Макс Планк: Кванттық теорияның негізін қалаушысы

Кіріспе

Неміс теориялық физигі (1858–1947)

Макс Карл Эрнст Людвиг Планк (/lang/'/p//l//æ//ŋ//k/, ; 23 сәуір 1858 – 4 қазан 1947) – неміс теориялық физигі, энергия кванттарын ашқандығы үшін 1918 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығын алды. Планк теориялық физикаға көптеген маңызды үлес қосты, бірақ физик ретінде оның танымалдылығы атомдық және субатомдық процестерді түсінуде революция жасаған кванттық теорияның негізін қалаушы рөліне негізделген. Ол кванттық физика үшін маңызды Планк тұрақтысымен танымал, оны негізгі физикалық тұрақтылар арқылы ғана өрнектелетін Планк бірліктері деп аталатын бірліктер жиынтығын шығару үшін қолданды. Планк екі рет Германияның ғылыми ұйымы – Кайзер Вильгельм қоғамының президенті болды. 1948 жылы ол Макс Планк қоғамы (Max Planck Gesellschaft) деп қайта аталды және қазіргі таңда ғылыми бағыттардың кең спектрін қамтитын 83 институтты біріктіреді.

Ерте өмір және білім

Планк дәстүрлі, зиялы отбасынан шыққан. Оның әкесінің әкесінің әкесі мен әкесі Геттингенде теология профессоры болған; әкесі Киль және Мюнхен университеттерінде заң профессоры болған. Оның бір туысы да судья болған. Планк 1858 жылы Киль, Холштейнде Иоганн Юлиус Вильгельм Планк пен оның екінші әйелі Эмма Патцигтің отбасында дүниеге келген. Ол Карл Эрнст Людвиг Маркс Планк деген атпен крещениеден өтті; берілген есімдерінің ішінде Маркс «атау аты» ретінде көрсетілген. Алайда, он жасқа келгенде ол Макс деп қол қоя бастады және осы атты өмірінің соңына дейін қолданды. Ол отбасында алтыншы бала болған, бірақ оның екі бауыры әкесінің бірінші некесінен туған. Планктың балалық шағы соғыстармен өтті, оның ең алғашқы естеліктерінің бірі – 1864 жылы екінші Шлезвиг соғысы кезінде Пруссия және Австрия әскерлерінің Кильге шеруі болды. Кейін ол жас жігітке қызығушылық танытқан математик Герман Мюллердің қамқорлығына ілесіп, одан математикамен қатар астрономия мен механиканы үйренді. Планк Мюллерден энергияның сақталу принципін алғаш рет білді. Планк 17 жасында ерте бітірді. Осылайша Планк алғаш рет физика саласымен танысты. Планкқа музыкалық қабілеттері жетерлік болған. Ол ән сабақтарын алып, фортепиано, орган және виолончельде ойнады, сондай-ақ әндер мен опералар жазды. Дегенмен, ол музыканың орнына физиканы оқуды жөн көрді. Планк 1874 жылы Мюнхен университетіне түсті. Профессор Филипп фон Джолидің жетекшілігімен Планк өзінің ғылыми жолындағы жалғыз тәжірибесін жасады – қыздырылған платина арқылы сутегінің таралуын зерттеді, бірақ кейін теориялық физикаға ауысты. Джоли Планкқа теориялық физикаға бармауға кеңес берді. Планк 1878 жылы Джолидің физиканың «энергияның сақталу принципінің табылуымен толыққан, дамыған және жаңарып тұрған ғылым» екенін айтқанын есіне алды, сондықтан оның соңғы тұрақты түрін жақын арада қалыптастыруы мүмкін. 1877 жылы ол Берлиндегі Фридрих Вильгельмс университетіне физиктер Герман фон Гельмгольц және Густав Кирхгофф, сондай-ақ математик Карл Вейерштрасспен бірге бір жылдық оқуға келді. Ол Гельмгольцтың жиі дайын болмайтынын, баяу сөйлейтінін, есептеуде қате жіберіп, тыңдаушыларын жалықтыратынын жазды, ал Кирхгофф мұқият дайындалған, құрғақ және монотонды лекциялар оқыды. Ол Гельмгольцпен жақын дос болып кетті. Ол жерде ол Рудольф Клаузийдің еңбектерін көбінесе өздігінен зерттеді, бұл оны термодинамиканы өз мамандығы ретінде таңдауға итермеледі. 1878 жылдың қазан айында Планк емтиханды тапсырды және 1879 жылдың ақпан айында «Механикалық жылу теориясының екінші заңы туралы» диссертациясын қорғады. Ол Мюнхендегі бұрынғы мектебінде қысқа мерзімге математика мен физиканы оқытты. 1880 жылға қарай Планк Еуропадағы ең жоғары екі академиялық дәрежеге ие болды. Біріншісі – термодинамика теориясы мен зерттеулерін баяндаған ғылыми жұмысын аяқтағаннан кейін докторлық дәрежесі. Ол Сванте Аррениус теориясының электролиттік диссоциация термодинамикалық негізін ұсынды. 1889 жылы ол Берлиндегі Фридрих Вильгельмс университетінде Кирхгоффтың орнына тағайындалды – бұл Гельмгольцтің араласуының нәтижесі болды деп есептеледі – және 1892 жылы толық профессор атанды. 1907 жылы Планкқа Людвиг Болцманның Венадағы орны ұсынылды, бірақ ол Берлинде қалу үшін бас тартты. 1909 жылы Берлин университетінің профессоры ретінде Нью-Йорктегі Колумбия университетінде теориялық физика бойынша Эрнест Кемптон Адамс лекциясын оқуға шақырылды. Оның бірқатар лекциялары Колумбия университетінің профессоры А. П. Уиллс тарапынан аударылып, бірлесіп жарияланды. 1914 жылы ол Америка өнер және ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. 1926 жылдың 10 қаңтарында Берлинде зейнетке шықты, оның орнын Эрвин Шредингер басты. 1926 жылы АҚШ Ұлттық ғылым академиясының және 1933 жылы Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды.

Planck came from a traditional, intellectual family. His paternal great grandfather and grandfather were both theology professors in Göttingen; his father was a law professor at the University of Kiel and Munich. One of his uncles was also a judge. Planck was born in 1858 in Kiel, Holstein, to Johann Julius Wilhelm Planck and his second wife, Emma Patzig. He was baptized with the name of Karl Ernst Ludwig Marx Planck; of his given names, Marx was indicated as the "appellation name". However, by the age of ten he signed with the name Max and used this for the rest of his life. He was the sixth child in the family, though two of his siblings were from his father's first marriage. War was common during Planck's early years and among his earliest memories was the marching of Prussian and Austrian troops into Kiel during the Second Schleswig War in 1864. and he later came under the tutelage of Hermann Müller, a mathematician who took an interest in the youth, and taught him astronomy and mechanics as well as mathematics. It was from Müller that Planck first learned the principle of conservation of energy. Planck graduated early, at age 17. This is how Planck first came in contact with the field of physics. Planck was gifted when it came to music. He took singing lessons and played piano, organ and cello, and composed songs and operas. However, instead of music he chose to study physics. Planck enrolled at the University of Munich in 1874. Under professor Philipp von Jolly's supervision, Planck performed the only experiments of his scientific career, studying the diffusion of hydrogen through heated platinum, but transferred to theoretical physics. Jolly advised Planck against going into theoretical physics. Planck recalls that in 1878, Jolly argued that physics was a almost complete, being a "highly developed, nearly fully matured science, that through the crowning achievement of the discovery of the principle of conservation of energy will arguably soon take its final stable form." In 1877, he went to the Friedrich Wilhelms University in Berlin for a year of study with physicists Hermann von Helmholtz and Gustav Kirchhoff and mathematician Karl Weierstrass. He wrote that Helmholtz was never quite prepared, spoke slowly, miscalculated endlessly, and bored his listeners, while Kirchhoff spoke in carefully prepared lectures which were dry and monotonous. He soon became close friends with Helmholtz. While there he undertook a program of mostly self study of Rudolf Clausius's writings, which led him to choose thermodynamics as his field. In October 1878, Planck passed his qualifying exams and in February 1879 defended his dissertation Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (On the Second Law of Mechanical Heat Theory). He briefly taught mathematics and physics at his former school in Munich. By the year 1880, Planck had obtained the two highest academic degrees offered in Europe. The first was a doctorate degree after he completed his paper detailing his research and theory of thermodynamics. He proposed a thermodynamic basis for Svante Arrhenius's theory of electrolytic dissociation. In 1889, he was named the successor to Kirchhoff's position at the Friedrich Wilhelms Universität in Berlin – presumably thanks to Helmholtz's intercession – and by 1892 became a full professor. In 1907 Planck was offered Ludwig Boltzmann's position in Vienna, but turned it down to stay in Berlin. During 1909, as a University of Berlin professor, he was invited to become the Ernest Kempton Adams Lecturer in Theoretical Physics at Columbia University in New York City. A series of his lectures were translated and co published by Columbia University professor A. P. Wills. He was elected to the American Academy of Arts and Sciences in 1914. He retired from Berlin on 10 January 1926, and was succeeded by Erwin Schrödinger. He was elected to the United States National Academy of Sciences in 1926 and the American Philosophical Society in 1933.

Қара дене радиациясы

1894 жылы Планк қара дене сәулеленуінің мәселесіне назар аударды. Мәселе 1859 жылы Кирхгоффпен қойылған: "қара дене (мүсінсіз жұтатын, сондай-ақ қуыс сәуле шығарушы деп те аталады) шығаратын электромагниттік сәулеленудің қарқындылығы сәулеленудің жиілігіне (яғни жарықтың түсіне) және дененің температурасына қалай байланысты?". Бұл мәселе тәжірибе жүзінде зерттелді, бірақ ешқандай теориялық түсіндірме тәжірибелік деректермен сәйкес келмеді. Вильгельм Вьен жоғары жиіліктердегі мінез-құлқын дұрыс болжаған, бірақ төмен жиіліктерде сәтсіз болған Вьен заңын ұсынды. Рэйли-Джинс заңы, бұл мәселеге тағы бір тәсіл, төмен жиіліктердегі тәжірибелік нәтижелермен келісті, бірақ классикалық физика болжағандай, жоғары жиіліктерде "күлгін сәуле катастрофасы" деп аталатын жағдайды тудырды. Алайда, көптеген оқулықтарда айтылғандай, бұл Планкты ынталандырмады. 1899 жылы Планк мәселенің алғашқы шешімін ұсынды, ол оның "элементарлық тәртіпсіздік принципі" деп атаған нәрсесінен туындады, бұл оған идеалды осциллятордың энтропиясы туралы бірқатар болжамдардан Вьен заңын шығаруға мүмкіндік берді, нәтижесінде Вьен-Планк заңы пайда болды. Бірақ жақын арада тәжірибелік деректер жаңа заңды растамайтыны анықталды, бұл Планкты көңілсіздікке түсірді. Ол тәсілін қайта қарастырып, эксперименттік түрде байқалған қара дене спектрін нақты сипаттайтын атақты Планктың қара дене сәулелену заңының алғашқы нұсқасын жасады. Ол алғаш рет 19 қазан күні ДПГ отырысында ұсынылды және 1901 жылы жарияланды. (Бұл алғашқы туындыру энергияны кванттауды қамтымады және оған қарсы болған статистикалық механиканы қолданбады.) 1900 жылдың қараша айында Планк бұл алғашқы нұсқаны қайта қарады, енді Болцманның термодинамиканың екінші заңының статистикалық түсіндірмесіне сүйене отырып, оның сәулелену заңының негізгі принциптерін жақсырақ түсінуге ұмтылды. Планк Болцманның тәсілінің философиялық және физикалық салдарларына күдікпен қарады; сондықтан ол бұған жүгіну, кейін айтқандай, "үмітсіздік әрекеті болды. Мен физика туралы бұрынғы сенімдерімнің кез келгенін құрбан етуге дайын едім". Планктың физиканың жаңа саласына қосқан маңызды үлесін мойындау үшін, оған 1918 жылғы физика бойынша Нобель сыйлығы берілді (ол сыйлықты 1919 жылы ғана алды). Кейін Планк энергия квантының мағынасын түсінуге тырысты, бірақ сәттілік болмады. "Мен кванттық әрекетті классикалық теорияға қайта енгізуге жасаған сәтсіз әрекеттерім бірнеше жылға созылды және маған көп қиындықтар тудырды". Тіпті бірнеше жыл өткен соң да, Рели, Джинс және Лоренц сияқты басқа физиктер классикалық физикамен үйлесу үшін Планк тұрақтысын нөлге теңеді, бірақ Планк бұл тұрақтының нөлден өзге нақты мәні бар екенін жақсы білді. "Мен Джинстің жалқылығын түсінбеймін, ол - философия үшін Гегель болғандай, ешқашан болуы тиіс емес теоретиктердің үлгісі. Егер олар сәйкес келмесе, фактілер үшін одан да жаман". Макс Борн Планк туралы былай деп жазды: "Ол табиғатынан консервативті болды; оның революциялық ештеңесі болған жоқ және болжамдарға күдікпен қарады. Дегенмен, фактілерден логикалық қорытындылардың күшін сеніммен қабылдағандықтан, ол физиканы шайқалтқан ең революциялық идеяны жариялаудан тартынбады". Эйнштейннің 1887 жылы Генрих Герц ашқан (және Филипп Ленард одан әрі зерттеген) фотоэлектрлік әсерге негізделген жарық кванттары (фотондар) туралы гипотезасы бастапқыда Планкпен қабылданбады. Ол Максвеллдің электродинамика теориясын толығымен жоққа шығаруға дайын емес еді. "Жардың теориясы ондаған жылдарға емес, ғасырларға кері шегіп, Кристиан Гюйгенстің Исаак Ньютонның күшті эмиссия теориясына қарсы күресуге батыл болған дәуіріне оралар еді". 1910 жылы Эйнштейн классикалық физиканың түсіндіре алмайтын құбылыс ретінде төмен температурадағы нақты жылудың аномальды мінез-құлқын көрсетті. Планк пен Вальтер Нернст көбейіп бара жатқан қайшылықтарды түсіндіру үшін Бірінші Солвей конференциясын ұйымдастырды (Брюссель, 1911). Бұл кездесуде Эйнштейн Планкты сендіре алды. Сонымен қатар, Планк Берлин университетінің деканы болып тағайындалды, бұл оған Эйнштейнді Берлинге шақырып, оған жаңа профессорлық қызмет орнатуға мүмкіндік берді (1914). Жақын арада екі ғалым жақын дос болып, жиі кездесіп, бірге музыка ойнайтын болды.

In 1894, Planck turned his attention to the problem of black body radiation. The problem had been stated by Kirchhoff in 1859: "how does the intensity of the electromagnetic radiation emitted by a black body (a perfect absorber, also known as a cavity radiator) depend on the frequency of the radiation (i. e., the color of the light) and the temperature of the body?". The question had been explored experimentally, but no theoretical treatment had agreed with the experimentally observed evidence. Wilhelm Wien proposed Wien's law, which correctly predicted the behaviour at high frequencies, but failed at low frequencies. The Rayleigh–Jeans law, another approach to the problem, agreed with experimental results at low frequencies, but created what was later known as the "ultraviolet catastrophe" at high frequencies, as predicted by classical physics. However, contrary to many textbooks, this was not a motivation for Planck. Planck's first proposed solution to the problem in 1899 followed from what he called the "principle of elementary disorder", which allowed him to derive Wien's law from a number of assumptions about the entropy of an ideal oscillator, creating what was referred to as the Wien–Planck law. Soon, however, it was found that experimental evidence did not confirm the new law at all, to Planck's frustration. He revised his approach and now derived the first version of the famous Planck black body radiation law, which described clearly the experimentally observed black body spectrum. It was first proposed in a meeting of the DPG on 19 October 1900 and published in 1901. (This first derivation did not include energy quantisation, and did not use statistical mechanics, to which he held an aversion.) In November 1900 Planck revised this first version, now relying on Boltzmann's statistical interpretation of the second law of thermodynamics as a way of gaining a more fundamental understanding of the principles behind his radiation law. Planck was deeply suspicious of the philosophical and physical implications of such an interpretation of Boltzmann's approach; thus his recourse to them was, as he later put it, "an act of despair I was ready to sacrifice any of my previous convictions about physics". In recognition of Planck's fundamental contribution to a new branch of physics, he was awarded the Nobel Prize in Physics for 1918; (he only received the award in 1919). Subsequently, Planck tried to grasp the meaning of energy quanta, but to no avail. "My unavailing attempts to somehow reintegrate the action quantum into classical theory extended over several years and caused me much trouble." Even several years later, other physicists such as Rayleigh, Jeans, and Lorentz set Planck's constant to zero in order to align with classical physics, but Planck knew well that this constant had a precise nonzero value. "I am unable to understand Jeans' stubbornness – he is an example of a theoretician as should never be existing, the same as Hegel was for philosophy. So much the worse for the facts if they don't fit." Max Born wrote about Planck: "He was, by nature, a conservative mind; he had nothing of the revolutionary and was thoroughly skeptical about speculations. Yet his belief in the compelling force of logical reasoning from facts was so strong that he did not flinch from announcing the most revolutionary idea which ever has shaken physics." Einstein's hypothesis of light quanta (photons), based on Heinrich Hertz's 1887 discovery (and further investigation by Philipp Lenard) of the photoelectric effect, was initially rejected by Planck. He was unwilling to discard completely Maxwell's theory of electrodynamics. "The theory of light would be thrown back not by decades, but by centuries, into the age when Christiaan Huygens dared to fight against the mighty emission theory of Isaac Newton "

In 1910, Einstein pointed out the anomalous behavior of specific heat at low temperatures as another example of a phenomenon which defies explanation by classical physics. Planck and Walther Nernst, seeking to clarify the increasing number of contradictions, organized the First Solvay Conference (Brussels 1911). At this meeting Einstein was able to convince Planck. Meanwhile, Planck had been appointed dean of Berlin University, whereby it was possible for him to call Einstein to Berlin and establish a new professorship for him (1914). Soon the two scientists became close friends and met frequently to play music together.

Бірінші дүниежүзілік соғыс

Бірінші дүниежүзілік соғыс басталған кезде Планк халықтың жалпы көтерілісін қолдап, "Қорқынышты нәрселердің көп болуымен қатар, күтпеген жерден ұлы және әдемі нәрселер де бар: барлық партиялардың бірігуі арқасында ең қиын ішкі саяси мәселелердің оңай шешілуі (және) барлық жақсы мен ізгі нәрсенің жоғары бағалануы" деп жазды. Планк сондай-ақ, жарысқа толы соғыс үгітінің памфлетіне, "93 зиялының манифесіне" қол қойды (ал Эйнштейн қатаң бейбітшілдік көзқарасын сақтап, оның салдарынан түрмеге қамалуға жақын болды, бірақ швейцариялық азаматтығының арқасында құтылды). 1915 жылы, Италия әлі бейтарап ел болғанда, Планк Италиядан келген ғылыми жұмыстың марапатталуы үшін сәтті дауыс берді, ол Пруссия ғылым академиясының сыйлығын алды, онда Планк төрт тұрақты президенттің бірі болған.

Соғыстан кейінгі кезең және Веймар Республикасы

Соғыстан кейінгі дауылды жылдары Планк, қазіргі кезде неміс физикасының ең жоғары авторитеті, әріптестеріне "тәуелділік танытып, жұмысты жалғастыру керек" деген ұран таратты. 1920 жылдың қазан айында ол Фриц Хабермен бірлесіп ғылыми зерттеулерге қаржылық қолдау көрсету мақсатында Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft (Неміс ғылымының төтенше шешімдер ұйымы) құрды. Ұйым таратқан қаражаттың қысымды бөлігі шетелден жиналды. Планк Берлин университетінде, Пруссия ғылым академиясында, Неміс физика қоғамында және Кайзер Вильгельм қоғамында (1948 жылы Макс Планк қоғамына айналған) жетекші лауазымдар атқарды. Осы кезеңде Германиядағы экономикалық жағдай оның ғылыми зерттеулер жүргізуіне қиындық тудырды. 1926 жылы Планк Нидерланд Корольдік өнер және ғылым академиясының шетелдік мүшесі атанды. Екі дүниежүзілік соғыс аралығында Планк Нобель сыйлығының лауреаты Густав Стресманның партиясы – Deutsche Volks Partei (Германия халық партиясы) мүшесі болды, ол партия ішкі саясатта либералдық мақсаттарға, ал әлемдік саясатта қайта қарауға ұмтылды. Планк жалпыға бірдей сайлау құқығының енгізілуіне қарсы болды және кейіннен нацистік диктатураның "халықтың үстемдігінің күшеюінен" туындағанын айтты.

Кванттық механика

1920-ші жылдардың соңында Нильс Бор, Вернер Гейзенберг және Вольфганг Паули кванттық механиканың Копенгагендік интерпретациясын жасады, бірақ Планк, Шредингер, Лауэ және Эйнштейн оны қабылдамады. Планк толқындық механика жақын арада кванттық теорияны, өзінің туындысын, қажетсіз етеді деп күтті. Бірақ, олай болмады. Келесі зерттеулер кванттық теорияның маңыздылығын одан да күшейтті, тіпті оның және Эйнштейннің философиялық наразылығына қарамастан. Осы кезде Планк өзінің жастығындағы ескі көзқарастармен күрескендегі ертерек байқауының рас екенін сезінді: "Жаңа ғылыми шындық оппоненттерін көндіріп, оларды түсінуге жеткізу арқылы жеңіске жетеді деп емес, керісінше, оппоненттері ақырында қайтыс болып, оны білетін жаңа буын өседі".

Нацистік диктатура және Екінші дүниежүзілік соғыс

1933 жылы нацистер билікке келген кезде Планк 74 жаста болды. Ол көптеген еврей достары мен әріптестерінің лауазымдарынан қуылғанын және қорланғанын, жүздеген ғалымның нацистік Германиядан эмиграцияға кеткенін көрді. Ол тағы да «неміретімен жұмыс істеуді жалғастыруға» тырысты және Германияда қалуды ойлаған ғалымдардан өтінді. Бірақ ол өзінің немере інісі, экономист Герман Кранольдқа, тұтқындалғаннан кейін Лондонға эмиграциялауға көмектесті. Ол дағдарыстың тез арада аяқталып, саяси жағдайдың жақсаруын үміттенеді. Отто Хан Планктан еврей профессорларына қатысты жағдайға қарсы қоғамдық мәлімдеме жасау үшін танымал неміс профессорларын жинауын сұрады, бірақ Планк: «Егер сіз бүгін 30 осындай мырзаны жинай алсаңыз, ертең тағы 150 адам келіп, оған қарсы сөйлейді, себебі олар басқалардың орнын иеленуге құштар» деді. Планктың басшылығымен Кайзер Вильгельм қоғамы (KWG) нацистік режиммен ашық қақтығыстан аулақ болды, тек еврей Фриц Хаберге қатысты мәселеде ғана. 1933 жылдың мамыр айында Планк Германияның жаңа тағайындалған канцлері Адольф Гитлермен бұл мәселені талқылау үшін кездесу өткізді. Ол Гитлерге «еврейлердің мәжбүрлі эмиграциясы неміс ғылымын өлтіреді және еврейлер жақсы немістер бола алады» деді, ал канцлер «біздің еврейлерге қарсы ештеңеміз жоқ, тек коммунистерге қарсымыз» деп жауап берді. Сондықтан Планк келіссөздер жүргізуге мүмкіндік таппады, өйткені бұл жауап «одан әрі келіссөздер жүргізудің барлық негізін жойды», себебі Гитлер үшін «еврейлердің бәрі коммунистер, және олар менің жауларым». Келесі жылы, 1934 жылы, Хабер эмиграцияда қайтыс болды. Бір жылдан кейін Планк, 1930 жылдан бері KWG президенті болғандықтан, Хабердің құрметіне ресми еске алу жиынын өткізді. Ол сондай-ақ бірнеше еврей ғалымдарына KWG институттарында бірнеше жыл бойы жұмыс істеуге жасырын мүмкіндік берді. 1936 жылы Планктың KWG президенті лауазымы аяқталды, ал нацистік үкімет оны тағы бір мерзімге үміткер болмауға қысым жасады. Германиядағы саяси ахуал нашарлаған сайын, «Неміс физикасының» («Арий физикасы» деп те аталатын) көрнекті өкілі Йоханнес Старк Планкты, Арнольд Сомерфельдті және Гейзенбергті Эйнштейннің теорияларын оқытуды жалғастырғаны үшін шабуылдап, оларды «ақ еврейлер» деп атады. «Hauptamt Wissenschaft» (нацистік үкіметтің ғылым жөніндегі кеңсесі) Планктың тегін зерттеуді бастады, ол «1/16 еврей» екенін мәлімдеді, бірақ Планк оны жоққа шығарды. 1938 жылы Планк 80 жасқа толды. DPG мерекелік шара өткізді, оның аясында Макс Планк медалі (1928 жылы DPG-нің ең жоғары медалі ретінде тағайындалған) француз физигі Луи де Брольеге табысталды. 1938 жылдың соңында Пруссия академиясы тәуелсіздігінің қалған бөлігінен айырылып, нацистердің бақылауына өтті (Gleichschaltung). Планк президенттік лауазымынан бас тарту арқылы наразылық білдірді. Ол жиі саяхаттап, көптеген қоғамдық лекциялар оқыды, мысалы, «Дін және ғылым» тақырыбында, ал бес жылдан кейін Альп тауларында 3000 метрлік биіктікке көтерілуге жете алды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Берлинге жасалған одақтастардың бомбалау шабуылдарының күшеюі Планк пен оның әйелін қаладан уақытша шығып, елді мекенге көшуге мәжбүр етті. 1942 жылы ол: «Мен осы дағдарысты бастан кешіріп, жаңа өрлеудің басталуын көру үшін ұзақ өмір сүруге қатты ниеттендімін» деп жазды. 1944 жылдың ақпан айында Берлиндегі үйі әуе шабуылынан толығымен қирады, оның барлық ғылыми жазбалары мен хат-хабарлары жойылды. Оның елді мекендегі үйі одақтас әскерлерінің екі жақтан да жылдам ілгерілеуінен қауіп көрді. 1944 жылы Гитлерге жасалған қастандыққа қатысқандығы үшін Планктың ұлы Эрвин Гестапомен тұтқындалды. Ол 1944 жылдың қазанында Халық сотында сотталып, өлім жазасына кесілді. 1945 жылдың қаңтарында Эрвин Берлиннің Плоццензее түрмесінде асылды. Ұлының өлімі Планктың өмірге деген құштарлығын жойды.

When the Nazis came to power in 1933, Planck was 74 years old. He witnessed many Jewish friends and colleagues expelled from their positions and humiliated, and hundreds of scientists emigrate from Nazi Germany. Again he tried to "persevere and continue working" and asked scientists who were considering emigration to remain in Germany. Nevertheless, he did help his nephew, the economist Hermann Kranold, to emigrate to London after his arrest. He hoped the crisis would abate soon and the political situation would improve. Otto Hahn asked Planck to gather well known German professors in order to issue a public proclamation against the treatment of Jewish professors, but Planck replied, "If you are able to gather today 30 such gentlemen, then tomorrow 150 others will come and speak against it, because they are eager to take over the positions of the others." Under Planck's leadership, the Kaiser Wilhelm Society (KWG) avoided open conflict with the Nazi regime, except concerning the Jewish Fritz Haber. In May of 1933 Planck requested and received an interview with the recently appointed Chancellor of Germany Adolf Hitler to discuss the issue, telling him that the "forced immigration of Jews would kill German science and Jews could be good Germans," to which the chancellor replied "but we don't have anything against the Jews, only against communists." Planck was therefore unsuccessful, since this reply "took from him every basis for further negotiation," as to Hitler "the Jews are all Communists, and these are my enemies." In the following year, 1934, Haber died in exile. One year later, Planck, having been the president of the KWG since 1930, organized in a somewhat provocative style an official commemorative meeting for Haber. He also succeeded in secretly enabling a number of Jewish scientists to continue working in institutes of the KWG for several years. In 1936, his term as president of the KWG ended, and the Nazi government pressured him to refrain from seeking another term. As the political climate in Germany gradually became more hostile, Johannes Stark, prominent exponent of the Deutsche Physik ("German Physics", also called "Aryan Physics") attacked Planck, Arnold Sommerfeld, and Heisenberg for continuing to teach the theories of Einstein, calling them "white Jews". The "Hauptamt Wissenschaft" (Nazi government office for science) started an investigation of Planck's ancestry, claiming that he was "1/16 Jewish", but Planck denied it. In 1938, Planck celebrated his 80th birthday. The DPG held a celebration, during which the Max Planck medal (founded as the highest medal by the DPG in 1928) was awarded to French physicist Louis de Broglie. At the end of 1938, the Prussian Academy lost its remaining independence and was taken over by Nazis (Gleichschaltung). Planck protested by resigning his presidency. He continued to travel frequently, giving numerous public talks, such as his talk on Religion and Science, and five years later he was sufficiently fit to climb 3,000 metre peaks in the Alps. During the Second World War the increasing number of Allied bombing missions against Berlin forced Planck and his wife to temporarily leave the city and live in the countryside. In 1942, he wrote: "In me an ardent desire has grown to persevere this crisis and live long enough to be able to witness the turning point, the beginning of a new rise." In February 1944, his home in Berlin was completely destroyed by an air raid, annihilating all his scientific records and correspondence. His rural retreat was threatened by the rapid advance of the Allied armies from both sides. In 1944, Planck's son Erwin was arrested by the Gestapo following the attempted assassination of Hitler in the He was tried and sentenced to death by the People's Court in October 1944. Erwin was hanged at Berlin's Plötzensee Prison in January 1945. The death of his son destroyed much of Planck's will to live.

Жеке өмір және өлім

1887 жылдың наурыз айында Планк мектепте бірге оқыған оқушының қарындасы Мари Меркке (1861–1909) үйленді және онымен бірге Кильдегі жалға алынған пәтерде тұрды. Олардың төрт баласы болды: Карл (1888–1916), егіздер Эмма (1889–1919) және Грета (1889–1917), сондай-ақ Эрвин (1893–1945). Берлиндегі пәтерде тұрғаннан кейін Планк отбасы Берлиндегі Груневальдта, Вагенхаймштрассе 21 мекенжайындағы виллаға көшті. Берлин университетінің бірнеше профессоры жақын жерде тұрды, олардың ішінде Планкпен жақын дос болған теолог Адольф фон Харнак та болды. Көп ұзамай Планк үйі әлеуметтік және мәдени орталыққа айналды. Альберт Эйнштейн, Отто Хан және Лизе Майтнер сияқты көптеген белгілі ғалымдар жиі қонаққа келетін. Бірлесіп музыка орындау дәстүрі Гельмгольц үйінде қалыптасқан еді. Бірнеше бақытты жылдардан кейін, 1909 жылдың шілдесінде Мари Планк, мүмкін туберкулезден қайтыс болды. 1911 жылдың наурыз айында Планк екінші әйелі Марга фон Гесслинге (1882–1948) үйленді; желтоқсанда оның бесінші баласы Герман дүниеге келді. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде Планктың екінші ұлы Эрвин 1914 жылы француздарға тұтқынға алынды, ал үлкен ұлы Карл Верденде қаза тапты. Грета 1917 жылы тұңғыш баласын босанған кезде қайтыс болды. Оның әпкесі екі жылдан кейін Гретаның жесіріне үйленген соң, осылай қайтыс болды. Екі немересі де аман қалды және аналарының құрметіне ат қойылды. Планк осы қасіреттерге қайырымдылықпен төзуге тырысты. 1945 жылдың қаңтар айында нацистік Халық трибуналы (Volksgerichtshof) 1944 жылдың шілдесінде Гитлерді өлтіруге жасалған сәтсіз қастандыққа қатысқаны үшін, оған ерекше жақын болған Эрвин Планкты өлім жазасына кесті. Эрвин 1945 жылдың 23 қаңтарында өлім жазасына кесілді. Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін Планк, оның екінші әйелі және ұлы Геттингендегі туысына апарылды, онда Планк 1947 жылдың 4 қазанында қайтыс болды. Ол Геттингендегі ескі қалалық зиратқа (Stadtfriedhof) жерленді.

Діни көзқарастар

Планк Германиядағы лютеран шіркеуінің мүшесі болған. Ол басқа көзқарастар мен діндерге өте төзімді болды. 1937 жылы "Дін және табиғат ғылымы" атты лекциясында ол осы символизм мен ритуалдардың маңыздылығын, олардың сенушінің Құдайға құлшылық ету қабілетімен тікелей байланысты екенін айтты, бірақ бұл символизмдер құдайлықтың толыққанды бейнесі емес екенін ескеру қажет. Ол атеизмді мұндай символизмдерді жерден тепкілеуге бағытталғаны үшін сынады, сонымен бірге сенушілердің осы символизмдердің маңыздылығын асыра бағалауы мүмкін екені туралы ескертті. Планк барлық діндерге төзімділікпен және құрметпен қарады. Ол лютеран шіркеуінде болғанымен, христиандық немесе Библиялық көзқарастарды жақтамады. Оның пікірінше, "ғылыми фактілердің тұрақты және нығайып дамуына қарай, кереметтерге сенім бірте-бірте жойылатын болады, ал оның толық жеңіліске ұшырауы сөзсіз уақыт мәселесі". Планк Құдай тұжырымының дін мен ғылым үшін де маңызды екенін, бірақ әртүрлі тұрғыдан қарастырылатынын айтты: "Дін мен ғылым екеуіне де Құдайға сенім керек. Сенушілер үшін Құдай – бастауы, ал физиктер үшін – барлық ойлардың соңы. Біріншілері үшін Ол – негіз, екіншілері үшін – әлемдік көзқарастың шыңы". Әрі, Планк жазғандай, "сену" дегеніміз "ақиқат деп мойындау", ал табиғат туралы білім, даусыз сенімді жолмен үнемі алға жылжуда, табиғат ғылымында біраз тәжірибесі бар адамға табиғат заңдарына қайшы келетін, діни доктриналарды қолдау және растау ретінде қарастырылатын керемет оқиғалардың көптеген ерекше жағдайларын шындық деп мойындау мүмкін емес. Кереметтерге сенім ғылымның қатал және сенімді дамуына қарай бірте-бірте шегінуі керек, және оның толық жойылуына күмәндануға болмайды. Танымал ғылым тарихшысы Джон Л. Хейлброн Планктың Құдайға деген көзқарасын деистік деп сипаттады. Ол өзінің діни көзқарасы туралы сұрағанда, әрқашан терең діншіл болғанын, бірақ "жеке Құдайға, тіпті христиандық Құдайға" сенбейтінін айтты.

Planck was a member of the Lutheran Church in Germany. He was very tolerant toward alternative views and religions. In a lecture in 1937 entitled "Religion und Naturwissenschaft" ("Religion and Natural Science") he suggested the importance of these symbols and rituals related directly with a believer's ability to worship God, but that one must be mindful that the symbols provide an imperfect illustration of divinity. He criticized atheism for being focused on the derision of such symbols, while at the same time warned of the over estimation of the importance of such symbols by believers. Planck was tolerant and favorable to all religions. Although he remained in the Lutheran Church, he did not promote Christian or Biblical views. He believed "the faith in miracles must yield, step by step, before the steady and firm advance of the facts of science, and its total defeat is undoubtedly a matter of time." Planck argued that the concept of God is important to both religion and science, but in different ways: "Both religion and science require a belief in God. For believers, God is in the beginning, and for physicists He is at the end of all considerations To the former He is the foundation, to the latter, the crown of the edifice of every generalized world view". Furthermore, Planck wrote, "to believe" means "to recognize as a truth", and the knowledge of nature, continually advancing on incontestably safe tracks, has made it utterly impossible for a person possessing some training in natural science to recognize as founded on truth the many reports of extraordinary occurrences contradicting the laws of nature, of miracles which are still commonly regarded as essential supports and confirmations of religious doctrines, and which formerly used to be accepted as facts pure and simple, without doubt or criticism. The belief in miracles must retreat step by step before relentlessly and reliably progressing science and we cannot doubt that sooner or later it must vanish completely. Noted historian of science John L. Heilbron characterized Planck's views on God as deistic. Heilbron further relates that when asked about his religious affiliation, Planck replied that although he had always been deeply religious, he did not believe "in a personal God, let alone a Christian God."