막스 플랑크: 두 판 사이의 차이

플랑크는 이론 물리학에 상당히 많은 기여를 했지만 물리학자로서의 명성은 주로 [[양자역학|양자 이론]]의 창시자로서의 역할에 있다.<ref>{{서적 인용|title=Recollections of a Jewish Mathematician in Germany|last=Fraenkel|first=Abraham|publisher=Birkhäuser|year=2016|location=Basel, Switzerland|page=96}}</ref> 이는 원자 및 아원자 과정에 대한 인간의 이해에 혁명을 일으켰다. 1948년 독일의 과학 기관인 [[카이저 빌헬름 협회]](플랑크가 두 번 회장을 역임함)는 [[막스 플랑크 협회]](MPG)로 이름이 변경되었다. 이 협회에는 현재 광범위한 과학적 방향을동향을 나타내는 83개의 기관이 포함되어 있다.

플랑크는 1858년 [[홀슈타인]]의 [[킬]]에서 요한 율리우스 빌헬름 플랑크_{Johann Julius Wilhelm Planck}와 그의 두 번째 부인 엠마 파츠기파츠히_{Emma Patzig} 사이에서 태어났다. 그는 카를 에른스트 루트비히 마르크스 플랑크_{Karl Ernst Ludwig Marx Planck}라는 이름으로 세례를 받았다. 그의 이름 중 마르크스_Marx(지금은 사용되지 않는 마르쿠스_Markus의 변형이거나 막스실제로 막시밀리안_{MaxMaximilian}의 오류일약자인 수 있으며 실제로는 막시밀리안막스_{MaximilianMax}의 약자임오류일 수 있음)는 "명칭 이름"으로 표시되었다. 그러나 10살이 되었을 때 그는 막스라는 이름으로 서명하고 그후 이것을 평생동안 사용했다.

뮌헨의 물리학 교수인 [[w:Philipp von Jolly|필립 폰 졸리욜리_{Philipp von Jolly}]]는 플랑크에게 "이 분야에서는 거의 모든 것이 이미 발견되었고 남은 것은 몇 개의 구멍을 채우는 것뿐"이라며 플랑크에게 물리학에 입문하지 말라고 조언했다.<ref>{{서적 인용|last=Lightman|first=Alan P.|title=The discoveries: great breakthroughs in twentieth-century science, including the original papers|publisher=Alfred A. Knopf Canada|location=Toronto|year=2005|page=8}}</ref> 플랑크는 새로운 것을 발견하기를 바라는 것이 아니라 그 분야의 알려진 기초를 이해하기를 원한다고 대답했고, 1874년 [[뮌헨 대학교]]에서 연구를 시작했다. 졸리의욜리의 감독하에 플랑크는 가열된 [[백금]]을 통한 [[수소]]의 [[확산]]을 연구하는 그의 과학 경력의 유일한 실험을 수행했지만 [[이론물리학]]으로 옮겼다.

1877년 그는 베를린의 [[프리드리히 빌헬름 대학교]]에서 물리학자 [[헤르만 폰 헬름홀츠]], [[구스타프 키르히호프]], 수학자 [[w:Karl Weierstrass|카를 바이어슈트라스_{Karl Weierstrass}]]에게와 함께 1년 동안 연구했다. 그는 헬름홀츠는 준비가 제대로 된 적이 없고, 천천히 말하고, 끝없이 잘못 계산되어 청중을 지루하게 하는 반면, 키르히호프는 주의깊게 준비되었지만 건조하고 단조로운 강의를 했다고 썼다. 그는 곧 헬름홀츠와 가까운 친구가 되었다. 그곳에 있는 동안 그는 [[루돌프 클라우지우스|클라지루스클라우지우스]]의 저작에 대한 대부분의 독학 프로그램에 수행하여서, [[열역학]]을 자신의 분야로 선택하도록 되었다.

1878년 10월에 플랑크는 자격 시험에 합격했고 1879년 2월에 자신의 논문인학위논문인 "열역학 제2법칙에 관하여(Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie)"를 방어했다. 그는 잠시 뮌헨에 있는 이전 학교에서 수학과 물리학을 가르쳤다.

그의 하빌리타치온 논문이 완성되자 플랑크는 뮌헨에서 무급 [[w:Privatdozent|[프리바트도젠트프리바트도첸트_Privatdozent]](독일 대학에서 강사/조교수에 해당하는 독일 대학 지위)가 되어 학업 제안을 받을 때까지 기다렸다. 처음에는 학계에서 무시당했지만무시 당했지만 열 이론 분야에서 그의 작업을 더욱 발전시켜 [[조사이어 윌러드 기브스|기브스]]와 같은 [[열역학]]적 형식론을 자신도 모르게 차례로 발견했다. [[엔트로피]]에 대한 클라우지우스의 아이디어는 그의 작업에서 중심적인 역할을 했다.

1889년에 그는 [[베를린 훔볼트 대학교|베를린 프리드리히-빌헬름스-대학교]]에서 키르히호프의 직위를 계승하는 사람으로 임명되었으며 - 아마도 헬름홀츠의 중재 덕분에 - 1892년에는 정교수가 되었다. 1907년, 플랑크는 [[빈]]에서 [[볼츠만]]의 자리를 제안받았으나 베를린에 남기려고 거절했다. 1909년에 베를린 대학교 교수로 재직하면서 [[뉴욕시]] [[컬럼비아 대학교]] 이론물리학의 어니스트 켐프턴 아담스 강사(Ernest Kempton Adams Lecturer)로 초빙되었다. 그의 강의 시리즈는 컬럼비아 대학교 교수 [[w:Albert Potter Wills|A. P. 윌리스<sub>A. P. Wills<sub>]]에 의해 번역 및 공동 출판되었다.<ref>{{서적 인용|author=Jacques Hadamard|title=Four lectures on mathematics: delivered at Columbia University in 1911|url=https://archive.org/details/cu31924060184375|year=1915|publisher=Columbia University Press|pages=[https://archive.org/details/cu31924060184375/page/n24 7]–}}</ref> 그는 1926년 1월 10일 베를린에서 은퇴했고, [[에르빈 슈뢰딩거]]가 그의 뒤를 이었다.

제1차 세계대전 중 플랑크의 차남 에르빈은 1914년 프랑스군에게 포로로 잡혀갔고, 그의 장남 카를은 [[베르됭 전투]]에서 전사했다. 그레테는 1917년 첫 아이를 낳다가 세상을 떠났다. 그녀의 여동생은여동생인 엠마는 그레테의 홀아비와 결혼한 후결혼했는데 2년 후 같은 방식으로 사망했다. 두 손녀 모두 생존했으며 어머니의 이름을 따서 명명되었다. 플랑크는 이러한 상해들을 꿋꿋하게 견뎌냈다.

플랑크는 [[리제 마이트너]]에 따르면 "건조하고 다소 비인간적인", 영국 참가자인 [[w:J. R. Partington|제임스 R. 파팅톤_{James R. Partington}]]에 의하면 "노트를 사용하지 않고, 실수하지 않고, 흔들리지 않는; 그는 내가 들어본 최고의 강사"라는 6학기 이론물리학 강의를 시작햤으며, R. 파팅톤은 계속하기를 "강의실 주변에는 항상 많은 사람들이 서 있었다. 강의실은 난방이 잘 되고 다소 가까웠기 때문에 청취자 중 일부가 때때로 바닥에 쓰러지기도 했지만 강의에 방해가 되지는 않았다." 플랑크는 실제 "학파"를 설립하지 않았다. 그의 대학원생 수는 약 20명에 불과했는데,불과했지만 그중에는:아래와 같은 이들이 포함되어 있다.

1894년 플랑크는 [[흑체 복사]] 문제에 관심을 돌렸다. 문제는 1859년 키르히호프에 의해 언급되었다. "[[흑체]](완벽한 흡수체, 공동 복사체라고도 함)에서 방출되는 전자기 복사의 강도는 복사의 [[주파수]] (즉, 빛의 색깔)와 그 체의물체의 온도에 의존하는가?"라는 질문은 실험적으로 탐구되었지만 실험 값과 일치하는 이론적 취급은 없다없었다. [[빌헬름 빈]]은 [[빈의 법칙]]을 제안했는데, 이는 고주파에서는 거동을 정확하게 예측했지만 저주파에서는 실패했다. 문제에 대한 또 다른 접근 방식인 [[w:Rayleigh–Jeans law|레이리–진스레일리–진스 법칙]]은 저주파에서의 실험 결과에 일치했지만 나중에 고주파에서 "[[자외선 파탄]]"으로 알려진 현상을 만들었다. 그러나 많은 교과서들와교과서와 달리, 이것이 플랑크를 위한 동기는 아니었다.<ref name="Kragh">For a solid approach to the complexity of Planck's intellectual motivations for the quantum, for his reluctant acceptance of its implications, see Helge Kragh,

1899년 플랑크가 이 문제에 대해 처음으로 제안한 솔루션은해법은 플랑크가 "기본 무질서의 원리"라고 부른 것에서 따랐는데, 이를 통해 그는 이상적인 진동자의 엔트로피에 대한 여러 가정으로부터 [[빈의 법칙을법칙]]을 유도하여 빈-플랑크 법칙이라고 하는 것을 만들었다. 곧 실험적 증거가 새로운 법칙을 전혀 확인하지 못했다는 것이 발견되어 플랑크는 좌절했다. 플랑크는 접근 방식을 수정하여, 실험적으로 관찰된 흑체 스펙트럼을 잘 설명하는 유명한 [[플랑크 법칙|플랑크 흑체 복사 법칙]]의 첫 번째 버전을 유도했다. 그것은 1900년 10월 19일 물리학회(DPG) 회의에서 처음 제안되었고 1901년에 출판되었다. 이 첫 번째 유도는 에너지 양자화를 포함하지 않았으며 [[통계 역학]]을 사용하지 않았기 때문에, 그는 그것을 거부했다. 1900년 11월 플랑크는 [[열역학 제2법칙]]에 대한 [[볼츠만]]의 통계적 해석에 의거하여 이 첫 번째 접근 방식을 수정했다. 플랑크는 볼츠만의 접근 방식에 대한 그러한 해석의 철학적, 물리적 의미에 대해 깊은 의심을 품고 있었기 때문에, 나중에 그가 말했듯이 "그것은 절망의 행위 ... 나는 물리학에 대한 나의 이전 신념을 희생할 준비가 되어 있었다."<ref name="Kragh"/>

처음에 플랑크는 양자화가 "순전히 형식적인 가정으로 ... 실제로는 그것에 대해 많이 생각하지 않았다 ..."라고 고려했는데;생각하였지만, 오늘날 [[고전 물리학]]과 양립할 수 없는 이 가정은 [[양자역학|양자 물리학]]의 탄생이자 플랑크 경력의 가장 위대한 지적 성취로 간주된다 ([[루트비히 볼츠만]]은 1877년 이론 논문에서 물리 시스템의 에너지 상태가 이산적일 수 있다는 가능성에 대해 논의했다.). 플랑크 상수의 발견으로 그는 양자 이론의 대부분이 기반으로 하는 기본적인 물리적 상수를 기반으로 하는 새로운 보편적인 물리적 단위 집합([[플랑크 길이]] 및 [[플랑크 질량과질량]]과 같은)을 정의할 수 있었다. 플랑크는 새로운 물리학 분야에 대한 근본적인 공헌을 인정받아 1918년에 노벨 물리학상을 수상했다 (실제로는 1919년에 수상했다).<ref>Kragh, Helge (1 December 2000), Max Planck: the reluctant revolutionary, PhysicsWorld.com</ref><ref>{{웹 인용|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1918/|title=The Nobel Prize in Physics 1918|website=www.nobelprize.org}}</ref>

그 후 플랑크는 에너지 양자의 의미를 파악하려고 노력했지만 소용이 없었습니다없었다. "행동 양자를 고전 이론으로 어떻게든 재통합하려는 나의 무익한 시도는 몇 년에 걸쳐 연장되었고 나에게 많은 문제를 일으켰다." 몇 년 후에도 [[존 레일리]], [[제임스 진스]], [[헨드릭 로런츠]]와 같은 다른 물리학자들은 고전 물리학에 맞추기 위해 플랑크 상수를 0으로 설정했지만, 플랑크는 이 상수가 0이 아닌 정확한 값을 갖는다는 것을 잘 알고 있었다. "나는 진스의 완고함을 이해할 수 없다. 그는 결코 존재해서는 안 되는 이론가의 한 예이다. [[헤겔]]이 철학에 대해 그랬었다. 사실들이 맞지 않으면 그것들은 더욱 나빠진다."

1905년 [[알베르트 아인슈타인]]의 세 편의 획기적인 논문이 《[[물리학 연보]]_{Annalen der Physik}》 저널에 발표되었다. 플랑크는 [[특수 상대성이론]]의 중요성을 즉시 인식한 몇 안 되는 사람 중 하나였다. 그의 영향 덕분에 이 이론은 곧 독일에서 널리 받아들여졌다. 플랑크는 또한 특수 상대성이론을 확장하는 데 상당한 기여를 했다. 예를 들어, 그는 고전적 [[작용]]의 관점에서 이론을 재구성한다.<ref>''Einstein and the Quantum'', A.Douglas Stone, Princeton University Press, Princeton and Oxford, chapter 9, ''Tripping the light heuristic'', 2013.</ref>

[[광전 효과]]에 대한 [[하인리히 헤르츠]]의 1887년 발견(및 [[필리프 레나르트]]의에 의한 추가 조사)에 기반한 아인슈타인의 빛 양자([[광자]]) 가설은 처음에 플랑크에 의해 거부되었다. 그는 [[맥스웰]]의 [[전자기학]] 이론을 완전히 폐기하는 것을 꺼려했다. "빛의 이론은 수십 개의 년이 아니라, 수 세기에 걸쳐, [[크리스티안 하위헌스]]가 감히 [[아이작 뉴턴]]의 강력한 방출 이론에 맞서 싸웠던 시대로 되돌아갈 것이다..."<ref>{{서적 인용|title=Atoms and Photons and Quanta, Oh My!: Ask the physicist about atomic, nuclear, and quantum physics|last=Baker|first=F. Todd|publisher=Morgan & Claypool Publishers|date=1 June 2015}}</ref>

[[제1차 세계대전]]이 시작되자 플랑크는 대중의 일반적인 흥분을 다음과 같이 썼다. "끔찍한 것 외에도 예기치 않게 위대하고 아름다운 것도 많이 있다.것, 모든 정당의 통합(그리고) ... 선하고 고귀한 모든 것에 대한 찬사찬사와 같은 것도 많다."<ref>{{서적 인용

}}</ref> 플랑크는 또한 논쟁적인 전쟁 선전의 소책자인 악명 높은 "[[93인의 성명서]]"에 서명했다 (반면에 아인슈타인은 거의엄격한 투옥에평화주의적 이르게태도를 한유지하여 엄격한거의 평화주의적투옥에 태도를이르게 유지하였을 때되었으나, 오로지 그의 [[스위스]] 시민권 덕분에 면책됨면책되었다).

1920년 10월, 그와 [[프리츠 하버]]는 과학 연구를 위한 재정 지원을 제공하기 위해 [[w:Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft|독일 과학 비상기구(Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft)]]를 설립헸다설립했다. 조직이 분배할 자금의 상당 부분은 해외에서 모금되었다.

1920년대 말 [[보어]], [[하이젠베르크]]와 [[파울리]]는 양자역학에 대한 [[코펜하겐 해석]]을 수행했지만 플랑크와 [[슈뢰딩거]], [[막스 폰 라우에|라우에]], [[아인슈타인]]도 이를 거부했다. 플랑크는 [[파동역학]]이 곧 양자 이론-자신의 아이-을 불필요하게 만들 것이라고 예상했다. 그러나 이것은 사실이 아니었다. 그와 아인슈타인의 철학적 반감에도 불구하고 더 이상의 작업은 양자 이론을 확고히 했을 뿐이다. 플랑크는 젊은 시절에 오래된 견해와 투쟁하면서 자신의 초기 관찰의 진리를 경험했으니: "새로운 과학적 진리는 반대자를 설득하고 빛을 보게 함으로써 승리하는 것이 아니라, 반대자가 결국 죽기 때문에 승리한다. 새로운 세대는 그것에 익숙하게 자란다."는 자신의 초기 관찰의 진리를 경험했다.<ref>Quoted in Thomas Kuhn, ''The Structure of Scientific Revolutions'' (1970 ed.): p. 150.</ref>

[[오토 한]]은 플랑크에게 유태인 교수 처우에 대한 공개 선언을 하기 위해 독일의 저명한 교수들을 모아달라고 요청했지만, 플랑크는 "오늘 그런 신사 30명을 모을 수 있다면 내일 150명이 와서 반대할 것이다. 그들은 다른 사람들의 지위를 물려받기를 열망하기 때문이다." 플랑크의 지도하에 [[카이저 빌헬름 협회]](KWG)는 유대인 [[프리츠 하버]]에 관한 것 외에는 나치 정권과의 공개적인 충돌을 피했다. 플랑크는 최근에 임명된 독일 총리 [[아돌프 히틀러]]와 이 문제를 논의하려고 했지만 실패적이었으니실패적이었는데, 히틀러에게 "유대인은 모두 공산주의자이고 이들은 나의 적"이기 때문이었다. 이듬해인 1934년에, 하버는 망명 중에 사망했다.<ref>{{저널 인용|last=O'Flaherty|first=James C.|date=1956|title=Max Planck and Adolf Hitler|url=https://www.jstor.org/stable/40222051|journal=AAUP Bulletin|volume=42|issue=3|pages=437–444}}</ref>

1년 후, 1930년부터 협회(KWG)의 회장을 맡은 플랑크는 다소 도발적인 스타일로 하버에 대한 공식 기념 회의를 조직했습니다조직했다. 그는 또한 비밀리에 많은 유대인 과학자들이 협회(KWG) 연구소에서 몇 년 동안 계속 일할 수 있도록 하는 데 성공했다. 1936년에 그의 협회(KWG) 회장 임기가 끝났고 나치 정부는 그에게 연임하지 않도록 압력을 가했다.

독일의 정치 환경이 점차 더 적대적으로 변하자변하면서, [[도이치 물리학]]의 저명한 대표자인 [[요하네스 슈타르크]]는 플랑크, [[아르놀트 조머펠트|조머펠트]], 하이젠베르크가 [[아인슈타인]]의 이론을 계속 가르친다고 공격하며, 그들을 "백인 유대인"이라고 불렀다. "나치 과학 정부 사무소(Hauptamt Wissenschaft)"는 플랑크가 "1/16 유태인"이라고 주장하면서 플랑크의 가계에 대한 조사를 시작했지만 플랑크 자신은 이를 부인했다.<ref>Heilbron, 2000, [https://books.google.com/books?id=d5zKH2Bx2AwC&pg=PA191 page 191]</ref>

[[제2차 세계대전]] 중에 베를린에 대한 연합군의 폭격 임무가 늘어나면서 플랑크와 그의 아내는 일시적으로 도시를 떠나 시골에 살게 되었다. 1942년에 그는 쓰기를: "내 안에 이 위기를 견디고 새로운 도약의 시작인 전환점을 목격할 수 있을 만큼 오래 살고 싶은 열망이 커졌다."고 기록하였다. 1944년 2월 베를린에 있는 그의 집은 공습으로 완전히 파괴되어 그의 모든 과학 기록과 서신이 말소되었다. 그의 시골 은퇴는 양측에서 연합군의 급속한 진격으로 위협을 받았다.

1944년 플랑크의 아들 [[w:Erwin Planck|에르빈]]은 7월 20일 히틀러 암살을 시도한 [[7·20 음모]]로 [[게슈타포]]에 의해 체포되었다. 그는 재판을 받고 1944년 10월 [[인민법정]]에서 사형을 선고받았다. 에르빈은 1945년 1월 베를린의 [[w:Plötzensee Prison|플로트젠제_Plötzensee 감옥]]에서 교수형을 당했다. 그의 아들의 죽음은죽음으로 플랑크의플랑크는 삶에 대한 의지를 상당부부상당부분 상실했다. 전쟁이 끝난 후 플랑크의 두 번째 아내와 그의 아들은 [[괴팅겐]]에 있는 친척에게 갔고갔는데 플랑크는 1947년 10월 4일 그곳에서 사망했다. 그의 무덤은 괴팅겐의 오래된'구 슈타트프리트호프시립묘지_{Stadtfriedhof}(시립 묘지)'에 있다.

플랑크는 독일 [[루터교]] 교인이었다. 그는 대안적인 견해와 [[종교]]에 대해 매우 관대했습니다관대했다. 1937년 "종교와 자연과학(Religion und Naturwissenchaft)" 이라는 제목의 강의에서 그는 이러한 상징과 의식의 중요성은 신자가 하나님을 예배할 수 있는 능력과 직접적으로 관련되나, 상징은 신성의 불완전성을 제공한다는 점을 명심해야 한다고 제안했다. 그는 무신론이 그러한 상징에 대한 조롱에 초점을 맞추고 있다고 비판했으며, 한편 신자들이 그러한 상징의 중요성을 과대 평가한다고 경고했다.

플랑크는 모든 종교에 관대하고 호의적이었습니다호의적이었다. 그는 루터교에 남아 있었지만 기독교나 성경적 견해를 옹호하지 않았다. 그는 "기적에 대한 믿음은 과학의 사실이 꾸준하고 확고하게 전진하기 전에 단계적으로 양보해야 하며, 그 완전한 패배는 의심할바 없이 시간 문제이다."라고 믿었다.<ref name="auto">{{웹 인용|url=http://www.adherents.com/people/pp/Max_Planck.html|title=The religion of Max Planck, physicist|website=www.adherents.com}}</ref>

1944년 플랑크는 "가장 명석한 과학, 즉 물질 연구에 평생을 바친 사람으로서 원자에 대한 연구 결과를 말하자면:다음과 같이 말할 수 있다. 물질은 없다. 모든 물질은 원자 입자를 진동시키고 원자의 이 가장 미세한 태양계를 하나로 묶는 힘에 의해서만 발생하고 존재한다. 우리는 이 힘 뒤에 의식적이고 지적인 정신_geist이 존재한다고 가정해야 한다. 이 정신은 모든 물질의 모체이다."<ref>"''Das Wesen der Materie''" [The Nature of Matter], speech at Florence, Italy (1944) (from Archiv zur Geschichte der Max-Planck-Gesellschaft, Abt. Va, Rep. 11 Planck, Nr. 1797)</ref>

저명한 과학사가 [[w:John L. Heilbron|존 L. 하일브론_{John L. Heilbron}]]은 신에 대한 플랑크의 견해를 [[이신론]]적이라고 규정했다.<ref>{{서적 인용|title=The Dilemmas of an Upright Man: Max Planck and the Fortunes of German Science|year=1986|publisher=Harvard University Press|author=J. L. Heilbron|page=198|quote=다른 한편으로, 교회 대변인은 기존 종교에 대한 모든 언급을 생략하고 아인슈타인의 유대교보다 더 교리적인 내용을 담고 있지 않은 플랑크의 이신론에 거의 열광할 수 없었다. 그러므로 백합화를 그리고, 개종자를 사용하기 위해 플랑크의 삶의 교훈을 개선하고, 또한 과학의 의인화를 전통적인 신격에 대한 믿음과 연관시키는 것이 유용해 보였다.}}</ref> 하일브론은 나아가 자신의 종교적 재휴에계열에 대해 물었을 때 플랑크는 자신이 항상 깊이 종교적이었으나종교적이었지만 "기독교 신은 말할 것도 없고 개인적인인격적 신"을은 믿지 않는다고 대답했던 것과것을 연관시킨다.