Великие исторические личности. 100 историй о правителях-реформаторах, изобретателях и бунтарях

Квантовая теория возникла в связи с непреодолимыми трудностями, которые испытывала классическая теория физики при попытке объяснить полученные опытным путем закономерности теплового излучения твердого тела. Дело в том, что к моменту возникновения теории Планка ситуация в физике, касающаяся процессов передачи энергии, была довольно-таки сложной. Многие теоретические вопросы не находили ответа, а объяснения, которые пытались давать ученые, были противоречивы. Попытки самого Планка решить эту проблему, описать экспериментальные данные единой теоретической формулой, увенчались успехом только после того, как он (вопреки всем известным законам физики) фактически понял, что энергия излучается не постоянно и непрерывно, а дискретными порциями.

Сущность «парадоксальной гипотезы» Планка заключалась в том, что испускание и поглощение электромагнитной энергии атомами и молекулами происходит не непрерывно, а порциями (прерывно, дискретно), или «квантами», как несколько позже предложил называть их Планк. «Это было сделанное на уровне абстрактного мышления. Открытие дискретности там, — говорил позже Э. Шрёдингер, — где ее меньше всего ждали», то есть в процессах обмена энергией.

Планк открыл новую естественную постоянную величину — элементарный квант действия — и нашел ее численное значение. Теперь эта величина известна как «постоянная Планка».

Открытие элементарного кванта действия положило начало новой эпохе в физической науке. Оно показало, что тезис о бесконечной непрерывности всех природных процессов был заблуждением. Выяснилось, что в природе бывают изменения, которые происходят не плавно, а скачками, «взрывообразно», как сказал Планк. Представление о равномерном обмене энергией не могло больше считаться верным.

Значение открытой Планком новой постоянной величины (это называется константа) можно сравнить только со значением константы скорости света. В исследовании атома постоянная Планка играет основополагающую роль. Ее открытие — эпохальное научное деяние, революция, величие которой нисколько не умаляется тем, что Планк стал революционером против собственной воли. Для Планка, который, по словам хорошо знавшего его Макса Борна, «от природы был консерватором, ничего не имел от революционера и весьма скептически относился к спекулятивным рассуждениям», было весьма нелегко примириться с идеей прерывистости передачи энергии, противоречившей всем традициям классической теории. Ошеломленный неожиданными с точки зрения классической физики последствиями своего открытия, он долгое время сопротивлялся признанию вытекающих из него следствий. Другие исследователи, менее, чем он, приверженные традиции, вскоре значительно обогнали его: это были прежде всего Альберт Эйнштейн и Нильс Бор.

Последние десятилетия жизни Планка были омрачены трагическими событиями. Его первая жена, урожденная Мария Мерк, с которой он вступил в брак в 1885 году, умерла в 1909 году, оставив четверых детей, трое из которых не пережили Первой мировой войны. В 1916 году был убит воевавший во Франции старший сын Карл, в последующие два года умерли от родов две его дочери-близнецы. От первой жены оставался только один сын Эрвин, но и его пережил Планк. В 1944 году Эрвин был вовлечен в заговор против Гитлера и казнен.

Планк воспринял приход фашистов в 1933 году к власти в Германии как национальную трагедию. Человек сложившихся взглядов и религиозных убеждений, он открыто выступал в защиту еврейских ученых, изгнанных со своих постов и вынужденных эмигрировать за границу. Макс Планк не дожил несколько месяцев до своего девяностолетия. Он скончался в Пруссии — 4 октября 1947 года, в Геттингене.

Изменения, начало которым он положил, явились поистине революционными. Их масштабы прекрасно понимал и сам Планк, писавший о кванте действия, что это либо «фиктивная величина», лишенная смысла, либо же «вывод закона излучения опирается на некую физическую реальность, и тогда квант действия должен приобрести фундаментальное значение в физике и означает собой нечто совершенно новое и неслыханное, что должно произвести переворот в нашем физическом мышлении…»

Все дальнейшее развитие естествознания показало, что введенное Планком понятие о дискретности энергии электромагнитного излучения играет такую же фундаментальную роль в физике, как, например, представления об атомистическом строении вещества Демокрита.

В знак признания его заслуг в развитии физики благодаря «открытию кванта действия» Макс Планк был удостоен Нобелевской премии по физике за 1918 год.

Эйнштейн Альберт

1879–1955

Основателей современной теоретической физики, создатель теории относительности.