Ποιος είναι ο Μαξ Πλανκ;

Ο Μαξ Πλανκ ήταν βραβευμένος με Νόμπελ Γερμανός φυσικός. Έζησε από το 1858 έως το 1947, πέθανε σε ηλικία 89 ετών. Με την ίδρυση της κβαντικής θεωρίας το 1900, ο Πλανκ θεωρείται, μαζί με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, ένας από τους σημαντικότερους φυσικούς του 20ού αιώνα. Η εργασία του στην κβαντική θεωρία ξεκίνησε μια επανάσταση στη φυσική που συνεχίστηκε μέχρι τη δεκαετία του 1970.

Ο Μαξ Πλανκ εργάστηκε ως καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου από το 1892 μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1926 και είχε τη φήμη του συντηρητικού στοχαστή. Το 1894, άρχισε να εστιάζει στα προβλήματα που περιβάλλουν την ακτινοβολία του μαύρου σώματος, δηλαδή στο εγγενές φάσμα των χρωμάτων που εκπέμπεται όταν θερμαίνεται ένα μη ανακλαστικό αντικείμενο. Του ανέθεσαν να ασχοληθεί με αυτό το πρόβλημα από εταιρείες ηλεκτρισμού που αναζητούσαν τρόπους να κατασκευάσουν λαμπτήρες που παράγουν τη μεγαλύτερη ποσότητα φωτός για τη μικρότερη ποσότητα ενέργειας.

Προσπαθώντας να αποκαλύψει τη φυσική του φωτός, ο Μαξ Πλανκ ένιωσε σύγχυση. Μέχρι το 1900, όλοι πίστευαν ότι το φως ήταν μια συνεχής ροή, αδιαίρετη μέχρι το μικρότερο επίπεδο. Ο Πλανκ ήταν συντηρητικός στοχαστής και γενικά βασιζόταν στην αποδεκτή σοφία, αλλά οι υπολογισμοί του συγχέονταν με την αναπαράσταση του φωτός ως συνεχούς. Χρησιμοποιώντας ως βάση τη στατιστική ερμηνεία του 2ου θερμοδυναμικού νόμου του Ludwig Boltzmann, ο Planck εισήγαγε την ιδέα της κβαντοποίησης – που αναπαριστά το φως ως διακριτά πακέτα που αργότερα θα ονομάζονταν φωτόνια. Αργότερα, ερωτηθείς για αυτή την απόφαση, την αποκάλεσε, «μια πράξη απόγνωσης… Ήμουν έτοιμος να θυσιάσω οποιαδήποτε από τις προηγούμενες πεποιθήσεις μου για τη φυσική».

Στο μοντέλο φωτός του Max Planck, η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια έπρεπε να εκπέμπεται σε διακριτά ενεργειακά επίπεδα, πολλαπλάσια μιας μονάδας E, που ήταν το γινόμενο της συχνότητας της ακτινοβολίας και μιας φυσικής μονάδας γνωστής ως σταθερά του Planck. Πράγματι, γνωρίζουμε σήμερα ότι οι ακτίνες φωτός με υψηλότερες συχνότητες και μικρότερα μήκη κύματος, όπως οι ακτίνες Χ, μεταφέρουν περισσότερη ενέργεια από τις χαμηλότερες συχνότητες, όπως το ορατό φως και τα ραδιοκύματα.

Από τη σταθερά του Πλανκ, οι φυσικοί μπόρεσαν να αντλήσουν μια σειρά από θεμελιώδεις μονάδες, που δεν βασίζονταν στην ανθρώπινη απόφαση, αλλά στις θεμελιώδεις ιδιότητες του σύμπαντος. Συχνά, αυτοί οι αριθμοί αντιπροσωπεύουν τη μεγαλύτερη ή τη μικρότερη δυνατή τιμή που έχει νόημα σύμφωνα με την τρέχουσα φυσική μας θεωρία. Για παράδειγμα, στο μήκος Planck, πολλές φορές μικρότερο από ένα πρωτόνιο, και στο χρόνο Planck, μια απίστευτα μικρή μονάδα, η κατανόησή μας για την κβαντική φυσική παύει να έχει νόημα. Στη θερμοκρασία Planck, πολλές τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία στον πυρήνα του Ήλιου, όλες οι θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης θα ενοποιηθούν και οι συμμετρίες θα σπάσουν από τότε που θα αποκατασταθεί η Μεγάλη Έκρηξη. Η ταχύτητα Planck είναι ισοδύναμη με την ταχύτητα του φωτός, και ούτω καθεξής. Όταν ο Max Planck ανακάλυψε όλες αυτές τις θεμελιώδεις μονάδες, η κατανόησή μας για το σύμπαν έγινε πολύ πιο ψηφιακή.