1858年4月23日,普朗克出生在德国基尔的一个书香门第,家里祖辈大多是搞神学和法学的,父亲还是有名的法学教授。
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在这样充满书香的环境里长大,普朗克从小就被浓厚的学术氛围包围着。1867年,因为父亲要去慕尼黑大学讲课,全家搬到了慕尼黑,这段童年的搬家经历,也让他看到了更广阔的知识天地。
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少年时的普朗克特别聪明,不仅数学学得好,还很有音乐天赋,钢琴、管风琴、大提琴都玩得很溜,甚至还写过歌曲和轻歌剧,一度在搞音乐和搞科学之间犯了难。
最后,在数学老师赫尔曼·米勒尔的引导下,他被自然科学的神奇所吸引,下定决心一辈子研究物理学——这个选择,不仅让他成为了科学巨匠,也彻底改变了人类对宇宙的认知。
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1874年,16岁的普朗克考上了慕尼黑大学,一开始主攻数学,后来听了菲力浦·冯·约里的讲座后,又决定顺便学起了理论物理。
1875年冬天,他因为肺病不得不休学,但养病的时候也没闲着,一直关注着柏林大学物理学的研究动态。
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1877年,身体好起来的普朗克转到了柏林大学,跟着亥hai姆霍兹、基尔霍夫这些物理学大牛学习,不过他更多是靠自学克劳修斯的讲义,也深受这位热力学创始人的影响。
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1879年,才21岁的普朗克,就凭着论文《论机械热学第二定律》拿到了哲学博士学位,论文里对导热过程不可逆性的研究,还有对熵定律最初公式的提出,都能看出他比同龄人更敏锐的学术眼光,也为他后来的研究打下了扎实的基础。
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1880年,博士毕业的普朗克完成了任教资格论文,成为慕尼黑大学的无公薪讲师——简单说,就是没有固定工资,全靠学生的学费过日子。
那时候的他还没被学界重视,但他没放弃,一直扎根在热力学领域默默研究。
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1885年,普朗克去了基尔大学当理论物理学副教授,那里的学术环境更宽松,他也有了更多时间琢磨新课题,为后来研究辐射理论埋下了伏笔。
1887年,普朗克和玛丽·默克结婚,组建了自己的小家庭,这段日子可以说是他人生中最温暖幸福的时光,两人先后有了五个孩子。
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1889年,普朗克接替基尔霍夫,担任柏林大学理论物理学副教授,第二年就升了正教授,后来还当选为普鲁士科学院院士,慢慢在德国物理学界站稳了脚跟。
此后多年,他一直深耕热力学与辐射理论领域,默默积累研究成果,等待着学术上的突破。
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19世纪末的时候,经典物理学看起来已经很完善了,就像一座建好的完美大厦,可偏偏在黑体辐射这个问题上卡了壳,因为按照经典理论的预测,黑体在短波(也就是紫外区)的能量会变得无穷大,这和实际实验结果完全对不上,这就是著名的紫外灾难,经典物理学的大厦也因此摇摇欲坠。
而当时,普朗克正好在专注研究黑体辐射,他抛开了传统理论的束缚,把维恩位移定律和瑞利-金斯定律结合起来,在1900年10月推导出了普朗克辐射公式,这个公式和实验数据完美契合。
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这让一直信奉经典物理的普朗克犯了难,纠结了很久。
直到1900年12月14日——后来被人们称为“量子诞生日”的这一天,他才提出了一个石破天惊的想法:谐振子的能量不是连续的,而是只能取某个最小能量单位的整数倍,这个最小的能量单位,他给起名叫 能量子,它的能量公式是ε=hν
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这个想法彻底打破了经典物理学“能量是连续的”这个核心观点,也宣告了量子论的诞生,为现代物理学开辟了一个全新的研究方向。
可有意思的是,普朗克自己一直是经典物理的忠实拥护者,提出量子假说后,他还试图把这个想法融入经典物理的框架里,甚至多次修改理论来调和矛盾,所以后来人们也叫他“不情愿的革命者”。
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1909年,普朗克的妻子玛丽·默克去世了,陪伴他二十多年的温暖时光就此结束,这是他人生中遭遇的第一次重大打击。
但他没有沉溺于悲痛,依然坚守在科研岗位上,继续完善量子理论相关研究。
1916年,第一次世界大战爆发,这场战争给普朗克带来了毁灭性的家庭打击,他的长子卡尔战死沙场;
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1917年,双胞胎女儿格蕾特病逝;1919年,另一个双胞胎女儿艾玛也离开了他,短短几年间,四个至亲接连离世,让他备受煎熬。
1911年,在妻子去世两年后,普朗克和妻子的侄女玛加丽特·冯·赫斯林再婚,两人后来有了儿子赫尔曼,这份新的亲情,成了他撑下去的力量。
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同一时期,普朗克还担任着柏林大学校长、普鲁士科学院常务秘书,一边承受家庭变故,一边积极推动德国科学的发展,组织学术交流,还资助年轻的学者,爱因斯坦就是在他的推荐下才去了柏林,两人也成了很好的朋友。
第一次世界大战期间,受当时时代氛围的影响,普朗克签署了为d国辩护的《文明宣言》,这也是他一生之中最受争议的一件事。
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其实,他之所以签字,全是因为深厚的爱国情怀——出身学术世家的他,一直把国家放在心上,在当时全国都陷入战争狂热的环境里,他没能看清军国主义的真面目,只是单纯地想为自己的祖国“说话”。
随着战争的推进,当普朗克亲眼看到战争的残酷,看到德国科学陷入困境时,就果断改变了立场,签署声明反对军国主义,还积极推动国际科学合作。
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一战结束后,德国的科学机构缺经费、难维持,普朗克发起成立了“德国科学紧急委员会”,四处筹集资金,为德国科学能继续发展下去出了很大力。
1918年,凭借 发现能量子 的重大贡献,普朗克拿到了诺贝尔物理学奖,这份荣誉,是对他数十年科研坚守的最高认可,也让他成为了全球物理学界的领军人物。
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1930年到1937年,普朗克担任威廉皇家学会会长,这一时期,他全力推动德国科研事业的复苏,带领学会取得了多项重要成果。
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普朗克始终坚守自己的立场,顶着纳粹的压力,多次为犹太科学家发声,还主动请求美术生接见,想跟他说说一些政策对德国科学的危害,结果却被其怒斥了一顿。
为了保护威廉皇家学会的科研力量,他不得不做出一些妥协,但一直暗中资助那些受迫害的科学家。
1937年,普朗克被迫辞去了威廉皇家学会会长的职务。
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1944年,柏林遭到空袭,普朗克在格林瓦尔德的家被炸毁了,他一辈子积累的科学笔记、研究手稿,全都烧成了灰烬,毕生心血付诸东流,让年迈的他深受打击。
更沉重的打击还在等着他。
1945年1月23日,他最亲近的幼子欧文,因为参与反对落榜美术生的7·20刺杀事件,被鬼子处决了。
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这时候的普朗克已经87岁高龄了,白发人送黑发人的痛苦,再加上毕生科研手稿的毁灭,让这位老人几乎崩溃,但他还是没有被命运打垮,一直坚守着对科学的信仰。
1945年,普朗克被疏散到了哥廷根,远离了战争的硝烟,也得以安心度过晚年。
1946年,他被任命为威廉皇家学会名誉会长,后来这个学会改名为马克斯·普朗克学会,成为了全球顶尖的科研机构之一,用他的名字,继续传递着科学的火种。
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晚年的普朗克,慢慢褪去了学术上的锋芒,把更多精力放在了哲学和美学的思考上,他写了很多文章,探讨科学和人文的关系,也反思战争和人性。
1947年10月4日,马克斯·普朗克在哥廷根去世,享年89岁,这位跨越了两个时代的科学巨擘,终于走完了他既有荣光、又有坎坷的一生。
普朗克的一生,顺着时间的轨迹,串联起了探索科学的执着与历经磨难的坚韧。
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他凭自己的力量,打破了经典物理的束缚,开启了量子时代,普朗克常数、普朗克辐射公式,成了现代物理、化学、材料科学等领域的基础,彻底改变了我们对微观世界的认识。
他的人格很真实,既有科学家的执着和严谨,也有普通人的温情和脆弱;他也有自己的时代局限,但始终保持着内心的正直和担当。
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