Max Planck

[sedat sencan]

Max Planck (Karl Ernst Ludwig) 1858 yılında Almanya’da doğdu.
Doktora çalışmasını 1879 yılında tamamladıktan sonra çeşitli üniversitelerde öğretim görevlisi ve doçent olarak görev aldı ve 1892 yılında Berlin Üniversitesi’nde kuramsal fizik profesörü oldu.Daha lise yıllarında enerjinin korunumu ile ilgili termodinamiğin birinci yasasına ilgi duymuştu.Üniversite yıllarında entropi ile ilgili termodinamiğin ikinci yasasını mutlak bir doğa kanunu olarak benimsedi.Doktora tezinin konusu da entropi yasası idi.Bu alandaki çalışmaları,günümüzde Planck sabiti olarak anılan eylem kuvantumunu 1900 yılında bulması ile sonuçlanacak olan araştırmalarının temelini oluşturmuştur.
*
Entropi,bir sistem içindeki düzensizlik ölçüsüdür.Bu konuda bir bilim adamının şöyle bir benzetmesi vardır:Bir deste iskambil kağıdı düşünelim. Paketinden yeni çıkmış,önce suitlerine,yani maça,kupa,karo ve sinek olarak,sonra da astan papaza kadar rakamlarına göre sıralanmış bu kağıtların düzenli halde bulunduğu söylenebilir.Şimdi kağıtları karıştırarak desteyi düzensiz hale getirelim.Entropi,bu halin tam olarak ne kadar düzensiz olduğunu ölçmenin bir yoludur.Kağıtlar daha fazla karıştırıldığında ortaya çıkabilecek belli sonuç olasılıklarını da belirler.
Max Planck entropi konusundaki doktora tezini 1891 yılında bitirdiğinde bir hayli üzüldü.Zira bu konudaki bir çalışma yıllar önce Yale Üniversitesi’nden J.Willard Gibbs tarafından yapılmıştı.
*
1860’lı yıllarda,üzerine düşen ışınım enerjisinin tümünü yeniden salan maddeler ‘kara cisim’ olarak adlandırılmıştı.1890’lı yıllarda kara cismin saldığı ışınımın tayftaki dağılımını,yani belirli bir sıcaklıkta,salınan enerjinin ne kadarının hangi frekansta olduğunu gösteren eğrinin deneysel ve kuramsal olarak belirlenmesine yönelik çabalar sürdürülüyordu.1911 yılında Nobel Fizik Ödülü kazanmış olan Wilhelm Wien,bir kara cismin saldığı ışınımın geniş bir dalgaboyu bölgesine yayıldığını,ancak salınan enerjinin belirli bir dalgaboyu için en büyük değeri aldığını gözlemlemişti.Sonra,bu dalgaboyunun,cismin mutlak sıcaklığı ile ters orantılı olduğunu 1896 yılında ortaya koydu.
Max Planck, Wien’in kuramını entropi yasası ile ilişkilendirme çabalarına girişti.Ancak,aynı konuda araştırmalar yapan deneysel fizikçiler, Wien kuramının yüksek frekanslarda geçerli olduğunu,tayfın alçak frekans bölgesinde geçerli olmadığını saptadılar. Max Planck, Wien kuramının geçerli olduğu yüksek frekans bölgesinde ışınım entropisi ile enerji arasındaki matematiksel ilişkiyi kurmayı düşündü.Böylece bu matematiksel ilişkiyi alçak frekans bölgesinde elde edilmiş olan deneysel bulgulara da uyacak biçimde ifade etti ve 19 Ekim 1900 yılında sonradan ‘Planck Işınım Yasası’ olarak adlandırılan kuramını açıkladı.
*
Max Planck,görüşlerini herhangi bir fizik kuramına dayandırmamıştı.Bu nedenle ileri sürdüğü görüşler,kara cismin ışımasını gözlemlere uyan bir biçimde belirlemekten öteye gitmiyordu.Böylece çok yoğun bir çalışmaya girişerek 14 Aralık 1900 yılında görüşlerinin kuramsal temellerini oluşturdu.Ancak bu işi yaparken entropi ile ilgili termodinamiğin ikinci yasasının mutlak bir doğa yasası olduğu görüşünden vazgeçmek zorunda kaldı.Bu kuramın istatiksel niteliğini benimsedi.
Işıma olgusunda enerjinin sürekli biçimde değil,enerji paketleri halinde kesikli olarak açığa çıktığını varsaydı.Bir benzetme yapılacak olursa,enerji,bir akarsu gibi süreklilik gösteren bir olgu değildir.Her biri belirli enerji miktarını içeren bu paketlere ‘kuvantum’ adını verdi.Bir kuvantum enerjisinin,ışınımın frekansıyla orantılı olduğunu ileri sürdü.Bu enerji, ışınım frekansının bir sabitle çarpımına eşitti.Bu olgu sonradan ‘Planck Sabiti’ olarak adlandırıldı.
*
Max Planck,1912 yılında Prusya Bilimler Akademisi’nde matematik ve fizik ile ilgili bölümlerde görev aldıktan sonra 1918 yılında Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.1930 yılında Berlin’deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün başkanlığına seçildi.1933 yılında Hitler’in iktidara gelmesi ile birçok bilimadamı Almanya’yı terk etmişti veya terk etmek zorunda bırakılmıştı. Max Planck,uygulanan bu politikanın yanlış olduğunu sürekli vurguluyordu.1937 yılında Kaiser Wilhelm Enstitüsü’nün başkanlığından,ertesi yıl Prusya Bilimler Akademisi’nden ayrıldı.
*
Max Planck,yaşantısı boyunca mutsuz olaylarla karşılaştı.Çok sevdiği ilk karısını 1909 yılında kaybetti.Büyük oğlu Karl,1916 yılında,Birinci Dünya Savaşı’nda cephede öldü.Çok bağlı olduğu ikiz kızları vardı.Biri doğum yaparken öldü.Hayatta kalan diğer kızı,kardeşinin bebeğini bakmak üzere aldı,ama eniştesine aşık oldu.Evlendiler ve iki sene sonra doğum yaparken o da öldü.1944 yılında Berlin’deki evi müttefik bombardımanları sırasında isabet aldı.Bütün notlarını,günlüklerini,kitaplarını ve belgelerini kaybetti. Aynı yıl,hayatta kalmış tek oğlu olan Erwin,Hitler’e karşı girişilen suikasta katıldığı gerekçesi ile kurşuna dizildi.İkinci Dünya savaşının bitmesinden sonra Göttingen’e yerleşen Max Planck,1947 yılında öldü.
KAYNAKLAR:
A Short History of Nearly Everything
AnaBritannica