft der von Planck eingeführten Innovation kam 1913 von Niels Bohr, der die Quantentheorie auf die Struktur des Atoms anwandte. Gleichzeitig war Plancks Privatleben von Tragödien geprägt. Seine erste Frau, geborene Maria Merck, die er 1885 heiratete und die ihm zwei Söhne und zwei Zwillingstöchter gebar, starb 1909. Zwei Jahre später heiratete er seine Nichte Marga von Hesslin, mit der er auch einen Sohn hatte. Während des Ersten Weltkriegs starb einer seiner Söhne in der Nähe von Verdun, und in den folgenden Jahren starben seine beiden Töchter bei der Geburt. 1919 erhielt Planck den Nobelpreis für Physik 1918 „in Anerkennung seines Beitrags zur Entwicklung der Physik durch die Entdeckung von Energiequanten“. Wie A. G. Ekstrand, Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften, bei der Preisverleihung feststellte: „Plancks Strahlungstheorie ist der hellste der Leitsterne der modernen physikalischen Forschung und, soweit man das beurteilen kann, viel Zeit wird vergehen, bevor die Schätze, die sein Genie erlangt hat, erlangt wurden." In einem 1920 gehaltenen Nobelvortrag fasste Planck seine Arbeit zusammen und räumte ein, dass „die Einführung der Quanten noch nicht zur Schaffung einer echten Quantentheorie geführt hat“. In den zwanziger Jahren entwickelten Schrödinger, Heisenberg, Dirac und andere die Quantenmechanik. Planck mochte die neue probabilistische Interpretation der Quantenmechanik nicht und versuchte, wie Einstein, nur auf dem Wahrscheinlichkeitsprinzip basierende Vorhersagen mit klassischen Vorstellungen von Kausalität in Einklang zu bringen. Seine Bestrebungen sollten sich nicht erfüllen: Der probabilistische Ansatz hielt stand. Plancks Beitrag zur modernen Physik beschränkt sich nicht auf die Entdeckung des Quantums und der Konstante, die heute seinen Namen trägt. Einsteins 1905 veröffentlichte Spezielle Relativitätstheorie machte einen starken Eindruck auf ihn. Die volle Unterstützung der neuen Theorie durch Planck trug in nicht geringem Maße zur Akzeptanz der speziellen Relativitätstheorie durch die Physiker bei. Zu seinen weiteren Errungenschaften gehört seine vorgeschlagene Ableitung der Fokker-Planck-Gleichung, die das Verhalten eines Teilchensystems unter der Einwirkung kleiner zufälliger Impulse beschreibt. 1928 trat Planck im Alter von 1930 Jahren zwangsweise in den formellen Ruhestand, löste sich aber nicht von der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft für Grundlagenwissenschaften, deren Präsident er XNUMX wurde. Und an der Schwelle zum achten Jahrzehnt setzte er seine Forschungstätigkeit fort. Als Mann mit etablierten Ansichten und religiösen Überzeugungen und einfach als gerechter Mensch verteidigte Planck nach Hitlers Machtantritt 1933 öffentlich jüdische Wissenschaftler, die von ihren Posten vertrieben und zur Emigration gezwungen wurden. Auf einer wissenschaftlichen Konferenz begrüßte er den von den Nazis mit dem Bann belegten Einstein. Als Planck als Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft für Grundlagenwissenschaften Hitler einen offiziellen Besuch abstattete, nutzte er diese Gelegenheit, um zu versuchen, die Verfolgung jüdischer Wissenschaftler zu beenden. Als Reaktion darauf startete Hitler eine Tirade gegen Juden im Allgemeinen. Später wurde Planck zurückhaltender und schwieg, obwohl die Nazis seine Ansichten zweifellos kannten. Als Patriot, der sein Vaterland liebt, konnte er nur beten, dass die deutsche Nation zum normalen Leben zurückkehrt. Er diente weiterhin in verschiedenen deutschen Gelehrtengesellschaften in der Hoffnung, zumindest einen kleinen Teil der deutschen Wissenschaft und Aufklärung vor der vollständigen Vernichtung zu retten. Planck stand vor einem neuen Schock. Der zweite Sohn aus erster Ehe wurde 1944 wegen Beteiligung an einem gescheiterten Komplott gegen Hitler hingerichtet. Nachdem sein Haus und seine Privatbibliothek bei einem Luftangriff auf Berlin zerstört worden waren, suchten Planck und seine Frau auf dem Rogetz-Anwesen bei Magdeburg Zuflucht, wo sie zwischen den sich zurückziehenden deutschen Truppen und den vorrückenden alliierten Streitkräften gerieten. Am Ende wurden die Plancks von amerikanischen Einheiten entdeckt und ins damals sichere Göttingen gebracht. Planck interessierte sich sehr für die philosophischen Probleme im Zusammenhang mit Kausalität, Ethik und Willensfreiheit und sprach zu diesen Themen in gedruckter Form und vor Fach- und Laienpublikum. Als Pfarrer (aber nicht priesterlich) in Berlin war Planck zutiefst davon überzeugt, dass die Wissenschaft die Religion ergänzt und Wahrhaftigkeit und Respekt lehrt. Planck glaubte an die Realität der Außenwelt und an die Macht der Vernunft. Es ist wichtig, dies festzuhalten, da eine sehr wichtige Phase seiner Tätigkeit in einer Krisensituation der Physik stattfand. Der materialistisch geneigte Planck widersetzte sich jedoch entschieden den modischen positivistischen Leidenschaften von Mach und Ostwald. „Er war ein typischer Deutscher im besten Sinne des Wortes“, schreibt George Paget Thomson, ein prominenter Physiker, Sohn von J. J. Thomson, in seinem Buch Bedingungen, die alle Steifheit ablegen und sich in einen charmanten Menschen verwandeln können. Seine Liebe zur Musik trug Planck sein ganzes Leben lang bei sich: Als großartiger Pianist spielte er oft Kammermusikwerke mit seinem Freund Einstein, bis er Deutschland verließ. Planck war auch ein begeisterter Bergsteiger und verbrachte fast jeden Urlaub in den Alpen. Planck war Mitglied der Deutschen und Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie der wissenschaftlichen Gesellschaften und Akademien von England, Dänemark, Irland, Finnland, Griechenland, den Niederlanden, Ungarn, Italien, der Sowjetunion, Schweden und den Vereinigten Staaten. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft benannte ihre höchste Auszeichnung, die Planck-Medaille, nach ihm, und der Wissenschaftler selbst wurde der erste Träger dieser Ehrenauszeichnung. Zu Ehren seines achtzigsten Geburtstags wurde einer der Kleinplaneten Plankiana genannt, und nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurde die Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft für Grundlagenwissenschaften in Max-Planck-Gesellschaft umbenannt. Planck starb am 4. Oktober 1947, sechs Monate vor seinem XNUMX. Geburtstag, in Göttingen. Auf seinem Grabstein sind nur sein Vor- und Nachname sowie der Zahlenwert der Planckschen Konstante eingraviert. Autor: Samin D. K.
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