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MAX PLANCK

  
     
  MAX PLANCK und die Quanten. Lebensdaten: 1858 - 1947. Die Arbeiten Max Plancks begründeten um die Jahrhundertwende die Quantentheorie und änderten damit den gesamten Bezugsrahmen der Naturwissenschaften. Das war von so großer Tragweite, daß Planck manchmal mit ISAAC NEWTON und ALBERT EINSTEIN auf eine Stufe gestellt wird. Laut Einstein habe Planck dem Fortschritt der Wissenschaft einen der mächtigsten Impulse verliehen. Er gehört somit zu den zentralen Gestalten der Physik, gleichsam eine Ikone, wie sie in der Wissenschaft seltsam oft vorkommt: Planck, seinem Wesen nach eher orthodox, schreckte nicht davor zurück, für scheinbar unbedeutende, aber theoretisch wichtige Probleme eine radikale Lösung zu suchen. »Er war ein überzeugter Konservativer«, schrieb der Wissenschaftler und Historiker Emilio Segr, »der von der Macht der Fakten und der logischen Strenge gezwungen wurde, eine der größten Revolutionen in der Naturphilosophie in die Wege zu leiten.« Max Karl Ernst Ludwig Planck wurde am 23. April 1858 im damals noch dänischen, erst 1866 zu Preußen gehörigen Kiel als Sohn von Emma Patzig und Johann Julius Wilhelm von Planck geboren. Der Vater war ein bekannter Professor für Verfassungsrecht, der an der Formulierung des preußischen Bürgerlichen Gesetzbuchs beteiligt war. Planck besuchte in München das Maximilians Gymnasium, wo er ein ausgezeichneter, aber keinesfalls überragender Schüler war. 1874 begann er das Studium an der Universität München, 1879 erlangte er die Doktorwürde. Bereits seine Dissertation beschäftigte sich mit dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und zeugt von Plancks Interesse an grundsätzlichen Problemen. Die Vorstellung, daß die äußere Welt etwas »Absolutes« sei, forderte ihn heraus, wobei laut eigener Aussage die Suche nach Gesetzen, die diesem Absoluten zugrunde liegen, für ihn das »Erhabenste« war, was ein Wissenschaftler in seinem Leben verfolgen konnte. Nach Lehraufträgen an den Universitäten München und Kiel wurde Planck 1889 Professor an der Universität Berlin. Er blieb dort bis 1928, und dort entstanden seine wichtigsten Arbeiten. Die Entdeckung des Quantums ist eng mit dem Problem des »schwarzen Strahlers« verbunden, der die Physiker im ausgehenden 19. Jahrhundert verwirrte - und für den sich Planck nur wegen dessen elementarer Bedeutung interessierte. 1859 hatte GUSTAV KIRCHHOFF herausgefunden, daß die von einem beliebigen Körper abgestrahlte Wärme nur von der Temperatur und Wellenlänge abhängig ist, nicht aber von der Beschaffenheit des Körpers selbst. Dabei mußte hier ein universales Gesetz am Werk sein. Bei der Untersuchungen, wie ein »schwarzer Körper« Strahlung abgibt, kam man zu beunruhigenden Ergebnissen. Nach den klassischen Gesetzen sollte etwas, das selbst alle Strahlung absorbiert (wie es ein schwarzer Körper tut), auch Licht und Wärme in unendlich großer Menge abstrahlen wobei die Intensität im unsichtbaren Ultraviolettbereich den kürzesten Wellenlängen am größten sein sollte. Experimente zeigten, daß dies nicht der Fall war. Das von einem erwärmten Hohlraum wie einem offener Kamin abgestrahlte Licht weist ein Farbspektrum auf, das: von hellgelb über rot und bläulichweiß bis zur heißesten »weißen Hitze« reicht. Die klassische Physik konnte diese! Spektrum nicht vorhersagen. Das Problem des »schwarzer Strahlers« (auch als »ultraviolette Katastrophe« bezeichnet da die Vorhersagen bei Experimenten mit den kürzester Wellenlängen stark differierten) war kein unwichtige; Thema für die Physik des 19. Jahrhunderts. Er stellte den ersten Hauptsatz der Thermodynamik in Frage, der besagt daß in geschlossenen Systemen Wärmeenergie wie mechanische Energie auch erhalten bleibt. Nach einigen erfolglosen Versuchen, die 1897 begannen. kam Planck auf eine Formel, die die Strahlung eines; schwarzen Körpers vorhersagen konnte. Dabei gab er die bislang implizit zugrunde gelegte klassische Vorstellung auf daß Licht oder Wärme in einem kontinuierlichen Strom abgegeben werden; laut Planck erfolgt die Abstrahlung vor Energie in unsteten diskreten Einheiten oder Bündeln. Er entdeckte dabei eine universale Konstante, die man zur Berechnung des beobachteten Spektrums benötigte die ah »Plancksche Konstante« Ir bekannt wurde: eine kleine Energiemenge, multipliziert mit einem unendlich winzigen Zeitbetrag, die von Planck auch als »elementares Wirkungsquantum« bezeichnet wurde. Damit konnte man mir Gleichungen aufstellen, die mit den beobachteten spektralen Phänomenen übereinstimmten. Die Wärmestrahlung eines Hohlraums konnte nun als System von Oszillatoren aufgefaßt werden, deren Energiewerte einen ganz bestimmten Betrag annehmen, von denen das Quantum die kleinste Einheit darstellt. Im Dezember 1900 veröffentlichte Planck seinen ersten Artikel über die Quanten und begründete damit die Quantenphysik. Die Bedeutung der Planckschen Konstante erwies sich als elementar bei der Formulierung des von ihm aufgestellten Strahlungsgesetzes. Obwohl es gegen die klassische Physik verstieß und Physiker vor Rätsel stellte, wurde es sofort akzeptiert, da es mit den experimentellen Befunden übereinstimmte. 1905 dann benutzte Einstein das Quantum als theoretisches Werkzeug bei der Erklärung des photoelektrischen Effekts, wobei er nachwies, daß Licht sich manchmal wie ein Korpuskelstrom verhalten kann. Und nicht lange darauf, 1913, legte NIELS BOHR bei der Entwicklung seines Atommodells den Ansatz von Planck zugrunde. Statt die klassischen Gesetze anzuwenden, denen zufolge das Atom eine Art Miniaturausgabe des Sonnensystems darstellt, ist sein Modell als System ausgerichtet, in dem die Elektronen auf Schalen mit bestimmten Energiewerten operieren, die durch die Plancksche Konstante quantifiziert werden können. 1919 wurde Planck der Nobelpreis für Physik verliehen. und spätestens dann war er eine Berühmtheit. Anfügen sollte man, daß er sich mit den Folgen der Quantentheorie vor allem mit der Unschärferelation und den eingeschränkten Kausalitätsbeziehungen niemals ganz anfreunden, konnte. Diese Entwicklungen, die grundlegende Änderungen im Weltbild der Naturwissenschaften nach sich zogen waren für ihn und andere, Einstein eingeschlossen, nur schwer zu akzeptieren. In dieser Hinsicht war Planck, WiE Abraham Pais ihn nennt, »eine Figur des Übergangs par excellence.« 1928 verließ er die Universität Berlin, vor 1930 bis 1937 und 1945/46 war er Präsident der Kaiser Wilhelm-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (aus der 1948 die ihm zu Ehren benannte Max-Planck-Gesellschaft hervorging). 1937 mußte er wegen seiner Kritik am Nazi-Regime den Vorsitz in der Gesellschaft aufgeben. In den 30er Jahren veröffentlichte er mehrere Werke, darunter die fünfbändige Einführung in die theoretische Physik und eine Philosophie der Naturwissenschaften. Planck war ein ausgezeichneter Musiker, der manchmal von Einstein auf der Violine begleitet wurde. Sein Leben war nicht frei von Tragödien. Mit seiner ersten Frau Marga von Hößlin hatte er vier Kinder. Seine beiden Töchter verlor er jeweils kurz nach ihrer Hochzeit durch Komplikationen im Kindbett. Einer seiner Söhne fiel im Ersten Weltkrieg, der zweite gehörte der Gruppe um Stauffenberg an und wurde 1944 nach dem mißglückten Attentatsversuch auf Hitler hingerichtet. Gegen Ende des Zweiten Weltkriegs wurden Plancks Haus und fast alle seine Aufzeichnungen durch alliierte Bombenangriffe zerstört. Er starb am 4. Oktober 1947 kurz vor seinem neunzigsten Geburtstag.  
 

 

 

  
 
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