1858年4月23日,普朗克出生在德國基爾的一個書香門第,家裏祖輩大多是搞神學和法學的,父親還是有名的法學教授。
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在這樣充滿書香的環境里長大,普朗克從小就被濃厚的學術氛圍包圍着。1867年,因爲父親要去慕尼黑大學講課,全家搬到了慕尼黑,這段童年的搬家經歷,也讓他看到了更廣闊的知識天地。
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少年時的普朗克特別聰明,不僅數學學得好,還很有音樂天賦,鋼琴、管風琴、大提琴都玩得很溜,甚至還寫過歌曲和輕歌劇,一度在搞音樂和搞科學之間犯了難。
最後,在數學老師赫爾曼·米勒爾的引導下,他被自然科學的神奇所吸引,下定決心一輩子研究物理學——這個選擇,不僅讓他成爲了科學巨匠,也徹底改變了人類對宇宙的認知。
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1874年,16歲的普朗克考上了慕尼黑大學,一開始主攻數學,後來聽了菲力浦·馮·約裏的講座後,又決定順便學起了理論物理。
1875年冬天,他因爲肺病不得不休學,但養病的時候也沒閒着,一直關注着柏林大學物理學的研究動態。
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1877年,身體好起來的普朗克轉到了柏林大學,跟着亥hai姆霍茲、基爾霍夫這些物理學大牛學習,不過他更多是靠自學克勞修斯的講義,也深受這位熱力學創始人的影響。
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1879年,才21歲的普朗克,就憑着論文《論機械熱學第二定律》拿到了哲學博士學位,論文裏對導熱過程不可逆性的研究,還有對熵定律最初公式的提出,都能看出他比同齡人更敏銳的學術眼光,也爲他後來的研究打下了紮實的基礎。
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1880年,博士畢業的普朗克完成了任教資格論文,成爲慕尼黑大學的無公薪講師——簡單說,就是沒有固定工資,全靠學生的學費過日子。
那時候的他還沒被學界重視,但他沒放棄,一直紮根在熱力學領域默默研究。
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1885年,普朗克去了基爾大學當理論物理學副教授,那裏的學術環境更寬鬆,他也有了更多時間琢磨新課題,爲後來研究輻射理論埋下了伏筆。
1887年,普朗克和瑪麗·默克結婚,組建了自己的小家庭,這段日子可以說是他人生中最溫暖幸福的時光,兩人先後有了五個孩子。
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1889年,普朗克接替基爾霍夫,擔任柏林大學理論物理學副教授,第二年就升了正教授,後來還當選爲普魯士科學院院士,慢慢在德國物理學界站穩了腳跟。
此後多年,他一直深耕熱力學與輻射理論領域,默默積累研究成果,等待着學術上的突破。
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19世紀末的時候,經典物理學看起來已經很完善了,就像一座建好的完美大廈,可偏偏在黑體輻射這個問題上卡了殼,因爲按照經典理論的預測,黑體在短波(也就是紫外區)的能量會變得無窮大,這和實際實驗結果完全對不上,這就是著名的紫外災難,經典物理學的大廈也因此搖搖欲墜。
而當時,普朗克正好在專注研究黑體輻射,他拋開了傳統理論的束縛,把維恩位移定律和瑞利-金斯定律結合起來,在1900年10月推導出了普朗克輻射公式,這個公式和實驗數據完美契合。
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這讓一直信奉經典物理的普朗克犯了難,糾結了很久。
直到1900年12月14日——後來被人們稱爲“量子誕生日”的這一天,他才提出了一個石破天驚的想法:諧振子的能量不是連續的,而是隻能取某個最小能量單位的整數倍,這個最小的能量單位,他給起名叫 能量子,它的能量公式是ε=hν
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這個想法徹底打破了經典物理學“能量是連續的”這個核心觀點,也宣告了量子論的誕生,爲現代物理學開闢了一個全新的研究方向。
可有意思的是,普朗克自己一直是經典物理的忠實擁護者,提出量子假說後,他還試圖把這個想法融入經典物理的框架裏,甚至多次修改理論來調和矛盾,所以後來人們也叫他“不情願的革命者”。
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1909年,普朗克的妻子瑪麗·默克去世了,陪伴他二十多年的溫暖時光就此結束,這是他人生中遭遇的第一次重大打擊。
但他沒有沉溺於悲痛,依然堅守在科研崗位上,繼續完善量子理論相關研究。
1916年,第一次世界大戰爆發,這場戰爭給普朗克帶來了毀滅性的家庭打擊,他的長子卡爾戰死沙場;
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1917年,雙胞胎女兒格蕾特病逝;1919年,另一個雙胞胎女兒艾瑪也離開了他,短短几年間,四個至親接連離世,讓他備受煎熬。
1911年,在妻子去世兩年後,普朗克和妻子的侄女瑪加麗特·馮·赫斯林再婚,兩人後來有了兒子赫爾曼,這份新的親情,成了他撐下去的力量。
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同一時期,普朗克還擔任着柏林大學校長、普魯士科學院常務祕書,一邊承受家庭變故,一邊積極推動德國科學的發展,組織學術交流,還資助年輕的學者,愛因斯坦就是在他的推薦下才去了柏林,兩人也成了很好的朋友。
第一次世界大戰期間,受當時時代氛圍的影響,普朗克簽署了爲d國辯護的《文明宣言》,這也是他一生之中最受爭議的一件事。
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其實,他之所以簽字,全是因爲深厚的愛國情懷——出身學術世家的他,一直把國家放在心上,在當時全國都陷入戰爭狂熱的環境裏,他沒能看清軍國主義的真面目,只是單純地想爲自己的祖國“說話”。
隨着戰爭的推進,當普朗克親眼看到戰爭的殘酷,看到德國科學陷入困境時,就果斷改變了立場,簽署聲明反對軍國主義,還積極推動國際科學合作。
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一戰結束後,德國的科學機構缺經費、難維持,普朗克發起成立了“德國科學緊急委員會”,四處籌集資金,爲德國科學能繼續發展下去出了很大力。
1918年,憑藉 發現能量子 的重大貢獻,普朗克拿到了諾貝爾物理學獎,這份榮譽,是對他數十年科研堅守的最高認可,也讓他成爲了全球物理學界的領軍人物。
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1930年到1937年,普朗克擔任威廉皇家學會會長,這一時期,他全力推動德國科研事業的復甦,帶領學會取得了多項重要成果。
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普朗克始終堅守自己的立場,頂着納粹的壓力,多次爲猶太科學家發聲,還主動請求美術生接見,想跟他說說一些政策對德國科學的危害,結果卻被其怒斥了一頓。
爲了保護威廉皇家學會的科研力量,他不得不做出一些妥協,但一直暗中資助那些受迫害的科學家。
1937年,普朗克被迫辭去了威廉皇家學會會長的職務。
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1944年,柏林遭到空襲,普朗克在格林瓦爾德的家被炸燬了,他一輩子積累的科學筆記、研究手稿,全都燒成了灰燼,畢生心血付諸東流,讓年邁的他深受打擊。
更沉重的打擊還在等着他。
1945年1月23日,他最親近的幼子歐文,因爲參與反對落榜美術生的7·20刺殺事件,被鬼子處決了。
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這時候的普朗克已經87歲高齡了,白髮人送黑髮人的痛苦,再加上畢生科研手稿的毀滅,讓這位老人幾乎崩潰,但他還是沒有被命運打垮,一直堅守着對科學的信仰。
1945年,普朗克被疏散到了哥廷根,遠離了戰爭的硝煙,也得以安心度過晚年。
1946年,他被任命爲威廉皇家學會名譽會長,後來這個學會改名爲馬克斯·普朗克學會,成爲了全球頂尖的科研機構之一,用他的名字,繼續傳遞着科學的火種。
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晚年的普朗克,慢慢褪去了學術上的鋒芒,把更多精力放在了哲學和美學的思考上,他寫了很多文章,探討科學和人文的關係,也反思戰爭和人性。
1947年10月4日,馬克斯·普朗克在哥廷根去世,享年89歲,這位跨越了兩個時代的科學巨擘,終於走完了他既有榮光、又有坎坷的一生。
普朗克的一生,順着時間的軌跡,串聯起了探索科學的執着與歷經磨難的堅韌。
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他憑自己的力量,打破了經典物理的束縛,開啓了量子時代,普朗克常數、普朗克輻射公式,成了現代物理、化學、材料科學等領域的基礎,徹底改變了我們對微觀世界的認識。
他的人格很真實,既有科學家的執着和嚴謹,也有普通人的溫情和脆弱;他也有自己的時代侷限,但始終保持着內心的正直和擔當。
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