ماكس بلانك

– 4 تشرين الأول (أكتوبر) 1947) هو عالم فيزياء ألماني. يعتبر مؤسس نظرية الكم، و أحد أهم فيزيائي القرن العشرين.

( سيرته)
نشأ بلانك في عائلة تقليدية تمتلأ بالمفكرين، جده الأكبر و جده لأبيه كانا عالما إلهيات في جوتنجن، و أبيه كان بروفيسورًا للحقوق في جامعة كيل و جامعة ميونخ، و كان عمه جوتليب بلانك (1828-1907) قاضيا وأحد المشتركين في تأليف القانون المدني الألماني .

ولد بلانك في كيل، هولستاين للبروفيسور يوهان يوليوس فيلهلم بلانك و زوجته الثانية إيما باتزج. و تم تعميده باسم كارل إرنست لودويج ماركس بلانك، و تم إختيار اسم ماركس ليكون اسمه الأول، لكن بعد بلوغه العاشرة من العمر كان يوقع بإسم ماكس و هو ما استخدمه لبقية حياته و اشتهر به.

كان بلانك الابن السادس في العائلة، مع الأخذ بالعلم ان اثنان من إخوانه كانا من زواج أبيه الأول، نشأ بلانك في جو و تقاليد أسرية تقوم على الإلتزام بالتعاليم، و الذهاب إلى الكنيسة، و التفوق في الدراسة و النزاهة و الشرف و المثالية و الكرم[1]. كانت إحدى ذكرياته الأولية كطفل هو زحف القوات البروسية و النمساوية على مدينة كيل خلال الحرب البروسية الدانماركية.

في عام 1867 تلقى والده عرض للعمل في جامعة ميونخ[1] و انتقلت عائلته للعيش في مدينة ميونخ، و تم تسجيل بلانك في مدرسة الماكسميليان الثانوية حيث تلقى علم الفلك و الميكانيكا و الرياضيات على يد هرمان مولر، كما كان مولر هو أول من علم بلانك مبدأ بقاء الطاقة، كان وجوده في هذه المدرسة هو بداية تعامله مع علم الفيزياء.

تخرج بلانك في عامه السابع عشر من المدرسة الثانوية، كان محبًّا للموسيقى لكنه فضّل دراسة الفيزياء. نصحه أحد أساتذته البروفيسور فيليب فون يولي أن يتوجه لدراسة غير الفيزياء بحجة أن هذا العلم تكاد تكون كل فروعه قد وصلت إلى آخر ما قد تصل إليه من التطوّر (وهذا هو التخيل أنذاكً!) لكنّه ردّ بأنّه لا ينوي اكتشاف “عالم جديد” وإنما أن يفهم أو أن يعمّق فهم أسس الفيزياء. وبدأ دراسة الفيزياء بعمر 16 سنة عام 1874. عند البروفيسور يولّي تعلم بلانك الجزء التطبيقي الوحيد في كامل دراسته. ثم انشغل بالفيزياء النظرية.

( دراسته الفيزياء)
في عامي 1877 و1878 انتقل بلانك إلى برلين وتعلم لدى فيزيائيين من الطراز الرفيع مثل: هيرمان فون هيلمهولتس وغوستاف كيرشهوف ، والرياضي كارل فايرشتراس . في مذكراته كتب أنه كان يضجر أثناء المحاضرات، لكن علاقته خاصة مع البروفيسور هيلمهولتس كانت أشبه بالصداقة. في علم الحرارة درس بنفسه كتابات العالم رودولف كلاوزيوس وأحب هذا الفرع حتى انشغل به وقدم رسالات دراساته العليا في هذه المواضيع: ( بخصوص القانون الثاني من النظريات الحراري الميكانيكية) ثم (أحوال التوازن للأجسام المتناسقة عند درجات الحرارة المختلفة).

( اكتشافه كمومية الطاقة)
في ديسمبر سنة 1900 استطاع الفيزيائي الألماني ماكس بلانك أن يهز الأوساط العلمية كلها عندما أعلن أن طاقة الموجات الضوئية تقفز بصورة غير متصلة. و أنها مكونة من كموميات ــ و مفردها : كم.

و نظرية الكم هذه قد صدمت الاعتقاد العلمي السائد في ذلك الوقت بأن الطاقة تتزايد أو تنقص متواصلا أي بلا حد أصغر للارتفاع أوالانخفاض . و هذه النظرية الجديدة وجدت في الطبيعة أن الطاقة تزيد أو تقل بكمات صغيرة لا يوجد أصغر منها من الطاقة ، وادى هذا الاكتشاف إلى فهم جديد للطبيعة التي حولنا والتي تُدرس من خلال علم الفيزياء . قد جعلتنا نقترب كثيرا من فهم اعمق لطبيعة المادة و الاشعاع.

ولد بلانك في مدينة كيل بألمانيا سنة 1858 . درس في جامعات برلين و ميونيخ. و حصل على الدكتوراه في الفيزياء مع مرتبة الشرف الأولى من جامعة ميونيخ. و كان في العشرين من عمره. و بعد قليل اشتغل بالتدريس في جامعة ميونيخ ثم في جامعة كيل. و في سنة 1889 أصبح استاذا في جامعة برلين.

و ظل كذلك حتى اعتزل في سنة 1928 في سن السبعين.

و بلانك مثل عدد كبير من العلماء، قد اهتم بدراسة الاشعاع الذي يصدر عن الأجسام السوداء حين يتم تسخينها. (و تعريف الشىء الاسود تماما هو الذي لا يصدر اى اشعاع . انما يمتص كل ما يسقط عليه من ضوء) و استطاع عدد من علماء الفيزياء ان يسجلوا الاشعاع الصادر عن الاجسام السوداء . و ذلك قبل أن يفكر بلانك في حل هذه المشكلة. و أول انجاز قام به بلانك هو اكتشاف المعادلة الجبرية المعقدة التي تسجل حركة الاشعاع الصادر عن الجسم الاسود. و هذه النظرية التي اكتشفها و التي لا تزال تستخدم في الفيزياء النظرية حتى اليوم تلخص ما انتهى اليه علماء الفيزياء في تجاربهم المعملية ، و لكن هناك مشكلة : و هي ان قوانين الفيزياء تكشف لنا عن معادلة أخرى أو صيغة أخرى للاشعاعات الصادرة عن الأجسام السوداء.

و قد فكر بلانك كثيرا في هذه المشكلة ، ثم خرج لنا بنظرية جديدة تماما و هي ان الطاقة المشعة انما تنبعث على شكل وحدات قد اطلق على كل واحد منها اسم “الكم” . وفقا لهذه النظرية فان كمية الاشعة الصادرة تتوقف على طول الموجة أو على اللون مثلا.

و أصبحت نظرية بلانك تسمى فيما بعد بنظرية “ثابت بلانك” . و هي نظرية مختلفة تماما عن كل النظريات السائدة في هذا المجال.

و استطاع بلانك بعد ذلك ان يعرف بالضبط مقدار الطاقة التي يشعها الجسم الكامل السواد.

و لولا أن بلانك عالم جليل ثابت القدم في الفيزياء لسقطت هذه النظرية. و لكن الاحترام العظيم الذي يحظى به جعل العلماء يتوجهون اليه و إلى نظرينه بالتفكير العميق . تاكد لهم ان ما يقوله صحيح تماما.

( تأثير اكتشافه كمومية الطاقة)
و في بادىء الامر اعتقد العلماء ان ما اهتدى اليه بلانك ليس الا اسطورة رياضية. حتى هو نفسه كان يرى هذا الرأى ، و لكن بعد وقت قصير ثبت علميا ان نظرية الكم هذه يمكن استخدامها في علوم أخرى / و في ظاهرات أخرى غير الاجسام المكتملة السواد. و قد استعان اينشتاين في سنة 1905 بهذه النظرية في شرح اثر الصورة الضوئية و استعان بها نيلس بور في سنة 1913 في تفسير بناء النواة وفى سنة 1918 عندما فاز ماكس بلانك بجائزة نوبل . كان قد ثبت تماما ان نظريته صحيحة 100% و انها ذات أهمية بالغة لعلوم الفيزياء النظرية.

و قد أدى موقفه المعادى للنازية إلى ان أصبحت حياته في خطر. و قد أعدم ابنه سنة 1945 ، لانه اشترك في المؤمارة الفاشلة لاغتيال هتلر . و مات بلانك سنة 1947 في التاسعة و الثمانين من عمره.

و أعظم انجازات القرن العشرين هو تطور علم ميكانيكا الكم ، بل انه أكثر خطورة من نظرية النسبية التي اكتشفها اينشتاين. فنظرية ثابت بلانك كان لها دور خطير في نظريات الاشعاع ، و في كثير من النظريات الفيزيائية . و كان لهل أثر كبير في نظرية بناء النواة، و في مبدأ عدم اليقين عند هيزنبرج ، و في كثير من النظريات العلمية.

و بلانك هو أبو ميكانيكا الكم . و ان كان دوره متواضعاً في التطورات و التعديلات التي ادخلت على نظريته. و من الخطأ ان نقلل من شأن بلانك بسبب ذلك ..

فهو الذي حرر العقول العلمية من النظريات القديمة الجامدة ، مما شجع العلماء من بعده على اكتشاف نظرية أكثر اتساقاً من نظريته.

المصادر
^ أ ب الموسوعة البريطانية: ماكس بلانك