प्रारंभिक जीवन

मैक्स कार्ल अर्नस्ट लुडविग प्लैंक कील विश्वविद्यालय में एक प्रतिष्ठित विधिवेत्ता और कानून के प्रोफेसर की छठी संतान थे। चर्च और राज्य के प्रति समर्पण की लंबी पारिवारिक परंपरा , विद्वता, अविनाशीता, रूढ़िवाद , आदर्शवाद, विश्वसनीयता और उदारता में उत्कृष्टता प्लैंक के अपने जीवन और कार्य में गहराई से शामिल हो गई। जब प्लैंक नौ साल का था, उसके पिता को म्यूनिख विश्वविद्यालय में नियुक्ति मिली , और प्लैंक ने शहर के प्रसिद्ध मैक्सिमिलियन जिमनैजियम में प्रवेश किया , जहां एक शिक्षक, हरमन मुलर ने भौतिकी और गणित में अपनी रुचि को प्रोत्साहित किया।. लेकिन प्लैंक ने सभी विषयों में उत्कृष्ट प्रदर्शन किया और 17 साल की उम्र में स्नातक होने के बाद उन्हें एक कठिन करियर निर्णय का सामना करना पड़ा। उन्होंने अंततः शास्त्रीय भाषाशास्त्र या संगीत पर भौतिकी को चुना क्योंकि वे पूरी निष्ठा से इस निष्कर्ष पर पहुंचे थे कि यह भौतिकी में ही उनकी सबसे बड़ी मौलिकता है। फिर भी संगीत उनके जीवन का अभिन्न अंग बना रहा। उनके पास निरपेक्ष पिच का उपहार था और वह एक उत्कृष्ट पियानोवादक थे, जो प्रतिदिन कीबोर्ड पर शांति और आनंद पाते थे, विशेष रूप से शुबर्ट और ब्रह्म के कार्यों का आनंद लेते थे । वह बाहर भी प्यार करता था, हर दिन लंबी सैर करता था और लंबी उम्र में भी छुट्टियों पर पहाड़ों पर चढ़ता था और चढ़ता था ।

प्लैंक ने 1874 के पतन में म्यूनिख विश्वविद्यालय में प्रवेश किया लेकिन भौतिकी के प्रोफेसर फिलिप वॉन जॉली से वहां बहुत कम प्रोत्साहन मिला। बर्लिन विश्वविद्यालय (1877-78) में बिताए गए एक वर्ष के दौरान , वह शोध वैज्ञानिकों के रूप में अपनी श्रेष्ठता के बावजूद, हरमन वॉन हेल्महोल्ट्ज़ और गुस्ताव रॉबर्ट किरचॉफ़ के व्याख्यानों से प्रभावित नहीं थे। हालाँकि, उनकी बौद्धिक क्षमताओं को उनके स्वतंत्र अध्ययन के परिणाम के रूप में ध्यान में लाया गया, विशेष रूप से रुडोल्फ क्लॉसियस के थर्मोडायनामिक्स पर लेखन । म्यूनिख लौटकर, उन्होंने जुलाई 1879 ( आइंस्टीन के जन्म का वर्ष) में 21 वर्ष की असामान्य रूप से कम उम्र में डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की। अगले वर्ष उन्होंने अपनी डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की।म्यूनिख में Habilitationsschrift (योग्य शोध प्रबंध) और एक Privatdozent (व्याख्याता) बन गया। 1885 में, अपने पिता के पेशेवर संबंधों की मदद से, उन्हें कील विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर (एसोसिएट प्रोफेसर) नियुक्त किया गया। 1889 में, किरचॉफ की मृत्यु के बाद, प्लैंक को बर्लिन विश्वविद्यालय में एक नियुक्ति मिली, जहाँ वे हेल्महोल्ट्ज़ को एक संरक्षक और सहयोगी के रूप में सम्मानित करने आए। 1892 में उन्हें ऑर्डेंटलिचर प्रोफेसर (पूर्ण प्रोफेसर) के रूप में पदोन्नत किया गया था। उनके पास कुल मिलाकर केवल नौ डॉक्टरेट छात्र थे, लेकिन सैद्धांतिक भौतिकी की सभी शाखाओं पर उनके बर्लिन व्याख्यान कई संस्करणों के माध्यम से चले गए और बहुत प्रभाव डाला। वह अपने शेष सक्रिय जीवन के लिए बर्लिन में रहे।

प्लैंक ने याद किया कि “अपने आप को विज्ञान के लिए समर्पित करने का उनका मूल निर्णय इस खोज का प्रत्यक्ष परिणाम था … कि मानव तर्क के नियम हमारे बारे में दुनिया से प्राप्त छापों के अनुक्रमों को नियंत्रित करने वाले कानूनों के साथ मेल खाते हैं; इसलिए, शुद्ध तर्क मनुष्य को [दुनिया] के तंत्र में एक अंतर्दृष्टि प्राप्त करने में सक्षम बना सकता है …” दूसरे शब्दों में, उन्होंने जानबूझकर उस समय सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी बनने का फैसला किया जब सैद्धांतिक भौतिकी को अभी तक अपने आप में एक अनुशासन के रूप में मान्यता नहीं मिली थी। लेकिन वे आगे बढ़े: उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि भौतिक नियमों का अस्तित्व यह मानता है कि “बाहरी दुनिया मनुष्य से स्वतंत्र कुछ है, कुछ निरपेक्ष है, और इस निरपेक्ष पर लागू होने वाले कानूनों की खोज सबसे उदात्त के रूप में प्रकट हुई …जीवन में वैज्ञानिक खोज। ”

प्रकृति में निरपेक्ष का पहला उदाहरण जिसने प्लैंक को गहराई से प्रभावित किया, यहां तक ​​​​कि एक जिमनैजियम छात्र के रूप में, ऊर्जा के संरक्षण का कानून, थर्मोडायनामिक्स का पहला कानून था। बाद में, अपने विश्वविद्यालय के वर्षों के दौरान, वह समान रूप से आश्वस्त हो गया किएन्ट्रापी कानून ,ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम भी प्रकृति का एक परम नियम था । दूसरा कानून म्यूनिख में उनके डॉक्टरेट शोध प्रबंध का विषय बन गया , और यह उन शोधों के मूल में था, जिसने उन्हें 1900 में कार्रवाई की मात्रा की खोज करने के लिए प्रेरित किया , जिसे अब प्लैंक के निरंतर एच के रूप में जाना जाता है।

1859-60 में किरचॉफ ने एक ब्लैकबॉडी को एक ऐसी वस्तु के रूप में परिभाषित किया था जो सभी दीप्तिमानों को पुनः प्राप्त करती हैउस पर ऊर्जा घटना; यानी, यह विकिरण का एक आदर्श उत्सर्जक और अवशोषक है । इसलिए, निरपेक्ष के बारे में कुछ थाब्लैकबॉडी विकिरण, और 1890 के दशक तक इसके वर्णक्रमीय ऊर्जा वितरण को निर्धारित करने के लिए विभिन्न प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक प्रयास किए गए थे – यह प्रदर्शित करने वाला वक्र कि ब्लैकबॉडी के दिए गए तापमान के लिए विभिन्न आवृत्तियों पर कितनी उज्ज्वल ऊर्जा उत्सर्जित होती है । प्लैंक विशेष रूप से अपने सहयोगी द्वारा 1896 में पाए गए सूत्र के प्रति आकर्षित थेबर्लिन-चार्लोटनबर्ग में फिजिकलिश-टेक्निश रीचसनस्टाल्ट (पीटीआर) में विल्हेम वीन , और बाद में उन्होंने थर्मोडायनामिक्स के दूसरे कानून के आधार पर ” वीन के कानून ” को प्राप्त करने के प्रयासों की एक श्रृंखला बनाई। अक्टूबर 1900 तक, हालांकि, पीटीआर के अन्य सहयोगियों, प्रयोगवादी ओटो रिचर्ड ल्यूमर, अर्न्स्ट प्रिंग्सहेम, हेनरिक रूबेन्स और फर्डिनेंड कुर्लबौम ने निश्चित संकेत पाए थे कि विएन का कानून, उच्च आवृत्तियों पर मान्य होने पर, कम आवृत्तियों पर पूरी तरह से टूट गया।

19 अक्टूबर को जर्मन फिजिकल सोसाइटी की बैठक से ठीक पहले प्लैंक ने इन परिणामों के बारे में सीखा। वह जानता था कि विकिरण की एन्ट्रापी को उच्च आवृत्ति वाले क्षेत्र में गणितीय रूप से इसकी ऊर्जा पर निर्भर होना पड़ता है यदि वीन का नियम वहां आयोजित होता है। उन्होंने यह भी देखा कि प्रायोगिक परिणामों को पुन: पेश करने के लिए कम आवृत्ति वाले क्षेत्र में यह निर्भरता क्या होनी चाहिए। इसलिए, प्लैंक ने अनुमान लगाया कि उसे इन दोनों अभिव्यक्तियों को यथासंभव सरलतम तरीके से संयोजित करने का प्रयास करना चाहिए, और परिणाम को विकिरण की ऊर्जा को उसकी आवृत्ति से संबंधित सूत्र में बदलने का प्रयास करना चाहिए ।

परिणाम, जिसे प्लैंक के विकिरण नियम के रूप में जाना जाता है , को निर्विवाद रूप से सही माना गया। प्लैंक के लिए, हालांकि, यह केवल एक अनुमान था, “भाग्यशाली अंतर्ज्ञान।” यदि इसे गम्भीरता से लेना था, तो इसे किसी न किसी रूप में प्रथम सिद्धान्तों से प्राप्त करना ही होगा। यही वह कार्य था जिसके लिए प्लैंक ने तुरंत अपनी ऊर्जा को निर्देशित किया, और 14 दिसंबर, 1900 तक, वह सफल हो गया था – लेकिन बड़ी कीमत पर। अपने लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, प्लैंक ने पाया कि उसे अपने स्वयं के सबसे पोषित विश्वासों में से एक को त्यागना पड़ा, कि ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम प्रकृति का एक पूर्ण नियम था। इसके बजाय उन्हें लुडविग बोल्ट्जमैन की व्याख्या को अपनाना पड़ा , कि दूसरा कानून एक सांख्यिकीय कानून था। इसके अलावा, प्लैंक को यह मानना ​​पड़ा कि थरथरानवाला जिसमें शामिल हैंब्लैकबॉडी और उन पर आपतित दीप्तिमान ऊर्जा का पुन: उत्सर्जन इस ऊर्जा को लगातार अवशोषित नहीं कर सका, लेकिन केवल असतत मात्रा में,ऊर्जा की मात्रा; केवल इन क्वांटा को सांख्यिकीय रूप से वितरित करके , प्रत्येक में ऊर्जा की मात्रा h इसकी आवृत्ति के समानुपाती होती है, ब्लैकबॉडी में मौजूद सभी ऑसिलेटर्स पर प्लैंक उस सूत्र को प्राप्त कर सकता है जिसे उसने दो महीने पहले मारा था। उन्होंने मूल्यांकन करने के लिए इसका उपयोग करके अपने सूत्र के महत्व के लिए अतिरिक्त सबूत जोड़ेस्थिर h (उसका मान 6.55 × 10 ⁻²⁷ erg-सेकंड था, आधुनिक मान 6.626 × 10 ⁻²⁷ erg-सेकंड के करीब), साथ ही तथाकथितबोल्ट्जमान स्थिरांक ( गतिज सिद्धांत और सांख्यिकीय यांत्रिकी में मौलिक स्थिरांक ),अवोगाद्रो की संख्या , औरइलेक्ट्रॉन का प्रभार । जैसे-जैसे समय बीतता गया, भौतिकविदों ने और अधिक स्पष्ट रूप से पहचाना कि – क्योंकि प्लैंक का स्थिरांक शून्य नहीं था, लेकिन इसका एक छोटा लेकिन सीमित मूल्य था – सूक्ष्म भौतिक दुनिया, परमाणु आयामों की दुनिया, सिद्धांत रूप में सामान्य शास्त्रीय यांत्रिकी द्वारा वर्णित नहीं की जा सकती थी। भौतिक सिद्धांत में एक गहन क्रांति होने वाली थी।

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