Kas ir Makss Planks?

Makss Planks bija Nobela prēmijas laureāts vācu fiziķis. Viņš dzīvoja no 1858. gada līdz 1947. gadam, nomira 89 gadu vecumā. Planks, kurš tika atzīts par kvantu teorijas pamatu 1900. gadā, kopā ar Albertu Einšteinu tiek uzskatīts par vienu no nozīmīgākajiem 20. gadsimta fiziķiem. Viņa darbs kvantu teorijā aizsāka revolūciju fizikā, kas turpinājās līdz 1970. gadiem.

Makss Planks strādāja par profesoru Berlīnes Universitātē no 1892. gada līdz aiziešanai pensijā 1926. gadā, un viņam bija konservatīva domātāja reputācija. 1894. gadā viņš sāka pievērsties problēmām, kas saistītas ar melnā ķermeņa starojumu, tas ir, raksturīgo krāsu spektru, kas izdalās, kad tiek uzkarsēts neatstarojošs objekts. Strādāt pie šīs problēmas viņam pasūtīja elektriskie uzņēmumi, kuri meklēja veidus, kā izveidot spuldzes, kas ražo vislielāko gaismas daudzumu ar vismazāko enerģijas daudzumu.

Mēģinot atklāt gaismas fiziku, Makss Planks jutās apmulsis. Līdz 1900. gadam visi domāja, ka gaisma ir nepārtraukta plūsma, kas ir nedalāma līdz mazākajam līmenim. Planks bija konservatīvs domātājs un parasti paļāvās uz pieņemto gudrību, taču viņa aprēķinus samulsināja, attēlojot gaismu kā nepārtrauktu. Par pamatu izmantojot Ludviga Bolcmaņa statistisko interpretāciju par 2. termodinamikas likumu, Planks ieviesa kvantēšanas ideju – gaismas attēlošanu kā atsevišķas paketes, kuras vēlāk dēvēs par fotoniem. Vēlāk, jautāts par šo lēmumu, viņš to nosauca par “izmisuma aktu… Es biju gatavs upurēt jebkuru savu iepriekšējo pārliecību par fiziku.”

Maksa Planka gaismas modelī elektromagnētiskā enerģija bija jāizstaro atsevišķos enerģijas līmeņos, kas ir vienības E, kas bija starojuma frekvences un dabiskās vienības, kas pazīstama kā Planka konstante, reizinājums. Patiešām, šodien mēs zinām, ka gaismas stari ar augstākām frekvencēm un īsākiem viļņu garumiem, piemēram, rentgena stari, pārvadā vairāk enerģijas nekā zemākas frekvences, piemēram, redzamā gaisma un radioviļņi.

No Planka konstantes fiziķi varēja iegūt virkni pamatvienību, kuru pamatā nebija cilvēka lēmums, bet gan Visuma pamatīpašības. Bieži vien šie skaitļi atspoguļo lielāko vai mazāko iespējamo vērtību, kas ir jēga saskaņā ar mūsu pašreizējo fizisko teoriju. Piemēram, Planka garumā, kas daudzkārt mazāks par protonu, un Planka laikā, kas ir neticami maza vienība, mūsu izpratnei par kvantu fiziku vairs nav jēgas. Planka temperatūrā, kas ir daudz triljonu reižu augstāka par temperatūru Saules kodolā, pēc Lielā sprādziena atjaunošanas apvienotos visi dabas pamatspēki un izjauktu simetrijas. Planka ātrums ir līdzvērtīgs gaismas ātrumam utt. Kad Makss Planks atklāja visas šīs pamatvienības, mūsu izpratne par Visumu kļuva daudz digitālāka.