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BIOGRAPHIES DE GRANDS SCIENTIFIQUES
Planck Max Karl Ernst Ludwig. Biographie d'un scientifique
Annuaire / Biographies de grands scientifiques
Le physicien allemand Max Karl Ernst Ludwig Planck est né le 23 avril 1858 dans la ville prussienne de Kiel, dans la famille du professeur de droit civil Johann Julius Wilhelm von Planck, professeur de droit civil, et d'Emma (née Patzig) Planck. Enfant, le garçon a appris à jouer du piano et de l'orgue, révélant des capacités musicales exceptionnelles. En 1867, la famille déménagea à Munich, et là Planck entra au Royal Maximilian Classical Gymnasium, où un excellent professeur de mathématiques éveilla en lui un intérêt pour les sciences naturelles et exactes. Après avoir obtenu son diplôme du gymnase en 1874, il a d'abord l'intention d'étudier la philologie classique, s'est essayé à la composition musicale, mais a ensuite donné la préférence à la physique. Pendant trois ans, Planck a étudié les mathématiques et la physique aux universités de Munich et pendant un an aux universités de Berlin. L'un de ses professeurs à Munich, le physicien expérimental Philipp von Jolly, s'est avéré être un mauvais prophète lorsqu'il a conseillé au jeune Planck de choisir une autre profession, car, selon lui, rien de fondamentalement nouveau en physique ne pouvait être découvert. Ce point de vue, largement répandu à l'époque, a été influencé par les progrès extraordinaires que les scientifiques ont réalisés au XIXe siècle pour accroître notre connaissance des processus physiques et chimiques. Pendant son séjour à Berlin, Planck a acquis une vision plus large de la physique grâce aux publications des éminents physiciens Hermann von Helmholtz et Gustav Kirchhoff, ainsi qu'aux articles de Rudolf Clausius. La connaissance de leurs travaux a contribué au fait que les intérêts scientifiques de Planck se sont longtemps concentrés sur la thermodynamique - un domaine de la physique dans lequel, sur la base d'un petit nombre de lois fondamentales, les phénomènes de chaleur, d'énergie mécanique et de transformation d'énergie sont étudiés . Planck a obtenu son doctorat en 1879, après avoir soutenu sa thèse à l'Université de Munich "Sur la deuxième loi de la théorie mécanique de la chaleur" - la deuxième loi de la thermodynamique, déclarant qu'aucun processus continu et auto-entretenu ne peut transférer la chaleur d'un corps plus froid à un plus chaud. Un an plus tard, il soutient sa thèse "L'état d'équilibre des corps isotropes à différentes températures", qui lui vaut le poste d'assistant junior à la faculté de physique de l'université de Munich. En 1885, il devint professeur auxiliaire à l'Université de Kiel, ce qui renforça son indépendance, renforça sa situation financière et lui accorda plus de temps pour la recherche scientifique. Les travaux de Planck sur la thermodynamique et ses applications à la chimie physique et à l'électrochimie lui ont valu une reconnaissance internationale. En 1888, il devient professeur auxiliaire à l'Université de Berlin et directeur de l'Institut de physique théorique (le poste de directeur a été créé spécialement pour lui). Alors qu'il travaillait comme professeur assistant à l'Université de Munich, Planck a commencé à composer un cours de cours sur la physique théorique. Mais jusqu'en 1897, il ne put commencer à publier ses conférences. En 1887, il rédige un essai pour le prix de la faculté de philosophie de l'université de Göttingen. Pour cet essai, Planck a reçu un prix, et l'ouvrage lui-même, contenant une analyse historique et méthodologique de la loi de conservation de l'énergie, a été réimprimé cinq fois, de 1887 à 1924. Au cours de la même période, Planck a publié un certain nombre d'articles sur la thermodynamique des processus physiques et chimiques. La théorie de l'équilibre chimique des solutions diluées, qu'il a créée, a acquis une renommée particulière. En 1897, la première édition de ses conférences sur la thermodynamique paraît. Ce livre classique a été réimprimé plusieurs fois (la dernière édition a été publiée en 1922) et traduit en langues étrangères, dont le russe. À cette époque, Planck était déjà professeur ordinaire à l'Université de Berlin et membre de l'Académie prussienne des sciences. Dès 1896, Planck s'intéresse aux mesures effectuées à l'Institut national de physique et de technologie de Berlin, ainsi qu'aux problèmes de rayonnement thermique des corps. Dans le cadre de ses recherches, Planck attire l'attention sur de nouvelles lois physiques. Il a établi sur la base de l'expérience la loi du rayonnement thermique d'un corps chauffé. En même temps, il s'est heurté au fait que le rayonnement a un caractère discontinu. Planck n'a pu justifier sa loi qu'à l'aide de l'hypothèse remarquable que l'énergie des vibrations atomiques n'est pas arbitraire, mais ne peut prendre qu'une série de valeurs bien définies. Des études récentes ont pleinement confirmé cette hypothèse. Il s'est avéré que la discontinuité est inhérente à tout rayonnement, que la lumière est constituée de portions individuelles (quanta) d'énergie. Planck a établi que la lumière avec une fréquence d'oscillation doit être émise et absorbée par portions, et l'énergie de chacune de ces portions est égale à la fréquence d'oscillation multipliée par une constante spéciale, appelée constante de Planck. Le 14 décembre 1900, Planck rendit compte à la Société de physique de Berlin de son hypothèse et de la nouvelle formule de rayonnement. L'hypothèse introduite par Planck marqua la naissance de la théorie quantique, qui fit une véritable révolution en physique. La physique classique, contrairement à la physique moderne, signifie désormais "la physique avant Planck". La monographie de Planck Lectures on the Theory of Thermal Radiation a été publiée en 1906. Il a été réimprimé plusieurs fois. Une traduction russe du livre intitulé "Theory of Thermal Radiation" a été publiée en 1935. Sa nouvelle théorie comprenait, en plus de la constante de Planck, d'autres quantités fondamentales telles que la vitesse de la lumière et un nombre connu sous le nom de constante de Boltzmann. En 1901, sur la base de données expérimentales sur le rayonnement du corps noir, Planck calcula la valeur de la constante de Boltzmann et, en utilisant d'autres informations connues, obtint le nombre d'Avogadro (le nombre d'atomes dans une mole d'un élément). Sur la base du nombre d'Avogadro, Planck a pu trouver la charge électrique de l'électron avec la plus grande précision. Planck n'était en aucun cas un révolutionnaire, et ni lui ni les autres physiciens n'étaient conscients de la signification profonde du concept de "quantique". Pour Planck, le quantum était simplement un moyen de dériver une formule qui donnait un accord satisfaisant avec la courbe de rayonnement du corps noir. Il a essayé à plusieurs reprises de parvenir à un accord dans la tradition classique, mais sans succès. Parallèlement, il constate avec plaisir les premiers succès de la théorie quantique, qui s'ensuivent presque immédiatement. La position de la théorie quantique a été renforcée en 1905, lorsqu'Albert Einstein a utilisé le concept de photon - un quantum de rayonnement électromagnétique. Einstein a suggéré que la lumière a une double nature : elle peut se comporter à la fois comme une onde et comme une particule. En 1907, Einstein a encore renforcé la position de la théorie quantique en utilisant le concept de quantum pour expliquer les écarts déroutants entre les prédictions théoriques et les mesures expérimentales de la chaleur spécifique des corps. Une autre confirmation de la puissance potentielle de l'innovation introduite par Planck est venue en 1913 de Niels Bohr, qui a appliqué la théorie quantique à la structure de l'atome. Dans le même temps, la vie personnelle de Planck a été marquée par la tragédie. Sa première épouse, née Maria Merck, qu'il épousa en 1885 et qui lui donna deux fils et deux filles jumelles, mourut en 1909. Deux ans plus tard, il épousa sa nièce Marga von Hesslin, avec qui il eut également un fils. Pendant la Première Guerre mondiale, l'un de ses fils est mort près de Verdun et, les années suivantes, ses deux filles sont mortes en couches. En 1919, Planck a reçu le prix Nobel de physique de 1918 "en reconnaissance de sa contribution au développement de la physique à travers la découverte des quanta d'énergie". Comme A. G. Ekstrand, membre de l'Académie royale suédoise des sciences, l'a déclaré lors de la cérémonie de remise des prix, "la théorie du rayonnement de Planck est la plus brillante des étoiles directrices de la recherche physique moderne et, pour autant que l'on puisse en juger, ce sera une longtemps avant que les trésors qui sont ont été obtenus par son génie." Dans une conférence Nobel donnée en 1920, Planck résuma ses travaux et reconnut que "l'introduction du quantique n'a pas encore conduit à la création d'une véritable théorie quantique". Dans les années vingt, Schrödinger, Heisenberg, Dirac et d'autres ont développé la mécanique quantique. Planck n'aimait pas la nouvelle interprétation probabiliste de la mécanique quantique et, comme Einstein, il a essayé de concilier les prédictions basées uniquement sur le principe de probabilité avec les idées classiques de causalité. Ses aspirations n'étaient pas destinées à se réaliser : l'approche probabiliste a résisté. La contribution de Planck à la physique moderne ne se limite pas à la découverte du quantum et de la constante qui porte désormais son nom. La théorie de la relativité restreinte d'Einstein, publiée en 1905, l'a fortement marqué. Le soutien total apporté par Planck à la nouvelle théorie a contribué dans une large mesure à l'acceptation de la relativité restreinte par les physiciens. Parmi ses autres réalisations figure sa proposition de dérivation de l'équation de Fokker-Planck, qui décrit le comportement d'un système de particules sous l'action de petites impulsions aléatoires. En 1928, à l'âge de soixante-dix ans, Planck prend une retraite formelle obligatoire, mais ne rompt pas ses liens avec la Kaiser Wilhelm Society for Basic Sciences, dont il devient président en 1930. Et au seuil de la huitième décennie, il poursuit ses activités de recherche. En tant qu'homme aux vues et aux croyances religieuses établies, et simplement en tant que personne juste, Planck, après l'arrivée au pouvoir d'Hitler en 1933, a publiquement défendu les scientifiques juifs qui ont été expulsés de leurs postes et contraints d'émigrer. Lors d'une conférence scientifique, il a salué Einstein, qui avait été anathématisé par les nazis. Lorsque Planck, en tant que président de la Kaiser Wilhelm Society for Fundamental Sciences, a rendu une visite officielle à Hitler, il en a profité pour tenter de mettre fin à la persécution des scientifiques juifs. En réponse, Hitler a lancé une tirade contre les Juifs en général. Plus tard, Planck est devenu plus réservé et a gardé le silence, même si les nazis étaient sans aucun doute au courant de ses opinions. En tant que patriote qui aime sa patrie, il ne pouvait que prier pour que la nation allemande revienne à une vie normale. Il a continué à servir dans diverses sociétés savantes allemandes dans l'espoir de sauver au moins une petite partie de la science et des lumières allemandes de l'anéantissement complet. Planck allait subir un nouveau choc. Le deuxième fils de son premier mariage a été exécuté en 1944 pour avoir participé à un complot raté contre Hitler. Après que sa maison et sa bibliothèque personnelle aient été détruites lors d'un raid aérien sur Berlin, Planck et sa femme ont tenté de trouver refuge sur le domaine de Rogetz près de Magdebourg, où ils se sont retrouvés entre les troupes allemandes en retraite et l'avancée des forces alliées. En fin de compte, les Planck ont été découverts par des unités américaines et emmenés à Göttingen, alors sûr. Planck était profondément intéressé par les problèmes philosophiques associés à la causalité, à l'éthique et au libre arbitre, et a parlé de ces sujets dans la presse écrite et devant un public professionnel et non professionnel. Pasteur par intérim (mais pas sacerdotal) à Berlin, Planck était profondément convaincu que la science complète la religion et enseigne la vérité et le respect. Planck croyait à la réalité du monde extérieur et au pouvoir de la raison. Il est essentiel de le noter, car une étape très importante de son activité s'est déroulée dans une situation de crise de la physique. Cependant, Planck, aux penchants matérialistes, s'oppose fermement aux passions positivistes à la mode de Mach et d'Ostwald. "C'était un Allemand typique dans le meilleur sens du terme", écrit George Paget Thomson, un éminent physicien, fils de J. J. Thomson, dans son livre Des conditions capables de se débarrasser de toute raideur et de se transformer en une personne charmante. Planck a porté son amour de la musique tout au long de sa vie : grand pianiste, il a souvent joué des œuvres de chambre avec son ami Einstein jusqu'à son départ d'Allemagne. Planck était également un alpiniste passionné et passait presque toutes ses vacances dans les Alpes. Planck était membre des Académies des sciences allemande et autrichienne, ainsi que des sociétés scientifiques et des académies d'Angleterre, du Danemark, d'Irlande, de Finlande, de Grèce, des Pays-Bas, de Hongrie, d'Italie, de l'Union soviétique, de Suède et des États-Unis. La Société allemande de physique a donné son nom à sa plus haute distinction, la médaille Planck, et le scientifique lui-même est devenu le premier récipiendaire de ce prix honorifique. En l'honneur de son quatre-vingtième anniversaire, l'une des planètes mineures a été nommée Plankiana, et après la fin de la Seconde Guerre mondiale, la Kaiser Wilhelm Society for Fundamental Sciences a été rebaptisée Max Planck Society. Planck est décédé à Göttingen le 4 octobre 1947, six mois avant son quatre-vingt-dixième anniversaire. Seuls son nom et prénom et la valeur numérique de la constante de Planck sont gravés sur sa pierre tombale. Auteur : Samin D.K.
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