Max Planck: ο απρόθυμος επαναστάτης και η γέννηση του quantum

Σπουδές – Ακαδημαϊκή πορεία

Ο εξωτερικός κόσμος είναι κάτι ανεξάρτητο από το άτομο, κάτι απόλυτο… και η αναζήτηση για τους νόμους που ισχύουν για αυτό το απόλυτο εμφανίστηκε σε μένα ως η πιο θαυμάσια επιστημονική αναζήτηση στη ζωή.

Παίζοντας πιάνο…

Το 1867 η οικογένεια του Planck εγκαταστάθηκε στη Βαυβαρία, στο Μόναχο, όπου είχε στο Γυμνάσιο καθηγητή τον Hermann Müller, μαθηματικό, που του δίδαξε αστρονομία, μηχανική και μαθηματικά. Ο Müller έδινε έμφαση στην αρχή διατήρησης της ενέργειας χρησιμοποιώντας χαρακτηριστικά παραδείγματα που εντυπωσίαζαν τους μαθητές του. Τον Οκτώβριο του 1874 ο, δεκαεξάχρονος τότε, Planck πέρασε την πόρτα του Πανεπιστημίου του Μονάχου για να σπουδάσει φυσική. Στη συνέχεια φοίτησε στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου όπου επέλεξε να παρακολουθήσει τις σειρές μαθημάτων των Gustav Kirchhof και Hermann von Helmholtz. O πρώτος έκανε εμπεριστατωμένες διαλέξεις οι οποίες όμως συχνά κοίμιζαν τους μαθητές. Ο δεύτερος δεν τις προετοίμαζε καλά και καποιες φορές το κοινό δεν μπορούσε να τις παρακολουθήσει. Ο Planck, όπως και ο Heinrich Hertz που είχε επιλέξει τους ίδιους καθηγητές, ανέφεραν το πρόβλημα αυτό σε επιστολές τους.

Με την πρώτη του γυναίκα, Marie Merk

Η μεγάλη του αγάπη στη φυσική ήταν η κλασσική θερμοδυναμική, ενδιαφέρον που απέκτησε από τις μελέτες του υπό την επίβλεψη του Kirchhof και από την ανάγνωση των εργασιών του θεμελιωτή της θερμοδυναμικής Rudolf Julius Emmanuel Clausius. Ήταν επομένως λογικό να επιλέξει διδακτορική διατριβή σχετική με τον Δεύτερο Θερμοδυναμικό Νόμο του οποίου πρέσβευε την απόλυτη, καθολική ισχύ στη φύση. Ολοκλήρωσε το διδακτορικό του στην ηλικία των 21 ετών. Πήρε το πτυχίο του το 1879.

Παρόλο που η διατριβή του ήταν ενδιαφέρουσα δεν έτυχε θερμής υποδοχής. Ο Helmholtz δεν τη διάβασε και ο Kirchhof την απέρριψε. Όταν ο Planck θέλησε να την υποβάλει στον Claussius δεν κατάφερε να τον προσεγγίσει. Στη διατριβή αυτή ο Planck εφάρμοσε ορισμένες από τις ιδέες του στη μελέτη της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Περιελάμβανε ένα μεγάλο τμήμα όσων αργότερα περιέλαβε στο διάσημο βιβλίο του για τη θερμοδυναμική, που αποτέλεσε κείμενο αναφοράς για αρκετές γενεές φυσικών. Αγνοούσε, βέβαια, πως πολλά από τα συμπεράσματά του είχαν εκδοθεί ήδη, στην άλλη μεριά του Ατλαντικού, από τον σημαντικό Αμερικανό επιστήμονα Josiah Willard Gibbs, στα Πεπραγμένα της Ακαδημίας Επιστημών του Κοννέκτικατ.

Παρέμεινε στο Μόναχο από το 1880 ως το 1885 και στη συνέχεια διορίστηκε καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στη γενέτειρά του, το Κίελο, ως το 1889, έτος κατά το οποίο διαδέχτηκε στην καθηγητική έδρα τον Kirchhoff στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου. Όταν πέθανε ο Kirchhof το Πανεπιστήμιο κάλεσε ως διάδοχό του τον Ludwig Eduard Boltzmann από το Γκράτς της Αυστρίας όπου είχε την έδρα της Πειραματικής Φυσικής. Ο Boltzmann αρνήθηκε την έδρα καθώς δεν του άρεσε η πρωσική ατμόσφαιρα του Βερολίνου. Μετά την αποχώρηση του Boltzmann το Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, μάλλον απροσδόκητα, στράφηκε στον Planck.

Δεσπόζουσα φυσιογνωμία στο Βερολίνο εκείνη την περίοδο ήταν ο Helmholtz προς τον οποίο ο Planck, ως συνάδελφος πλέον, έτρεφε συμπάθεια, βαθιά εκτίμηση και σεβασμό. Παρέμεινε εκεί μέχρι τη συνταξιοδότησή του, το 1926. Στη συνέχεια, έγινε Πρόεδρος της Εταιρείας για την Προώθηση της Επιστήμης Kaiser Wilhelm, μια θέση που κατείχε μέχρι το 1937, οπότε και παραιτήθηκε σε ένδειξη διαμαρτυρίας προς τον Χίτλερ. Αργότερα η εταιρεία αυτή ονομάστηκε προς τιμήν του ως Ίδρυμα Max Planck. Η Πρώην Ακαδημία Επιστημών τον διόρισε μέλος το 1894 και μόνιμο γραμματέα το 1912.