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Max Planck

Max Planck , na íntegra Max Karl Ernst Ludwig Planck , (nascido em 23 de abril de 1858, Como , Schleswig [Alemanha] - morreu em 4 de outubro de 1947, Goettingen , Alemanha), físico teórico alemão que originou teoria quântica , que lhe rendeu o premio Nobel para a Física em 1918.

Onde Max Planck foi educado?

Max Planck participou do Maximilian de Munique ensino médio , onde se interessou por física e matemática. Ele ingressou na Universidade de Munique no outono de 1874 e passou um ano na Universidade de Berlim (1877-1878). Ele recebeu seu doutorado em julho de 1879 com a idade incomum de 21 anos.

Quais foram as contribuições de Max Planck?

Max Planck foi um físico teórico alemão que descobriu o quantum de ação, agora conhecido como constante de Planck, h , em 1900. Este trabalho lançou as bases para teoria quântica , que lhe rendeu o premio Nobel para a Física em 1918.

Por que Max Planck é importante?

Max Planck fez muitas contribuições para a física teórica, mas sua fama repousa principalmente em seu papel como criador de teoria quântica . Essa teoria revolucionou nossa compreensão dos processos atômicos e subatômicos. Além do mais, Planck foi o primeiro físico proeminente a ser campeão Albert Einstein Teoria especial de relatividade (1905).

Planck fez muitas contribuições para a física teórica, mas sua fama repousa principalmente em seu papel como criador do teoria quântica . Esta teoria revolucionou nossa compreensão de atômico e subatômico processos, assim como Albert Einstein Teoria de relatividade revolucionou nossa compreensão do espaço e do tempo. Juntos eles constituir as teorias fundamentais da física do século XX. Ambos forçaram a humanidade a revisar algumas das crenças filosóficas mais acalentadas e ambos levaram a aplicações industriais e militares que afetam todos os aspectos da vida moderna.

Vida pregressa

Max Karl Ernst Ludwig Planck foi o sexto filho de um distinto jurista e professor de direito na Universidade de Kiel. A longa tradição familiar de devoção à Igreja e ao estado, excelência em bolsa de estudos, incorruptibilidade, conservadorismo , idealismo, confiabilidade e generosidade tornaram-se profundamente arraigados na própria vida e trabalho de Planck. Quando Planck tinha nove anos, seu pai recebeu uma nomeação na Universidade de Munique, e Planck entrou para o renomado Maximilian da cidade ensino médio , onde um professor, Hermann Müller, estimulou seu interesse pela física e matemática . Mas Planck se destacou em todas as matérias e, após se formar aos 17 anos, enfrentou uma difícil decisão de carreira. Em última análise, ele escolheu a física em vez da filologia clássica ou música porque ele havia chegado desapaixonadamente à conclusão de que era na física que residia sua maior originalidade. A música, no entanto, permaneceu um integrante parte de sua vida. Ele possuía o dom do ouvido absoluto e era um excelente pianista que diariamente encontrava serenidade e deleite ao teclado, apreciando especialmente as obras de Schubert e Brahms . Ele também amava o ar livre, dando longas caminhadas todos os dias e caminhadas e escaladas nas montanhas nas férias, mesmo em avançado velhice .

Planck ingressou na Universidade de Munique no outono de 1874, mas encontrou pouco incentivo do professor de física Philipp von Jolly. Durante um ano passado na Universidade de Berlim (1877-78), ele não se impressionou com as palestras de Hermann von Helmholtz e Gustav Robert Kirchhoff, apesar de sua eminência como cientistas pesquisadores. Seu intelectual capacidades foram, no entanto, focadas como resultado de seu estudo independente, especialmente dos escritos de Rudolf Clausius sobre termodinâmica . Retornando a Munique, ele recebeu seu doutorado em julho de 1879 (o ano de Einstein De nascimento) com a idade incomum de 21 anos. No ano seguinte, ele completou seu Tese de habilitação (dissertação de qualificação) em Munique e tornou-se um Conferencista particular (conferencista). Em 1885, com a ajuda das conexões profissionais de seu pai, ele foi nomeado professor associado (professor associado) na Universidade de Kiel. Em 1889, após a morte de Kirchhoff, Planck foi nomeado para a Universidade de Berlim, onde passou a venerar Helmholtz como mentor e colega. Em 1892 ele foi promovido a professor titular (professor titular). Ele tinha apenas nove alunos de doutorado no total, mas suas palestras em Berlim sobre todos os ramos da física teórica passaram por muitas edições e exerceram grande influência. Ele permaneceu em Berlim pelo resto de sua vida ativa.

Planck lembrou que sua decisão original de me dedicar a Ciência foi um resultado direto da descoberta ... de que as leis do raciocínio humano coincidem com as leis que regem as sequências das impressões que recebemos do mundo ao nosso redor; que, portanto, o raciocínio puro pode permitir ao homem obter uma visão sobre o mecanismo do [mundo]. Em outras palavras, ele decidiu deliberadamente se tornar um físico teórico em uma época em que a física teórica ainda não era reconhecida como um disciplina no seu direito. Mas ele foi além: concluiu que a existência de leis físicas pressupõe que o mundo exterior seja algo independente do homem, algo absoluto, e a busca pelas leis que se aplicam a este absoluto apareceu ... como a maioria sublime busca científica na vida.

Saiba mais sobre Max Planck e sua descoberta da constante de Planck Visão geral da constante de Planck, incluindo sua descoberta por Max Planck. Contunico ZDF Enterprises GmbH, Mainz Veja todos os vídeos para este artigo

O primeiro exemplo de natureza absoluta que impressionou profundamente Planck, mesmo como um ensino médio estudante, era a lei da conservação da energia, a primeira lei da termodinâmica. Mais tarde, durante seus anos de universidade, ele ficou igualmente convencido de que o lei da entropia , a segunda lei da termodinâmica , também era uma lei absoluta da natureza. A segunda lei tornou-se o tema de sua tese de doutorado em Munique e está no cerne das pesquisas que o levaram a descobrir o quantum de ação, agora conhecido como constante de Planck h , em 1900.

Em 1859-1860 Kirchhoff definiu um corpo negro como um objeto que reemite todos os radiantes energia incidente sobre ele; ou seja, é um emissor e absorvedor de radiação perfeito. Havia, portanto, algo absoluto sobre a radiação do corpo negro e, na década de 1890, várias tentativas experimentais e teóricas foram feitas para determinar sua distribuição de energia espectral - a curva exibindo quanta energia radiante é emitida em diferentes frequências para uma determinada temperatura do corpo negro. Planck sentiu-se particularmente atraído pela fórmula encontrada em 1896 por seu colega Wilhelm Wien no Physikalisch-Technische Reichsanstalt (PTR) em Berlim-Charlottenburg, e posteriormente fez uma série de tentativas para derivar a lei de Wien com base na segunda lei da termodinâmica . Em outubro de 1900, no entanto, outros colegas do PTR, os experimentalistas Otto Richard Lummer, Ernst Pringsheim, Heinrich Rubens e Ferdinand Kurlbaum, encontraram indicações definitivas de que a lei de Wien, embora válida em altas frequências, quebrou completamente em baixas frequências.

Planck soube desses resultados pouco antes de uma reunião da Sociedade de Física Alemã em 19 de outubro. Ele sabia como o entropia da radiação teve que depender matematicamente de sua energia na região de alta frequência se a lei de Wien fosse mantida lá. Ele também viu o que essa dependência tinha de ser na região de baixa frequência para reproduzir os resultados experimentais lá. Planck adivinhou, portanto, que deveria tentar combinar essas duas expressões da maneira mais simples possível, e transformar o resultado em uma fórmula relacionando a energia da radiação ao seu frequência .

Ouça a experiência da lâmpada de Max Planck e a origem da teoria quântica Max Planck e a origem da teoria quântica. MinutePhysics (um parceiro de publicação da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo

O resultado, conhecido como lei da radiação de Planck, foi aclamado como indiscutivelmente correto. Para Planck, no entanto, era apenas um palpite, uma intuição de sorte. Para ser levado a sério, teria de ser derivado de algum modo dos primeiros princípios. Essa foi a tarefa para a qual Planck imediatamente direcionou suas energias e, em 14 de dezembro de 1900, ele havia conseguido - mas com grande custo. Para atingir seu objetivo, Planck descobriu que precisava renunciar a uma de suas crenças mais acalentadas, que a segunda lei da termodinâmica era uma lei absoluta da natureza. Em vez disso, ele teve que abraçar a interpretação de Ludwig Boltzmann, de que a segunda lei era uma lei estatística. Além disso, Planck teve que assumir que os osciladores composta o corpo negro e reemitindo a energia radiante incidente sobre eles não poderia absorver esta energia continuamente, mas apenas em quantidades discretas, em quantos de energia; apenas distribuindo estatisticamente estes quantos , cada um contendo uma quantidade de energia h ν proporcional à sua frequência, através de todos os osciladores presentes no corpo negro, Planck poderia derivar a fórmula que ele havia acertado dois meses antes. Ele apresentou evidências adicionais para a importância de sua fórmula, usando-a para avaliar a constante h (seu valor era 6,55 × 10^-27erg-segundo, próximo ao valor moderno de 6,626 × 10^-27erg-segundo), bem como a chamada constante de Boltzmann (a constante fundamental em teoria cinética e mecânica estatística), Número de Avogadro , e a carga do elétron . Com o passar do tempo, os físicos reconheceram cada vez mais claramente que - porque a constante de Planck não era zero, mas tinha um valor pequeno, mas finito - o mundo microfísico, o mundo das dimensões atômicas, não poderia, em princípio, ser descrito pela mecânica clássica comum. Uma profunda revolução na teoria física estava em andamento.

O conceito de quanta de energia de Planck, em outras palavras, conflitava fundamentalmente com todas as teorias físicas anteriores. Ele foi levado a introduzi-lo estritamente pela força de sua lógica; ele foi, como disse um historiador, um revolucionário relutante. Na verdade, passaram-se anos antes que as consequências de longo alcance da conquista de Planck fossem geralmente reconhecidas, e nisso Einstein desempenhou um papel central. Em 1905, independentemente do trabalho de Planck, Einstein argumentou que, em certas circunstâncias, a própria energia radiante parecia consistir em quanta (quanta de luz, mais tarde chamada fótons ), e em 1907 ele mostrou a generalidade da hipótese quântica usando-o para interpretar a dependência da temperatura dos calores específicos de sólidos . Em 1909, Einstein introduziu a dualidade onda-partícula na física. Em outubro de 1911, Planck e Einstein estavam entre o grupo de físicos proeminentes que compareceu à primeira conferência Solvay em Bruxelas. As discussões lá estimularam Henri Poincaré a fornecer uma prova matemática de que a lei de radiação de Planck necessariamente exigia a introdução de quanta - uma prova que converteu James Jeans e outros em defensores do teoria quântica . Em 1913, Niels Bohr também contribuiu muito para o seu estabelecimento por meio de sua teoria quântica do átomo de hidrogênio . Ironicamente, o próprio Planck foi um dos últimos a lutar por um retorno à teoria clássica, uma postura que ele mais tarde considerou não com pesar, mas como um meio pelo qual se convenceu completamente da necessidade da teoria quântica. Oposição ao radical de Einstein quantum de luz hipótese de 1905 persistiu até depois da descoberta do efeito Compton em 1922.

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