Max Planck – vědec, který podnítil vznik kvantové fyziky

8. říjen 2011

Přední německý fyzik inspiroval svým fenomenálním dílem řadu následovníků. Od jeho úmrtí uplynulo nedávno 64 let.

Max Planck inspiroval mnoho vědců, mezi nimi i Einsteina, k pracím ověnčeným Nobelovou cenou. Sám Planck toto ocenění za fyziku také získal; později pak rozšířil své pole působnosti i na filosofii a náboženství, ostatně jím vždy chápané spolu s fyzikou jako nedílné části jednoho celku, zvaného „poznání světa“.
Max Planck se narodil roku 1858 v Kielu a celá jeho vědecká dráha je spjatá s Německem – tedy nejprve s Pruským královstvím, poté Německým císařstvím, poté Výmarskou republikou a poté Třetí říší. Jak je vidět, svět teoretické fyziky vykazuje trvalejší hodnoty, než svět každodenního lidského pachtění. Ostatně Planck po celý svůj život neusiloval o nic jiného než o nalezení a stanovení takových trvalých, absolutních hodnot ve fyzice, které by vyjadřovaly samotnou existenciální dřeň našeho kosmu a které by tvořily základ pro všechny dílčí fyzikální modely. Možná mu hledání věčnosti pomáhalo překonávat často a bolestně poznávanou lidskou smrtelnost v jeho blízkém okolí. Ale pěkně popořadě.

Na samém začátku své kariéry se Planck zabýval termodynamikou a jejím druhým zákonem, zavádějícím veličinu zvanou entropie. Ta je dnes považována ze jeden z mála skutečných důkazů toho, že čas plyne jen jedním směrem. Opravdový přelom ale nastává v momentě, kdy na konci století Planck řeší a vyřeší problém záření černého tělesa. Podle tehdy platných předpokladů mělo takové uvažované těleso vykazovat absurdní vlastnosti, které buď ukazovaly na neplatnost svou, nebo celé fyziky. Háček byl v tom, že energie byla neustále chápána jako spojitá. Planck si pomohl při cestě za přijatelným závěrem stanovením kvant, postupně uvolňovaných omezených balíčků energie, která je tedy nikoliv spojitou, nýbrž diskrétní veličinou. Zajímavé je, že sám autor kvant je nechápal jako reálně jsoucí, ale jen jako matematickou berličku, která mu měla pomoci obejít jinak neřešitelný problém. Význam kvant ovšem pochopil Einstein, na kvantech vznikla celá nová oblast fyziky, řešící subatomární mikrokosmos. Není tedy divu, že po první světové válce získal Planck Nobelovu cenu.
Dalším obrovským přínosem světu vědy je ona zmiňovaná touha nalézt základní vztahy mezi fyzikálními jevy, které by představovaly výchozí bod pro naše poznání skutečnosti. Jedná se o tzv. Planckovy jednotky, týkající se veličin jako je čas, délka a hmotnost. Jejich kombinací se pak dají odvodit ještě další veličiny, které mají jedno společné: při jejich užívání není nutné znát přesnou hodnotu – ta se může neustále zpřesňovat, jde hlavně o pochopení vztahů mezi nimi, které tak samy fungují právě jako jednotky. Tyto pak vlastně stanovují hranici mezi naším zkušenostním světem a světem kvant, protože na hodnotách menších než je např. Planckův čas nebo Planckova délka nahrazují newtonovskou fyziku zákony kvantové fyziky.