Alman bilim adamı ve Kuantum Kuramı'nın kurucusudur. Berlin’de Kirchoff ve Hemholtz’un yanında öğrenime başladı
1879’da Münih Üniversitesi’nden mezun oldu. Burada beş yıl öğretim görevliliğinden sonra
Kiel Üniversitesi’nde matematik profesörü oldu.
1889’da Kirchoff’tan boşalan kürsüye çağrıldı ve 1928’de emekliye ayrılana dek bu görevinden ayrılmadı. PlanckHitler rejimine karşı çıktığı için
savaşın bitimine kadar çeşitli güçlüklere uğradı. İkinci oğlu
Hitler’e düzenlenen suikastta yeraldığı için idam edildi.
Naziler yaşlı Planck’a"Nazizme inanç ve bağlılık duyurusunu imzala
oğlun idamdan kurtulsun" önerisini getirdiler. Planck
tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına
yaşam anlayışına ters düşen duyuruyu imzalamadı. Birkaç sene sonra da öldü.
Planck’ın buluşuenerjinin sürekliliği fikrini temelden sarsıyordu. Eski Latin özdeyişi
"Natura non facit saltus" (Doğa asla sıçramaz)
böylece yanlış çıkmış
klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi
doğanın sürekliliği varsayımı
belki de çökmüş oluyordu.
Doğa olgularını mekanik modellere oturtarak değilsoyut matematiksel ilişkilere indirgeyerek açıklama yoluna giden ikinci ve belki de daha önemli bilimsel devrim Max Planck’ın başlattığı Kuantum Kuramı ile gerçekleşmiştir (Birincisi Einstein’ın Görecelik Kuramlarıdır).
19. yüzyılın sonlarında ısıtılarak kızıl-kor hale gelmiş bir metalin çıkardığı ısı ve ışık radyasyonunun niteliği pek çok fizikçinin ilgisini çeken bir problem oluşturuyordu. Özellikle radyasyonu yalnız sıcaklık faktörüne dayanan "kara cisim" denilen aydınlatma standardıideal bir durum ortaya koyduğundan
çalışmalar daha çok bu tür radyasyon üzerinde toplanmıştı.
Bilindiği gibiateşte kızdırılan bir maşadan
önce spektrumun kızıl-altı kesimine düşen uzun dalgalı radyasyonlar çıkmaya başlar. Bu süreçte maşa önce kırmızı
sonra turuncu
daha sonra sarı
en sonunda diğer renklerin eklenmesiyle beyaz görünür.
Sıcaklığın daha da artmasıyla radyasyon spektrumun morötesi kesimine göre gözle görülemeyecek kadar kısa dalgalara dönüşür. Kara cisim (veya herhangi bir metal) spektrumu enerjinin farklı dalga uzunlukları arasında nasıl dağıldığını göstermektedir.
Planck çalışmaya başladığındabu enerji dağılımı ölçülebilmekteydi; problem
ölçme sonuçlarının beklenene uymamasından doğuyordu. Radyasyon enerjisi sürekli bir akış biçiminde kabul edildiğinden
spektrumun kısa dalga (yüksek frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması
hatta sınırsız uzaması gerekirdi. Başka bir deyişle
dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla
enerjinin sonsuza doğru artması söz konusuydu
Fizikçiler bunu"morötesi-katastrof" diye niteliyorlardı. Ne var ki
deney hiçbir maddenin
ne denli kızdırılırsa kızdırılsın
sonsuz enerji vermediğini gösteriyordu. Üstelik çıkan enerjinin büyük bölümünün orta dalga uzunlukta olduğu görülüyordu. Çözüm basitti: Mor-ötesi katastrof beklentisine yol açan
ayrıca gözlemlere yeterince uymayan radyasyon enerjisinin sürekliliği varsayımından vazgeçmek.
Ancak bize şimdi açık ve basit görünen bu çözüm o sırada akıldan geçirilemeyecek kadar ters ve anlamsızdı. Doğanın sürekliliğibir hipotez ya da varsayım değil
kuşku götürmez bir gerçek sayılıyordu. Aslında problemi çözmekle büyük bir devrime yol açan Planck bile klasik fiziği reddetmiş değildi. Durum gerçekten paradoksaldı.
Planckçözümü getiren formülü ortaya attığında
bunun inandığı fiziği temelinden sarsabileceğini aklından geçirmemişti. Çözümüne
ölçme sonuçlarını ve bu sonuçlar arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Kaldı ki
anlamını iyice kavramadığı formülünü açıklığa kavuşturmak için kullandığı matematiksel işlemi doğru uyguladığı da söylenemez.
Ancakformülün
kara cisim radyasyon problemine
doğru bir çözüm getirdiğinden emindi. Çok geçmeden
bir tür deneme-yanılma yoluyla ulaştığı denklemin temel varsayımları nasıl alt üst ettiğini gördüğünde kendisi de şaşıracaktır.
Planckproblemin çözümünü ararken
Boltzmann’ın istatiksel metodundan yararlanma yoluna gider. Bir durumun olasılık derecesini belirlemeye yarayan bu yöntem
uygulandığı konunun sayılabilir olmasını gerektirir. Enerjiye uygulanması da enerjinin birtakım kesinti veya bölümlerden ibaret olduğunu varsaymakla ancak mümkün olabilirdi.
Nitekim bu noktayı gören Boltzmann ve onu izleyenler enerjinin böyle bölünmesini elverişliama geçici bir hesaplama tekniği saymışlar
sonunda başka bir teknik aracılığıyla enerjiyi sürekli kılan duruma dönülebileceğinden söz etmişlerdi.
Mor-ötesi katastrof beklentisine düşmekten sakınma yolunu arayan Planckson adımda
belki de bilmeyerek
enerji bölümlerini birleştirmeden bırakır ve tam bu noktada formülünde dile getirdiği ilişki gözleri önünde belirerek amacına ulaşır. Çünkü kesik veya bölümler biçiminde ele alınan enerji sonsuza dek bölünemez
bu da radyasyon enerjisinin sürekli veya miktar olarak sonsuz olmadığı demektir. Kaldı ki
bölümlerin eşit olmadığı düşünülürse
enerji dağılımını çoğu kısa dalgalara gitmeyecek şekilde düzenlemek mümkündür.
İşte Planckbu yoldan giderek Kuantum Kuramı'nın temel taşı olan basit formülüne ulaşır: E = hf (Formülde
E enerji
f radyasyon frekansı demektir; h ise sabit bir sayıyı C.G.S. sisteminde 0.0000000000000000000000000066
veya kısaca 6.6x10-27 birim erg-saniye olarak temsil etmektedir.)
Formül Planck’ın "kuantum" dediği bir enerji parçacığıyla bir dalga frekansı arasındaki ilişkiyi dile getirmektedir. Buna görebir kuantum enerjisini bulmak için dalga frekansını Planck sabiti ile çarpmak gerekir. Öte yandan
herhangi bir radyasyonda verilen enerji miktarı dalga frekansına bölündüğünde sonucun daima h’ye
yani Planck sabitine
eşit olduğu görülür (Işık hızı gibi Planck sabiti de doğanın temel değişmezlerinden biri olarak kabul edilmektedir).
Planck’ın buluşu"Işığın Dalga Teorisi" ne doğrudan bir tehlike teşkil etmiyordu belki
fakat enerjinin sürekliliği fikrini temelden sarsıyordu.
Kara cisim radyasyonunda enerjinin kesik kesik veya sıçrayarak (bu sıçramalar h ile temsil edildiğine göre son derece küçük olmalı) değiştiğini kabul etmek gereği çıkmıştı ortaya çünkü.
Eski Latin özdeyişi"Natura non facit saltus" (Doğa asla sıçramaz)
böylece yanlış çıkmış
klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi
doğanın sürekliliği varsayımı
belki de çökmüş oluyordu.
Ünlü fizikçi Max BornPlanck için şöyle diyordu: "Yaradılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti; devrimsel hiçbir istek ve eğilimi olmadığı gibi
spekülasyondan da hoşlanmazdı. Ne var ki
olguların mantıksal sonuçlarına öyle saygılıydı ki
fiziği temelinden sarsan en devrimci fikri ileri sürmekten kendini alamadı".