量子力学的创始人普朗克
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在20世纪的物理学家当中,马克斯普朗克(Max K.E.L. Planck)是重要人物之一,他不但是「量子力学(Quantum Mechanics)」的创始人,还对爱因斯坦完成「相对论(Theory of Relativity)」,作出了重要的贡献。他除了自己在1918年,荣获诺贝尔物理学奖外,跟随他的研究生中,有两位后来获得诺贝尔奖。

放弃音乐选修物理

马克斯普朗克于1858年,生于德国基尔的一个书香世家,曾祖父和祖父都是神学教授;父亲是慕尼黑的法学教授;叔父是法学家和德国国民法典的创立人之一。他在父亲的七个孩子,中排行第六,生来聪明俊秀,16岁即中学毕业,进入慕尼黑大学进修。他很有音乐天才,除了演奏钢琴很出色,还创作过歌曲和歌剧。

他曾想过以音乐为专业,但1874年,他决定放弃,并以研究物理学为终生职志。他在慕尼黑大学,师从菲利普约利(P.V. Jolly)教授;1877年,又转到柏林大学去,成为著名的物理学家亥姆霍兹和基尔霍夫的学生。他很快便与两位教授,建立起真挚的友谊,但他从他们身上,却没有学到什么东西,他的主要热力学理论,是从克劳修斯(热力学的奠基者)的讲义自学的。

作育英才成家立室

1879年,他完成了博士论文《关于热力学第二定律》;1880年又以《各向同性物质在不同温度下的平冲状态》,而获得了大学的教职。但他对热力学的研究,并没有得到物理学界的重视。1885年他受聘于基尔大学为副教授;1887年,与一位同学的妹妹玛丽梅尔克(Marie Merch)结婚,玛丽为他生下两男两女,他们一家都是基督徒,过着敬虔而幸福的日子。

在基尔大学教授其间,普朗克继续他的热力学研究,并对原子假说深入钻研。1892年,他回到柏林大学,继承基尔霍夫教授的职位,虽然1894年,维也纳要聘任他为教授,但他热爱祖国,拒绝了这份殊荣,受到了柏林学生的尊崇和爱戴。

辐射定律诺贝尔奖

普朗克对辐射定律的研究,大概是在1894年开始;1890年12月14日,他在德国物理学会的会议上,提出能量量子化的假设:「E = hv」,其中E是能量,v频率,中间加入的h,是物理学重要的普朗克常数(这是他在研究物体热辐射时发现的)。

能量只能以能量元素(量子)的形式,向外辐射。基于这样的假设,他圆满地解释了实验的现象,得出了「黑体辐射定律(Black-Body Radiation即「普朗克辐射定律」),这个伟大的成就,揭开了量子论与量子力学的序幕,他因此而获得诺贝尔奖。

家国惨变虔诚不改

普朗克事业有成、家庭美满,令人称羡!他们在柏林的家,常常举行音乐聚会,弥漫着欢乐的气氛,是当时柏林学术界的社交中心。但1909年,他心爱的妻子被主接去;1911年,他娶了表妹玛格丽特为妻,同年12月,第三个儿子出生。

此后,他虽然在学术界声名显赫,得到很多荣誉及奖项,但第一及第二次世界大战期间,他与前妻所生的四个儿女,相继去世:两个女儿死于产难,大儿子死于战场,二儿子因参予暗杀希特勒的行动,而被捕处决;家园也因空袭而成灰烬。

经过这许多严重的打击,普朗克对上帝的敬虔,并没有改变,他于晚年时,发表了著名的《自然科学与宗教》演说,坚决表明他信奉「超自然、全能、全知、仁慈和圣洁的上帝」,并说他「在科学与宗教之间,看不到任何冲突,只看到完美和谐。」

他于1947年,在德国哥廷根逝世,享寿89岁。他对物理学的贡献,常常被人怀念,每年的12月14日,被称为「量子日」。