Пионеры атомного века (Великие исследователи от Максвелла до Гейзенберга)

Энтропия, не поддающаяся наглядному представлению количественная характеристика состояния, определяющая степень необратимости энергетических превращений, имеет фундаментальное свойство: возрастать при любом физическом процессе. Своей наибольшей величины она достигает при состоянии теплового равновесия замкнутой системы. Поэтому она может быть использована как своего рода указатель направления природных процессов.

Формулировка Планка: "Никаким способом нельзя процесс теплопроводности сделать полностью обратимым" - выходит за пределы данного Клаузиусом определения понятия энтропии. Он творчески обобщил понятие энтропии, преобразовав его в научную абстракцию, применимую также и к состоянию неравновесия. То, что он с самого начала поставил вопросы энтропии в центр своих исследований, решающим образом содействовало созданию квантовой теории.

Первая работа Планка, которая далеко обогнала развитие науки, была либо не замечена, либо отвергнута физиками-современниками. "Впечатление, произведенное этим трудом на тогдашнюю научную общественность, было равно нулю", - вспоминал Планк через 60 лет в своей научной биографии.

Гельмгольц, которому он посылал статью, вероятно, не просмотрел ее. Кирхгоф, работавший в этой области, читал ее внимательно, однако отверг ход размышлений Планка как ошибочный. Наконец, Клаузиус, труды которого были наиболее близки Планку и который своими сочинениями непосредственно побудил его к изучению энтропии, не ответил ни на одно из его писем. Попытка лично встретиться с ученым в Бонне не удалась и не была повторена.

Как позднее писал Планк, у его мюнхенских учителей также не было глубокого понимания направления его исследований; они лишь потому одобрили его диссертацию, что знали его успехи по практикуму и семинарам.

Но юный исследователь был так твердо убежден в правильности своего пути и правомерности своих выводов, что не поддался разочарованиям и не утратил мужества. Уже через год после защиты он получил право преподавания теоретической физики, представив работу "Состояния равновесия изотропных тел при различных температурах". Это опять было исследование, посвященное взаимодействию теплоты и механической энергии.

Пять лет Планк преподавал в Мюнхене в качестве приват-доцента. Он жил в доме своих родителей. Никаких свидетельств об успехе его преподавательской деятельности до нас не дошло, вряд ли он был большим, чем успех Герца в Киле или, позднее, Эйнштейна в Берне. Лекции преподавателей, которые не принимали экзаменов, обычно посещались лишь несколькими студентами, да и то нерегулярно. Молодой ученый использовал время для разработки цикла лекций по теоретической физике. Он также принял участие в академическом конкурсе, после которого в 1887 году была опубликована его первая книга.

Наряду с наукой Планк занимался музыкой и - воодушевленный близостью Альп - альпинизмом. Музыка и альпинизм до глубокой старости были для него необходимым противовесом напряженной теоретической деятельности. Планк покорил многие труднодоступные вершины Альп. В возрасте 80 лет он поднялся на Большого Венецианца в Высоких Татрах. Сохранилась фотография 84-летнего Планка на трехтысячнике в Восточном Тироле.

Но страстный альпинист не оставлял без внимания и равнину. В Берлине Планк еженедельно совершал продолжительные пешеходные прогулки в окрестностях города. В пригородных местечках "тайный советник Планк" в вязаных гамашах и с рюкзаком был привычным явлением. Его вторая жена первая умерла в 1909 году - была его постоянной спутницей в таких прогулках.

В возрасте 27 лет Планк стал профессором теоретической физики в университете своего родного города Киля. До этого он, по совету Гельмгольца, отклонил приглашение в Высшую лесотехническую школу. Там он так же мало смог бы заниматься исследованиями, как и Рентген десять лет назад в Высшей сельскохозяйственной школе в Гоенгейме. Весной 1885 года, через несколько недель после ухода Генриха Герца, он получил ту экстраординарную профессуру, которой два года напрасно дожидался Герц.

В Киле Макс Планк работал восемь семестров. Здесь он женился на подруге юности, дочери мюнхенского банкира.

Самой значительной его публикацией этого периода стала книга "Принцип сохранения энергии", которая была отправлена на конкурс философского факультета Гёттингенского университета и получила премию. С точки зрения теории познания примечательно, что Планк тогда - как он сообщил в 1910 году - принадлежал к "решительным сторонникам философии Маха".

Своим отрицанием "гипотетически-вымышленной физики" Эрнст Мах оказал сильное воздействие на образ мыслей молодого поколения физиков: на Генриха Герца и Макса Планка, а спустя десять лет - на Альберта Эйнштейна. "Механика" Маха вышла в свет в 1883 году, его книга "Анализ ощущений" появилась в 1886 году, в период профессуры Планка в Киле.

Эти и другие работы Маха, несмотря на серьезные и принципиальные философские ошибки, внесли свой вклад в борьбу физиков тех лет с отжившим свой век механистическим подходом к явлениям природы.