马克斯·普朗克

德国物理学家、量子力学创始人

马克斯·普朗克（全名：马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克，Max Karl Ernst Ludwig Planck，1858年4月23日—1947年10月4日），出生于德国荷尔施泰因，物理学家、量子力学重要创始人之一，普鲁士科学院院士，美国艺术与科学院院士，美国国家科学院外籍院士，1918年诺贝尔物理学奖获得者，生前是柏林大学名誉教授。

人物生平

1858年4月23日，马克斯·普朗克出生于丹麦基尔镇（现德国荷尔施泰因）。

1867年，全家搬去了慕尼黑，在慕尼黑的马克西米利安文理中学（Maximilians Gymnasium）读书，并在那里受到数学家奥斯卡·冯·米勒（Oskar von Miller）（后来成为了德意志博物馆创始人）的启发。

1874年，进入慕尼黑大学攻读数学专业，后改读物理学专业。

1877年，转学到柏林大学，在物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特拉斯门下学习。再此期间主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学，并受到这位热力学奠基人的影响开始学习热学理论。

1878年10月，在慕尼黑完成了教师资格考试。

1879年2月，递交了博士论文《关于热力学第二定律》，获得博士学位。

1880年6月，以论文《各向同性物质在不同温度下的平衡态》获得大学任教资格。

1885年4月，被基尔大学聘任为理论物理学教授。

1889年4月，赫尔曼·冯·亥姆霍兹通知马克斯·普朗克前往柏林大学，接手古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫的工作。

1892年，接手柏林大学教职，年薪约6200马克。

1894年，被选为普鲁士科学院（Preußische Akademie der Wissenschaften）院士。

1900年12月14日，在德国物理学会例会的报告中提出了能量量子化，标志着量子论诞生。

1907年，拒绝维也纳大学接替路德维希·玻耳兹曼教职的邀请，留在了柏林大学，并受到了柏林大学学生会火炬游行队伍的感谢。

1913年，被任命为柏林腓特烈威廉大学（Friedrich-Wilhelms-Universität）校长。

1914年，当选为美国艺术与科学院院士。

1918年，获得诺贝尔物理学奖。

1920年，共同创立了德国科学紧急协会（Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft，现德国研究基金会）。

1926年10月1日，从柏林大学物理系主任位置上退休，并由埃尔温·薛定谔继任；同年，当选为美国国家科学院外籍院士。

1930年—1937年，担任德国威廉皇家学会会长。

1938年，80岁时，第1069号小行星（1927年1月28日由德国天文学家马克斯·沃夫在海德堡发现）以马克斯·普朗克的名字命名为Planckia。

1945年，担任德国威廉皇家学会临时会长。

1946年，受英国皇家学会邀请参加在伦敦举行的牛顿庆典；同年，在英国地区马克斯·普朗克学会成立后担任名誉主席。

1947年10月4日，在德国哥廷根逝世，享年89岁。

主要成就

科研成就

马克斯·普朗克早期的研究领域主要是热力学。他的博士论文就是《论热力学的第二定律》，此后他从热力学的观点对物质的聚集态的变化、气体与溶液理论等进行了研究。

1896年，马克斯·普朗克开始对热辐射进行了系统的研究。期间为了解决瑞利-金斯公式只在低频范围符合，而维恩公式（维恩位移定律）只在高频范围符合，1899年，马克斯·普朗克提出了“基础无序原理”（principle of elementary disorder），并把瑞利-金斯定律和维恩位移定律这两条定律使用一种熵列式进行内插，可以很好地描述测量结果。

1900年10月下旬，马克斯·普朗克在《德国物理学会通报》上发表一篇只有三页纸的论文，题目是《论维恩光谱方程的完善》，第一次提出了黑体辐射公式。12月14日，在德国物理学会的例会上，他作了《论正常光谱中的能量分布》的报告，在报告中指出，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射（或吸收）的能量不是连续地、而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍，这个最小数值就叫能量子，能量的最小数值表示为：

该公式称为普朗克辐射公式或普朗克定律，其中，ν是辐射频率，h被马克斯·普朗克叫做基本作用量子，后来被命名为普朗克常数。

1906年，马克斯·普朗克在《热辐射讲义》一书中系统地总结了他的工作，为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。

1900年，马克斯·普朗克提出了能量量子化。受他的启发，阿尔伯特·爱因斯坦于1905年提出在空间传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光量子，简称光子，光子的能量E跟光的频率v成正比，即

这个学说以后就叫光量子假说。

马克斯·普朗克沿着路德维希·玻尔兹曼的思路进行研究得出波尔兹曼常数，为了向他一直尊崇的波尔兹曼教授表示尊重，建议将k命名为波尔兹曼常数。

人才培养

根据2023年9月数学谱系项目网站数据，马克斯·普朗克在柏林大学先后指导包括马克斯·冯·劳厄（1914年诺贝尔物理学奖获得者）在内的17名学生，具体信息如下：

荣誉表彰

社会任职

个人生活

马克斯·普朗克出生在一个受到良好教育的传统家庭，他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克（Gottlieb Jakob Planck，1751年—1833年）和祖父海因里希·路德维希·普朗克（Heinrich Ludwig Planck，1785年—1831）都是哥廷根大学的神学教授；父亲威廉·约翰·尤利乌斯·普朗克（Wilhelm Johann Julius Planck，1817年—1900年）是基尔大学和慕尼黑大学的法学教授；叔叔戈特利布·普朗克（Gottlieb Planck，1824年—1907年）是哥廷根大学的法学家和德国民法典的重要创立者之一。

马克斯·普朗克是父亲的第二任妻子埃玛·帕齐希（Emma Patzig，1821年—1914年）所生，他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希，其赐名的名称为马克思，而马克斯也沿用此名直到他过世。他还有另外六个兄弟姐妹，其中4个孩子赫尔曼（Hermann）、希尔德加德（Hildegard）、阿达尔贝特（Adalbert）和奥托（Otto）是父亲的第二任妻子所生的，而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈（Hugo）和埃玛（Emma）。

1887年3月，马克斯·普朗克与一个慕尼黑中学同学的妹妹玛丽·梅尔克（Marie Merck，1861年—1909年）结婚，婚后生活在基尔，两人共有4个孩子卡尔（Karl，1888年—1916年）、双胞胎埃玛（Emma，1889年—1919年）和格雷特（Grete，1889年—1917年）以及埃尔温（Erwin，1893年—1945年）。1909年10月17日，马克斯·普朗克的妻子因结核病去世。1911年3月，马克斯·普朗克与第二任妻子玛格丽特·冯·赫斯林（Margaret von He SiLin，1882年—1948年）结婚，12月第三个儿子赫尔曼（Herrmann）降生。

马克斯·普朗克的大儿子卡尔在第一次世界大战期间死于凡尔登战役；二儿子埃尔温在1914年被法军俘虏；1917年女儿格雷特在产下第一个孩子时去世，她的丈夫娶了普朗克的另一个女儿埃玛，埃玛在两年后同样死于生产。格雷特和埃玛的孩子存活了下来，并且继承了她们各自母亲的名字，马克斯·普朗克也为她们取名格雷特和埃玛。1945年1月23日，二儿子埃尔温因参与暗杀希特勒未遂而被纳粹杀害，至此，马克斯·普朗克与其第一任妻子所生的4个孩子全都去世。

马克斯·普朗克大学时期展现出音乐天赋，他会钢琴、管风琴和大提琴，还上过演唱课，曾在慕尼黑学生学者歌唱协会（Akademischer Gesangverein Munchen）为多首歌曲和一部轻歌剧（1876年）作曲。但是他并没有选择音乐作为他的大学专业，而是决定学习物理。

马克斯·普朗克前往柏林工作后，全家住在柏林的一栋别墅中，与柏林大学教授们为邻，他家的庄园发展成为了一个社交和音乐中心，许多科学家如阿尔伯特·爱因斯坦、奥托·哈恩和莉泽·迈特纳等都是他家的常客，这种在家中演奏音乐的传统来自于亥姆霍兹家。

在纳粹政权统治下，马克斯·普朗克反对种族灭绝政策，并坚持留在德国尽力保护各国科学家和德国的物理学家。

人物评价

马克斯·普朗克对理论物理学做出了许多贡献，其中最重要的贡献是他创立了量子理论。这个理论彻底改变了我们对原子和亚原子过程的理解（Max Planck made many contributions to theoretical physics, but his fame rests primarily on his role as originator of the quantum theory. This theory revolutionized our understanding of atomic and subatomic processes.）。（欧洲航天局评）

马克斯·普朗克被认为是“量子力学之父”，他通过发现能量量子为物理学的进步所做了贡献（Max Planck is considered the “father of quantum mechanics. He rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta）。（美国国家科学院评）

后世纪念

马克斯·普朗克的墓在哥庭根市公墓内，其标志是一块简单的矩形石碑，上面只刻着他的名字，下角写着：尔格·秒。他的墓志铭就是一行字：h = 6.63×10-34J·s，这也是对他毕生最大贡献：提出量子假说的肯定。

1948年，威廉皇家学会为纪念马克斯·普朗克而改名为马克斯·普朗克学会（Max Planck Society）。

1957年至1971年，德国官方2马克硬币使用马克斯·普朗克的肖像。

1983年，德意志民主共和国发行一枚5马克纪念硬币，纪念马克斯·普朗克诞辰125周年。

2009年5月14日13时12分（格林尼治时间，北京时间为14日21时12分），欧洲阿丽亚娜5—ECA型火箭携带欧洲航天局两颗科学探测卫星“赫歇尔”和“普朗克”，从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。两个探测卫星分别以英国天文学家威廉·赫歇尔和德国物理学家马克斯·普朗克的名字命名，其发射任务是欧航局工作重点之一。“普朗克”则主要用于对宇宙辐射进行观测，它高度只有1.5米，携带了一系列敏锐度极高的仪器，能够对宇宙微波背景辐射进行深入探测。

2013年12月14日，五所苏格兰大学启动了世界上第一个国际马克斯·普朗克伙伴关系（International Max-Planck Partnership）。

2018年11月16日，第26届国际计量大会（CGPM）经包括中国在内的各成员国表决，全票通过了关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议。根据决议，千克、安培、开尔文和摩尔等4个SI基本单位的定义将改由常数定义，于2019年5月20日起正式生效。1千克被定义为“对应普朗克常数为6.62607015×10-34J·s时的质量单位”。其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力，再通过质能转换公式算出质量。

2018年，马克斯·普朗克学会和亚历山大·冯·洪堡基金会每年联合颁发马克斯·普朗克—洪堡研究奖（Max Planck-Humboldt Research Award），该奖授予来自德国国外的研究人员，奖金为1万欧元。

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