寰球读书郎，今天一起来了解马克斯·普朗克（读遍万卷书系列）
马克斯·普朗克1858年4月23日生于德国基尔，1947年10月4日在德国下萨克森州哥廷根逝世.以下是其生平介绍：
早年经历
他是法律教授威廉·普朗克和夫人埃玛·帕齐希的第六个孩子，祖辈多从事教士、教师等职业，曾祖父和祖父都是哥廷根大学神学教授。1867年全家迁居慕尼黑，普朗克考入古典皇家马克西米连大学预科学校，在校期间成绩优异，受数学老师赫尔曼·米勒尔引导，兴趣转向自然科学.
教育经历
1874年普朗克考入慕尼黑大学主攻数学，后兼修理论物理。1875年因肺病休学，养病期间了解到柏林大学的理论物理学研究，1877年康复后转入柏林大学，师从赫尔曼·冯·亥姆霍兹等著名物理学家，主要自学鲁道夫·克劳修斯的讲义并受其重要影响。1879年，他凭借《论机械热学第二定律》获哲学博士学位.
工作与科研经历
- 早期工作：1880年成为慕尼黑大学无公薪讲师，1885年任基尔大学副教授，1888年任柏林大学副教授并担任理论物理研究所所长，1892年升为正教授。1894年入选普鲁士皇家科学院，1912年当选其常务秘书之一及柏林大学校长.
- 重要发现：1900年，受威廉·维恩的黑体辐射公式影响，普朗克开始关注黑体辐射问题，并于当年10月19日开始论证新辐射公式，12月14日提出“普朗克量子公式”及“普朗克常数”，宣告量子论诞生.
- 后续研究：1906年至1908年在爱因斯坦相对论动力学研究基础上进行相关研究，1911年在首届索尔维会议上清晰描述热力学第三定律.
晚年经历
1926年从柏林大学退休，薛定谔是其教授席位接班人。1933年纳粹上台，75岁的普朗克请求希特勒接见表达观点，遭其怒斥，后为保护德国科学，上书内政部长表示学会愿投入帝国种族纯净研究，1937年辞去德皇威廉学院院长职务。1944年其住所遭空袭，财产和科学笔记本受损。晚年他还投入哲学、美学及宗教问题研究.
主要荣誉
1918年因发现量子理论获诺贝尔物理奖，1926年被选为英国皇家学会外籍会员并获科普莱奖章，美国物理学会聘请其为名誉会员，1930年当选威廉皇帝协会主席，1948年德国科学机构凯泽·威廉学会更名为马克斯·普朗克学会.
马克斯·普朗克的主要科学成就和思想观点
马克斯·普朗克的主要科学成就集中在物理学领域，思想观点对物理学的认知也产生深远影响。
主要科学成就
- 量子论的诞生：1900年，普朗克在研究黑体辐射问题时，提出了“普朗克量子公式”和“普朗克常数（h）”。他发现能量的辐射不是连续的，而是一份一份地以离散的能量包（量子）形式进行发射或吸收。这一观点打破了经典物理学中能量连续变化的观念，宣告了量子论的诞生，是物理学史上的一个里程碑，开启了量子物理学的新纪元。
- 热力学研究：普朗克对热力学的发展也有贡献。1911年，他在首届索尔维会议上清晰地描述了热力学第三定律，该定律在低温物理等诸多领域发挥关键作用。
思想观点
- 突破经典观念：普朗克的量子假说挑战了经典物理学中关于能量连续性的基本假设。经典物理学认为能量是可以无限细分的，而普朗克的量子思想则是一种全新的观念，促使科学家们从微观角度重新审视物理世界。
- 对科学研究的态度：他认为科学研究需要严谨的态度和不懈的探索精神。在研究黑体辐射问题的过程中，他坚持深入研究，这种态度推动了量子力学的发展，也为后来的科学家树立了榜样。
普朗克的量子论是如何被证实的？
普朗克的量子论主要通过以下方式被证实：
- 黑体辐射实验验证：1900年，普朗克提出量子假说后，其推导出的普朗克公式与黑体辐射的实验结果精确符合，能很好地解释黑体辐射能量随波长和温度的分布规律，而此前的维恩公式、瑞利-金斯公式等经典理论均在不同波段与实验不符，这为量子论提供了有力的直接证据.
- 爱因斯坦的光电效应解释：1905年，爱因斯坦利用量子假说成功解释了光电效应，他指出光由一个个离散的光量子组成，当光照射金属表面时，光量子把能量传递给电子，电子吸收足够能量后从金属中逸出，且只有大于一定频率的光才能产生光电效应。密立根后来的实验精确测量得到了普朗克常数，支持了爱因斯坦的光电效应理论，从而间接证实了量子论.
- 玻尔的原子结构理论：1913年，玻尔基于量子论提出原子结构理论，假定原子中的电子只能处于特定的定态，电子在定态之间跃迁时辐射或吸收光子，其能量差与光子频率相关，很好地解释了氢原子光谱，为量子论的正确性提供了又一有力支撑.
- 物质波粒二象性的发现：1923年，德布罗意提出物质波假说，认为微观粒子也具有波动性，1927年电子衍射实验证实了电子的波动性，之后更多实验证明了微观粒子普遍具有波粒二象性，这是量子论的重要推论，进一步验证了量子论的正确性.
马克斯·普朗克的主要著作及内容简介
马克斯·普朗克的主要著作及内容简介如下：
《论机械热学第二定律》
- 这是普朗克1879年的博士论文，文中研究了导热过程不可逆的问题，并提出表达嫡定律的最初一般公式，为其后续在热力学领域的研究奠定了基础.
《各向同性物体在不同温度下的平衡状态》
- 是普朗克1880年的任教资格论文，主要探讨了热力学相关问题，对各向同性物体在不同温度下的平衡状态进行了深入研究，进一步深化了他对热力学的理解与认识.
《能量守恒原理》
- 于1897年出版，系统阐述了能量守恒原理，对当时的物理学发展产生了重要影响，为相关领域的研究提供了重要的理论依据，也推动了物理学界对能量本质及转化规律的进一步探索.
《热辐射讲义》
- 是普朗克在热辐射领域研究成果的总结，详细介绍了热辐射的基本概念、实验规律及相关理论，为量子论的诞生奠定了基础。特别是他在书中对黑体辐射问题的深入探讨，促使他提出了著名的普朗克公式和普朗克常数 。
量子论对现代科技发展有哪些深远影响？
量子论对现代科技发展影响深远，主要体现在以下几个方面：
信息通信领域
- 量子通信：利用量子纠缠原理，可实现信息的无条件安全传输。如我国的量子通信卫星“墨子号”，成功实现了千公里级的星地量子通信，为构建全球量子通信网络奠定基础.
- 光通信：量子论推动了激光技术发展，激光具有高亮度、高方向性和高相干性，是光通信的理想光源，使信息传输速度和容量大幅提升，如光纤通信中，激光在光纤内传输实现高速数据传输.
计算领域
- 量子计算机：量子计算机利用量子比特的叠加和纠缠特性，能同时处理大量数据，在处理特定问题时相比传统计算机有指数级加速优势，可用于密码破解、大数据分析、人工智能等领域，如谷歌的量子计算机已实现对传统计算机难以完成的复杂计算任务的快速求解.
- 半导体芯片：基于量子论对固体物理的理解，人们利用半导体材料的特性制造出晶体管和集成电路，进而发展出半导体芯片，是现代计算机和电子设备的核心部件，推动了信息技术的快速发展.
能源领域
- 核能开发：量子论使人们了解原子核的构造和反应原理，从而实现核能的利用，如核电站通过核反应堆中原子核的裂变反应产生大量电能，为社会提供稳定能源供应.
- 新能源探索：量子论为新能源研发提供理论支持，如在太阳能电池中，对半导体材料中电子跃迁过程的研究有助于提高太阳能电池的转换效率；对量子点材料的研究也为新型光伏材料和电池的研发提供了新方向.
医疗健康领域
- 医学成像：如核磁共振成像（MRI）利用原子核在磁场中的量子特性，对人体内部进行高分辨率成像，为疾病诊断提供重要依据；正电子发射计算机断层成像（PET）则基于放射性核素的衰变和量子特性，实现对人体代谢过程的可视化检测.
- 量子药物研发：量子计算可用于模拟药物分子与生物靶点的相互作用，加速药物研发进程，提高研发成功率；量子点等纳米材料在生物医学领域的应用，也为疾病的诊断和治疗带来了新的方法和手段.
材料科学领域
- 新材料研发：量子论为理解材料的微观结构和性能提供理论基础，如对超导材料的研究，发现了超导现象中的量子特性，推动了超导材料的研发和应用；对量子阱、量子线和量子点等低维量子结构的研究，也为开发具有特殊性能的新型材料提供了思路.
- 材料改性：通过对材料进行量子调控，可改变其物理和化学性质，如利用量子隧穿效应可实现材料的表面改性和功能化，提高材料的性能和使用寿命。
马克斯·普朗克的一些经典名句
- 关于科学发展：“一个新的科学真理取得胜利，不是通过让它的反对者信服，而是通过这些反对者的最终死去，熟悉它的新一代成长起来。”这句话强调了科学真理的传播与接受往往需要时间和代际的更替，新的观念在初始阶段可能面临诸多阻力.
- 科学研究态度：“惟有专心致志把自己奉献给科学的人，才能够在科学研究上有所建树，有所发现。”表明了普朗克认为专注和全身心投入是科研取得成果的重要前提.
- 对真理的追求：“真理追求者之所以感到幸福，是因为他们的追求过程终于获得了成功，而不是因为他们终于拥有了真理。”指出了追求真理的过程本身就具有重要意义，而不仅仅是获得真理的结果.
- 科学与自然的关系：“科学无法解决终极的自然之谜。那是因为归根到底，我们本身正是我们试图解决的谜团的一部分。”说明人类作为自然的一部分，在探索自然的过程中存在着一定的局限性.
- 科学与宗教：“科学和宗教这两者并不是对立的，在每一个善于思索的人的心目中，它们是相互补充的。”体现了普朗克认为科学与宗教可以共存且相互补充的观点.
- 对绝对的看法：“绝对的东西多半是一种理想的目标，它总是显现在我们的面前，但是永远也达不到，这是一种令人感到烦闷的东西，只有在追求这个目标的时候才会觉得满足。”表达了对绝对事物的一种思考，认为追求绝对的过程比结果更有意义.
- 科研方法：“物理定律不能单靠‘思维’来获得，还应致力于观察和实验。” 强调了实践在物理研究中的重要性，只有通过观察和实验，才能获得可靠的物理定律.
