第14章 與物理學家相約(5)(3 / 3)

普朗克是德國著名的物理學家,1858年4月23日誕生於德國基爾的一個高級知識分子家庭。

普朗克從小受到嚴格的正規教育。1867年普朗克跟隨父親來到慕尼黑,進入馬克·辛密裏恩大學預科學習。1874年考入慕尼黑大學,第二年因病中斷學業。病愈後轉入柏林大學。1879年普朗克回到慕尼黑大學,以題為《論熱力學第二定律》的論文取得物理學博士學位。第二年取得講授理論物理學的資格。1885年普朗克任基爾大學理論物理學非常任教授。1888年普朗克接替已去世的基爾霍夫,任柏林大學理論物理學教授,1892年晉升為終身教授。1894年當選為普魯士科學院數理學部委員,1912年任普魯士科學院常務院長。1918年榮獲諾貝爾物理學獎。1926年當選為英國倫敦皇家學會外國會員。1930年被任命為柏林威廉皇家研究所所長。

19世紀末,人們用經典物理學解釋黑體輻射實驗的時候,出現了著名的所謂“紫外災難”。

雖然瑞利、金斯(1877~1946)和維恩(1864~1928)分別提出了兩個公式,企圖弄清黑體輻射的規律,但是和實驗相比,瑞利-金斯公式隻在低頻範圍符合,而維恩公式隻在高頻範圍符合。

從1896年開始,普朗克對熱輻射進行了係統的研究。他經過幾年艱苦努力,有時候甚至廢寢忘食,終於導出了一個和實驗相符的公式。他於1900年10月下旬在《德國物理學會通報》上發表一篇隻有三頁紙的論文,題目是《論維恩光譜方程的完善》,第一次提出了黑體輻射公式。12月14日,在德國物理學會的例會上,普朗克作了《論正常光譜中的能量分布》的報告。在這個報告中,他激動地闡述了自己最驚人的發現。他說,為了從理論上得出正確的輻射公式,必須假定物質輻射(或吸收)的能量不是連續地而是一份一份地進行的,隻能取某個最小數值的整數倍。這個最小數值就叫能量子輻射頻率,是v的能量的最小數值E=hv。其中h,普朗克當時把它叫做基本作用量子,現在叫做普朗克常數。

普朗克常數是現代物理學中最重要的物理常數,它標誌著物理學從“經典幼蟲”變成“現代蝴蝶”。1906年普朗克在《熱輻射講義》一書中,係統地總結了他的工作,為開辟探索微觀物質運動規律新途徑提供了重要的基礎。

普朗克走上研究自然科學的道路,在很大程度上應該歸功於一個名叫繆勒的中學老師。普朗克童年時期愛好音樂,又愛好文學。後來他聽了繆勒講的一個動人故事:一個建築工匠花了很大的力氣把磚搬到屋頂上,工匠做的功並沒有消失,而是變成能量貯存下來了;一旦磚塊因為風化鬆動掉下來,砸在別人頭上或者東西上麵,能量又會被釋放出來。這個能量守恒定律的故事給普朗克留下了終生難忘的印象,不但使他的愛好轉向自然科學,而且成為他以後研究工作的基礎之一。

普朗克進入科學殿堂以後,無論遇到什麼困難,都沒有動搖過他獻身於科學的決心。他的家庭相繼發生過許多不幸:1909年妻子去世,1916年兒子在第一次世界大戰中戰死,1917年和1919年兩個女兒先後都死於難產,1944年長子被希特勒處死。但是普朗克總是用奮發忘我的工作來抑製自己的感情和悲痛,為科學做出了一個又一個重要的貢獻。

普朗克為人謙虛,作風嚴謹。在1918年4月德國物理學會慶賀他60壽辰的紀念會上,普朗克致答詞說:“試想有一位礦工,他竭盡全力地進行貴重礦石的勘探,有一次他找到了天然金礦脈,而且在進一步研究中發現它是無價之寶,比先前可能設想的還要貴重無數倍。假如不是他自己碰上這個寶藏,那麼無疑地,他的同事也會很快地、幸運地碰上它的。”這當然是普朗克的謙虛。洛侖茲在評論普朗克關於能量子這個大膽假設的時候所說的話才道出了問題的本質。他說:“我們一定不要忘記,這樣靈感觀念的好運氣,隻有那些刻苦工作和深入思考的人才能得到。”

1947年10月3日,普朗克在哥根廷病逝,終年89歲。德國政府為了紀念這位偉大的物理學家,把威廉皇家研究所改名叫普朗克研究所。

第一個兩次榮獲諾貝爾獎的科學家居裏夫人

瑪麗·居裏(Marie Sklodowska Curie,1867~1934)是法國著名的物理學家和化學家。瑪麗原籍波蘭,姓斯可羅多夫斯卡,成名後,大家都親切地稱呼她為居裏夫人。

1867年11月7日瑪麗誕生在波蘭華沙的一個名門家庭。