Max Karl Ernst Ludwig Planck (Kiel, 23 de abril de 1858-Gotinga, 4 de octubre de 1947) fue un físico alemán. Es considerado el fundador de la teoría cuántica y fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1918.
Biografía Infancia en Kiel, educación en Múnich y primeros años en Berlín
Max Planck era originario de una familia con gran tradición académica. Su bisabuelo Gottlieb Planck (1751-1833) y su abuelo Heinrich Ludwig Planck (1785-1831) fueron profesores de teología en la Universidad de Gotinga, su padre Wilhelm Johann Julius von Planck (1817-1900) fue profesor de derecho en Kiel y Múnich, su tío Gottlieb Planck (1824-1907) fue también jurista en Gotinga y uno de los padres del Código Civil de Alemania.
Nació el 23 de abril de 1858 en Kiel, del matrimonio de Julius Wilhem con su segunda esposa Emma Patzig (1821-1914). Tenía cuatro hermanos (Hermann, Hildegard, Adalbert y Otto) y dos medio hermanos (Hugo y Emma), hijos de su padre con su primera esposa. Pasó en Kiel sus seis primeros años y, a continuación, su familia se mudó a Múnich, allí se matriculó en el Maximilians-Gymnasium. Sus compañeros de clase eran hijos de familias conocidas de Múnich. Entre ellos se encontraban el hijo del banquero Heinrich Merck y Oskar Miller, fundador más adelante del Deutsches Museum. A los dieciséis años obtuvo su Schulabschluss o graduación. Como mostraba talento para la música, tocaba el órgano, el piano y el chelo, también le gustaban la filosofía clásica y las ciencias. Dudó a la hora de elegir su orientación académica, así que consultó al profesor de física Philipp von Jolly, quien le respondió que en física lo esencial estaba ya descubierto, y que quedaban pocos huecos por rellenar (concepción que compartían muchos otros físicos de su tiempo). Planck respondió a su profesor que no tenía interés en descubrir nuevos mundos sino en comprender los fundamentos de la física; finalmente se decidió por esta materia.
Planck se matriculó para el curso 1874/75 en la Facultad de Física de la Universidad de Múnich. Allí, bajo la tutela del profesor Jolly, Planck condujo sus propios experimentos (por ejemplo sobre la difusión del hidrógeno a través del platino caliente) antes de encaminar sus estudios hacia la física teórica. Además de sus estudios, fue miembro del coro de la universidad donde en 1876/77 realizó una opereta titulada Die Liebe im Walde. En 1877 realizó con otros dos compañeros un viaje por Italia, visitó Venecia, Florencia, Génova, Pavía, los lagos de Como y Lugano, el lago Maggiore, Brescia y el lago de Garda.
El curso 1877/78 lo realizó en Berlín, en la Universidad Friedrich-Wilhelm, donde recibió las enseñanzas de los célebres físicos Hermann von Helmholtz y Gustav Kirchhoff, a quienes ya había conocido en Múnich. De Helmholtz dijo Planck que no preparaba las clases, que constantemente se equivocaba en los cálculos, de modo que cambiaba una y otra vez lo que estaba escrito en la pizarra y que parecía tan aburrido como los estudiantes. El resultado era que pocos estudiantes permanecían en su aula. Al final solo quedaron tres estudiantes, entre los que se encontraban el propio Planck y el más tarde astrónomo Rudolf Lehmann-Filhés. De Kirchhoff decía que aunque sus clases estaban preparadas meticulosamente, a menudo resultaban áridas y monótonas, y que aunque estudiantes admiraban la gran sabiduría del docente, consideraban que no poseía habilidades retóricas y aburría. Pese a esta opinión desfavorable sobre Helmholtz como profesor, trabó una amistad con él. En esta época se dedicó paralelamente por su cuenta al estudio de la obra de Rudolf Clausius, de quien admiró su discurso comprensible y su claridad sobre los principios de la termodinámica. Fue en este tema en el que trabajó para preparar su tesis de doctorado, que llevó por título Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (Sobre el segundo principio de la termodinámica) y que presentó en 1879 en Múnich, con veintiún años. Volvió a Múnich en 1880 para ejercer como profesor en la universidad. En 1889, volvió a Berlín, donde desde 1892 fue el director de la cátedra de Física teórica.
Profesor en la Universidad de Berlín En Berlín, Planck ingresó a la Sociedad de Física local. Más tarde escribió sobre este momento: "En aquel tiempo yo era esencialmente el único físico teórico allá, las cosas no fueron fáciles para mí porque empecé a mencionar la entropía, pero esto no estaba mucho de moda, puesto que se consideraba como un fantasma matemático"., Snipped extract Gracias a su iniciativa, las diferentes sociedades locales de física de Alemania se fusionaron en 1898 para formar la Deutsche Physikalische Gesellschaft, (DPG, Sociedad Alemania de Física), Planck fue el presidente desde el 1905 hasta el 1909.
Planck fue profesor en Berlín durante 37 años y era apreciado por sus alumnos como maestro. Según Lise Meitner era "seco, un poco impersonal", "sin usar notas, sin cometer errores, nunca vacilante, el mejor profesor que he escuchado nunca". El número de sus estudiantes graduados fue solo de 20, pero entre ellos están:
1897 Max Abraham (1875–1922) 1904 Moritz Schlick (1882–1936), Fundador del Círculo de Viena 1906 Walther Meißner (1882–1974) 1906 Max von Laue (1879–1960), Premio Nobel de Física de 1914 1907 Fritz Reiche (1883–1960) 1907 Lise Meitner (1878-1968) 1912 Walter Schottky (1886–1976) 1914 Walther Bothe (1891–1957), Premio Nobel de Física del 1954
Sociedad Alemana de Física y Sociedad para el Avance de la Ciencia Desde 1905 hasta 1909, Planck fue la cabeza de la Deutsche Physikalische Gesellschaft (Sociedad Alemana de Física). En 1913, se puso a la cabeza de la universidad de Berlín. En 1918 recibió el Premio Nobel de física por la creación de la mecánica cuántica. Desde 1930 hasta 1937, Planck dirigió la Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (KWG, Sociedad Kaiser Wilhelm, sociedad del emperador Guillermo para el Avance de la Ciencia).
Segunda Guerra Mundial, su hijo Erwin Planck y fallecimiento
Durante la Segunda Guerra Mundial, Planck intentó convencer a Adolf Hitler de que permitiera el trabajo de los científicos judíos, sin gran éxito, sin embargo. El régimen nazi y la guerra azotaron duramente a la familia Planck. Perdió a su hijo Erwin Planck, asesinado por los nazis el 3 de enero de 1945, a pesar de las peticiones de indulto y clemencia que Max Planck hiciera a Hitler, intentando salvar la vida de su hijo. Esta gran pérdida se sumaba a otra, que ya acababa de sufrir: su casa de Berlín-Grünewald (y con ella toda su biblioteca, con miles de volúmenes e irrecuperables manuscritos), resultó incendiada y completamente destruida a causa de un bombardeo aéreo en febrero de 1944.
Tras la muerte de Max Planck el 4 de octubre de 1947 en Gotinga, la KWG cambió su nombre a Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (MPG, Sociedad Max Planck).
Planck perdió a su hijo menor, Karl, en la batalla de Verdún durante la Primera Guerra Mundial; un segundo hijo, Erwin —que también había abrazado la carrera científica—, fue ejecutado el 23 de enero de 1945 en la prisión de Plötzensee (Berlín) por su participación en el complot del 20 de julio contra Adolf Hitler. La doble pérdida marcó profundamente la cosmovisión de Planck, cuya reflexión sobre el «hambre del alma» (aceptada por Einstein como descripción del impulso científico) se nutrió de esa experiencia biográfica.
Miembro de la Iglesia evangélica (protestante), Planck encontró en la fe cristiana un horizonte para integrar las tragedias personales. En su ensayo «Ciencia y fe» (Wissenschaft und Glaube, 1930) escribió que la entrega a la ciencia es un «asunto de fe, de la fe inquebrantable en la existencia de un orden racional en el mundo», y describió el acceso al templo de la ciencia como guardado por un indicador: «la fe, que mira hacia delante». Estas convicciones sostuvieron su actividad pública tras la guerra, incluyendo la presidencia de la Academia Pontificia de las Ciencias (de la que ya era miembro) y su protagonismo en la reconstrucción de la ciencia alemana.
Legado
Los descubrimientos de Planck, que fueron verificados posteriormente por otros científicos, representaron el nacimiento de un campo totalmente nuevo de la física, conocido como mecánica cuántica y proporcionaron los cimientos para la investigación en campos como el de la energía atómica. Reconoció en 1905 la importancia de las ideas sobre la cuantificación de la radiación electromagnética expuestas por Albert Einstein, con quien colaboró a lo largo de su carrera.
Contribuciones científicas
thumb|left|El joven Planck en su época de estudiante (1878) Aunque en un principio fue ignorado por la comunidad científica, profundizó en el estudio de la teoría del calor y descubrió, uno tras otro, los mismos principios que ya había enunciado Josiah Willard Gibbs (sin conocerlos previamente, pues no habían sido divulgados). Las ideas de Clausius sobre la entropía ocuparon un espacio central en sus pensamientos.
En 1900, Max Planck descubrió la ley espectral de la radiación del cuerpo negro (publicada en 1901) intentando conciliar la ley de Rayleigh-Jeans que funciona a grandes longitudes de onda (bajas frecuencias) y la ley de Wien que opera en pequeñas longitudes de onda (altas frecuencias). Consideró que su propia función se ajustaba a los datos de forma notable para todas las longitudes de onda.
La corrección de la ley de Rayleigh-Jeans es especialmente importante, ya que está construida sobre una sólida base teórica: la termodinámica tal y como se conocía en la época, pero adolece de un importante defecto en las longitudes de onda cortas: la catástrofe ultravioleta. Este punto sugiere que la termodinámica está equivocada. Por ello, Planck intentó elaborar una nueva teoría fundamental que sustituyera a la termodinámica.
La ley de Rayleigh-Jeans y la ley de Planck utilizan el Teorema de la equipartición de la energía y hacen coincidir un oscilador con cada frecuencia. Rayleigh supone que todos los osciladores están igualmente excitados, su ley predice que los osciladores de longitud de onda muy corta están muy excitados incluso a temperatura.
El 14 de diciembre de 1900 expuso en la Sociedad Alemana de Física el descubrimiento de una constante fundamental, la denominada constante de Planck, usada para calcular la energía de un fotón. Esto significa que la radiación no puede ser emitida ni absorbida de forma continua, sino solo en determinados momentos y pequeñas cantidades denominadas cuantos o fotones. La energía de un cuanto o fotón depende de la frecuencia f de la radiación:
donde E es la energía, f es la frecuencia de su onda electromagnética asociada y h es la constante de Planck, cuyo valor es 6,626 × 10-34 J*s o bien 4,13 × 10-15 eV*s.
La ley de la radiación electromagnética emitida por un cuerpo a una temperatura dada, denominada ley de Planck, que explica el espectro de emisión de un cuerpo negro se convirtió en una de las bases de la mecánica cuántica, que emergió unos años más tarde con la colaboración de Albert Einstein y Niels Bohr, entre otros.
Obras seleccionadas
Escritos y conferencias
Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (Sobre el segundo principio de la termodinámica). Ackermann, Múnich 1879. (Tesis doctoral) Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen (Estados de equilibrio de los cuerpos isotrópicos a diferentes temperaturas). Ackermann, Múnich 1880. (Tesis de habilitación) Das Weltbild der neuen Physik (La visión del mundo de la nueva física). Conferencia, 18 de febrero del 1929, Departamento de Física de la Universidad de Leiden