Max Planck

Rozbalit box

Obsah boxu

Max Karl Ernst Ludwig Planck (23. dubna 1858 Kiel – 4. října 1947 Göttingen) byl významný německý teoretický fyzik a filozof, všeobecně uznávaný jako jeden ze zakladatelů kvantové teorie a moderní fyziky. Jeho průkopnická práce na přelomu 19. a 20. století zásadně změnila chápání atomových a subatomárních procesů a položil základy pro kvantovou mechaniku. Za objev kvant energie mu byla v roce 1918 udělena Nobelova cena za fyziku.

⏳ Život a raná léta

Max Planck se narodil 23. dubna 1858 v Kielu, v tehdejším Šlesvicko-Holštýnsku. Pocházel z tradiční a intelektuální rodiny; jeho otec, Julius Wilhelm Planck, byl profesorem ústavního práva na Univerzitě v Kielu a později v Göttingenu. V roce 1867 se rodina přestěhovala do Mnichova, kde Max navštěvoval Maximiliansgymnasium. Zde se u něj projevil talent pro matematiku a fyziku, ačkoliv v té době panoval názor, že fyzika je již téměř kompletní obor.

V roce 1874 zahájil studium fyziky na Mnichovské univerzitě. Během studia strávil jeden rok (1877–1878) na Univerzitě v Berlíně, kde se učil od významných fyziků jako byli Hermann von Helmholtz a Gustav Kirchhoff. Své doktorské studium dokončil v roce 1879 na Mnichovské univerzitě ve věku 21 let, s prací o druhém zákonu termodynamiky.

📚 Vědecká kariéra a průlom

Planckova raná vědecká práce se soustředila na termodynamiku. V roce 1885 se stal mimořádným profesorem teoretické fyziky na Univerzitě v Kielu a v roce 1889 získal profesuru na Berlínské univerzitě, kde působil až do svého odchodu do důchodu v roce 1926.

Jeho nejslavnější objev přišel v roce 1900, kdy představil Planckův zákon vyzařování černého tělesa. Aby vysvětlil experimentální pozorování záření černého tělesa, musel zavést radikální myšlenku, že energie není vyzařována a absorbována spojitě, ale v diskrétních balíčcích, neboli kvantech. Zavedl novou fundamentální konstantu, dnes známou jako Planckova konstanta (h), která určuje energii každého kvanta vynásobenou jeho frekvencí (E = hν). Tento objev znamenal zrod kvantové teorie a revoluci ve fyzice. Původně Planck sám plně nerozuměl důsledkům své teorie, ale jeho práce otevřela cestu pro další vědce, jako byl Albert Einstein, Niels Bohr a Erwin Schrödinger, k rozvoji moderní kvantové mechaniky.

Planckova konstanta má přesnou hodnotu 6.62607015 × 10⁻³⁴ joule-sekund a je základem pro definici kilogramu v soustavě SI. Na základě této konstanty definoval také soubor univerzálních fyzikálních jednotek, známých jako Planckovy jednotky (např. Planckova délka, Planckova hmotnost, Planckův čas).

🏆 Nobelova cena a další ocenění

Za svůj objev energetických kvant a zásadní přínos k rozvoji fyziky obdržel Max Planck v roce 1918 Nobelova cena za fyziku. Cenu převzal až v roce 1919.

Mezi další významná ocenění, která získal, patří:

• Pour le Mérite za vědu a umění (1915)
• Lorentzova medaile (1927)
• Franklinova medaile (1927)
• Adlerschild des Deutschen Reiches (1928)
• Copleyho medaile (1929)
• Planckova medaile (1929)
• Goetheho cena (1945)

🌍 Vliv a odkaz

Max Planck je považován za jednoho z nejvlivnějších vědců 20. století. Jeho kvantová teorie se stala jedním ze dvou pilířů moderní fyziky, vedle Einsteinovy teorie relativity. Byl také jedním z prvních prominentních fyziků, kteří Einsteinovu speciální teorii relativity podpořili.

Během druhé světové války a nacistického režimu v Německu se Planck snažil bránit nezávislý výzkum a veřejně kritizoval Hitlerovu rasovou politiku, ačkoliv musel činit ústupky režimu, se kterým nesouhlasil. Jeho osobní život byl poznamenán tragédiemi; v roce 1909 zemřela jeho první manželka Marie Mercková, během první světové války ztratil syna a obě dcery zemřely při porodu. V roce 1944 byl jeho dům v Berlíně zničen bombardováním a jeho syn Erwin Planck byl popraven v roce 1945 za účast na spiknutí proti Hitlerovi.

V roce 1948, rok po jeho smrti, byla Společnost císaře Viléma (Kaiser Wilhelm Society), které Planck dvakrát předsedal (1930–1937 a 1945–1946), přejmenována na Společnost Maxe Plancka pro podporu věd (Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften) na jeho počest. Tato společnost je dnes nejúspěšnější výzkumnou organizací v Německu a jednou z nejprestižnějších na světě, s 84 instituty a mnoha nositeli Nobelovy ceny. V současné době (prosinec 2025) Společnost Maxe Plancka nadále podporuje špičkový výzkum v přírodních vědách, vědách o životě a humanitních vědách. Existují také Max Planck Schools, které nabízejí integrované doktorské programy v oblastech jako kognice, Matter to Life a fotonika.

💡 Pro laiky: Co je to kvantová teorie?

Představte si, že chcete nalít vodu do sklenice. Můžete nalít jakékoli množství – trochu, hodně, nebo cokoli mezi tím. Voda se chová spojitě. Klasická fyzika si myslela, že takto se chová i energie. Že ji můžete mít jakékoli množství, od nuly až po nekonečno, a všechny hodnoty mezi tím.

Ale Max Planck zjistil, že to tak není, alespoň ne u velmi malých věcí, jako je světlo nebo teplo. Představte si, že by se cukr do kávy nedával sypaný, ale jen v kostkách. Můžete dát jednu kostku, dvě kostky, nebo žádnou, ale nemůžete dát třeba jen půlku kostky. Energie se chová podobně. Vydává se v malých, přesně daných balíčcích, kterým říkáme „kvanta“.

Planckova konstanta (malé „h“) je jako velikost té jedné cukrové kostky pro energii. Říká nám, jak velký je ten nejmenší balíček energie pro danou frekvenci. Čím vyšší frekvence (například modré světlo oproti červenému), tím větší je ten balíček energie. Tento objev byl revoluční, protože ukázal, že příroda má „povolené“ a „zakázané“ stavy energie, což zcela změnilo pohled na svět a vedlo k rozvoji celé nové oblasti fyziky – kvantové mechaniky.

📜 Vybraná díla

• Planck, Max. (1900). „Entropy and Temperature of Radiant Heat.“ Annalen der Physik, vol. 1. no 4. April, s. 719–37.
• Planck, Max. (1901). „On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum“. Annalen der Physik, vol. 4, s. 553 ff.

Zdroje

• NobelPrize.org – Oficiální stránky Nobelovy ceny
• Max Planck Society – Oficiální stránky Společnosti Maxe Plancka