世界最高的人是谁?(吉尼斯世界最高的人是谁)

1900年元旦，受人尊敬的物理学家威廉·汤姆孙勋爵在英国皇家学会举行的迎接新世纪的招待会上自信地说:物理大楼已经建成，剩下的只是一些装饰工作。

这句话是马克斯·普朗克在1874年选择物理专业时，从他的物理老师菲利普·冯·乔利那里听到的。

1900年，乔利的话没有错。25年来，物理学几乎没有什么进展。开尔文勋爵提出，在物理学的万里晴空中只有两个小的乌云。

第一个乌云是以太假说。“以太”是一种想象中的物质，一度被认为是真理空中光传播的媒介，但后来证明并不存在这种物质。

第二个乌云是黑体辐射的问题。开尔文勋爵万万没想到，这片小小的乌云引发了一场划时代的革命，让这座经典的物理建筑焕然一新。是普朗克完成了这项工作。

从紫外线灾难到量子理论

1889年，柏林大学物理学教授基尔霍夫去世，普朗克以前的老师亥姆霍兹推荐他接替基尔霍夫。31岁的普朗克被邀请到柏林大学，成为德国历史上第二位理论物理教授。

在柏林大学，普朗克完成了他一生中最重要的工作。他的工作始于19世纪末一场著名的“紫外线灾难”，这场灾难来自开尔文勋爵提出的两种乌云之一——黑体辐射。

所谓“黑体”是基尔霍夫定义的理想模型——能够完全吸收外界辐射而不发生任何反射或透射的物体，吸收率高达100%。

现实生活中，煤炭是最接近“黑体”的东西。加热时首先发出红光(波长更长，频率更低)，随着温度的升高，光的颜色由红变黄，最后变成蓝色(波长更短，频率更高)。

后来从广义上讲，任何受热物质发出电磁波的现象都可以称为“黑体辐射”。物理学家探索的是“黑体辐射”的能量与温度和波长的关系。

1896年，德国帝国物理技术研究所(由亥姆霍兹领导)的研究员威廉·维恩(Wilhelm Wien)从热力学角度推导出半经验黑体辐射公式，称为“维恩近似”。

然而，1897年，奥托·理查德·卢默和恩斯特·普林斯海姆两位物理学家用精确的实验证实，这个公式只适用于短波波段，而长波波段与实验结果并不相符。

维恩公式在长波波段的失败引起了英国物理学家约翰·威廉·斯特拉特的注意，他试图修改公式以适应长波波段。不久之后，另一位英国物理学家J. H. Jeans改进了这个公式，即瑞利-詹金斯公式。

但德国实验物理学家H. Rubens等人通过实验证实，该公式只在长波波段适用，在短波波段与实验数据相差甚远。不可思议的是，当辐射的波长趋近于零时，理论数据变得无穷大，而实验数据趋于零。

因为这个无穷大出现在紫光以外的短波区域，意味着所有的能量已经完全消散在一次性的紫外线辐射中。荷兰物理学家保罗·埃伦费斯特将这种奇怪的现象称为“紫外线灾难”。

Wayne公式和Rayleigh-Jenkins公式来源于经典物理学的同一原理，但与实验结果并不一致，这显然暴露了经典物理学的缺陷。显然，要摆脱“紫外线灾难”的困境，必须有人像当年的伽利略那样高喊“亚里士多德的经典理论是错误的”，提出自己的新理论。

1900年，普朗克试图通过数学插值在韦恩公式和瑞利-詹金斯公式之间建立一个新的公式。他建立的新公式在长波部分接近瑞利-詹金斯公式，在短波部分接近韦恩公式。

1900年10月19日，普朗克在柏林物理学会的一次会议上做了题为《论维恩辐射定律的改进》的报告，发表了他的新公式。普朗克的语言震惊了所有人，台下学者纷纷议论，甚至斥之为“异端”。

只有鲁本斯当晚根据普朗克的新公式做了进一步的计算，并用自己掌握的测量数据做了仔细的核对，发现结果“令人满意”。第二天早上他及时向普朗克通报了这一情况。

普朗克公式提出后，虽然能准确解释全波段的黑体辐射现象，但这种他后来称之为“侥幸猜想”的说法仍然缺乏完整的理论依据。

用他自己的话说:“经过六年的艰苦探索，我终于明白，经典物理学对这个黑体辐射问题无能为力...而抛弃旧框架，引入新概念，问题马上就解决了。”

经过近两个月的努力，普朗克终于完成了公式的理论推导。在经典物理学中，一个系统的能量应该是无限连续且可分的，但普朗克大胆提出了能量既不连续也不无限可分的量子假说。

普朗克认为黑体辐射是能量的最小整数倍的跳跃变化，这种最小的能量单位被命名为“能量量子”。量子在拉丁语中的意思是“离散的部分”或“数量”。

如果用E来表示“能量量子”，可以列出一个非常简单的公式:E=hv。其中，V是频率，H是作用量子，后来被称为普朗克常数(其值为6。625×10焦耳秒)。

1900年12月14日，普朗克在德国物理学会发表了他的理论，这一天后来被称为量子诞生日。

普朗克在1901年

然而，在量子假说提出之初，它并没有获得物理学的普遍认可。这是因为自17世纪牛顿力学建立以来，人们一直坚信自然界不存在跳跃。

就在普朗克被孤立的时候，瑞士专利局的一个小职员给了他大力支持。

爱因斯坦的伯乐

1905年，普朗克终于等来了“量子假说”的支持者。当时还是瑞士专利局职员的爱因斯坦就用这种方法成功地解释了光电效应。

爱因斯坦认为，光不仅在发射时是量子化的，而且在任何时候都是量子化的。光原本是由离散的“光量子”组成的，而不是人们原本认为的“波”。每个光子的能量等于hv。

当光照射到金属表面时，光量子将能量传递给电子，然后就消失了。电子得到光子的能量，带着自己的能量，可能飞出金属。而且，由于光量子的能量只与光的频率成正比，所以只有一定频率的光才能提供足够的能量把电子从金属中打出来。

但为什么在人的眼中，太阳光或其他光源发出的光总是稳定连续的，而不是一份一份的？这是因为光量子的能量很小(由普朗克常数H决定)。

普朗克的量子假说被爱因斯坦对光电效应的严谨解释所证实，从而导致了一系列重要的科学发现...包括玻尔的原子理论，以及后来海森堡等人建立的矩阵力学和薛定谔建立的波动力学。

爱因斯坦曾这样评价普朗克的贡献:“普朗克常数H的发现成为20世纪所有物理学研究的基础，几乎完全决定了从此以后物理学的发展。”

普朗克比爱因斯坦大21岁。自1905年以来，他一直担任德国物理学会主席，并应邀担任《物理学杂志》的编辑之一。

1905年6月，爱因斯坦的代表作《论运动物体的电动力学》，也就是狭义相对论诞生了。这篇惊天动地的文章，只有少数人在一段时间内才能真正理解。普朗克是第一个支持爱因斯坦相对论的物理学权威人士。正是他，作为《物理学年鉴》的编辑，意识到爱因斯坦论文的价值，并及时发表。

可以肯定地说，普朗克是爱因斯坦在科学上的“伯乐”。普朗克将爱因斯坦视为科学史上的“哥白尼式人物”。

1909年，普朗克作为德国自然科学家和医学协会理事，亲自写了一封推荐信，爱因斯坦被聘为苏黎世大学特聘教授。1913年，已经是柏林大学校长的普朗克带着他以前的学生劳厄南下苏黎世，邀请爱因斯坦到柏林。

普朗克想让爱因斯坦成为柏林大学的教授，并告诉他，他有上课的权利，但没有上课的义务。这对于不喜欢上课的爱因斯坦来说，还是挺有诱惑力的。1926年退休后，普朗克邀请薛定谔作为他的继任者。

1912年至1938年，普朗克担任科学院数学-物理系秘书，与其他系的三名秘书一起掌管普鲁士科学院。在普朗克、瓦尔特·能斯特等人的建议下，34岁的爱因斯坦毫无悬念地当选(22:1)。普朗克掌管科学院时，招募了许多科学领域的人才。

从左至右:能斯特、爱因斯坦、普朗克、密立根、劳厄都获得了诺贝尔奖。

他们都同样热爱音乐，并很快建立了深厚的友谊。普朗克经常邀请同事和朋友在他位于柏林郊区的家中组织音乐会。普朗克弹钢琴，小提琴家约瑟夫·约阿希姆和同事爱因斯坦拉小提琴。普朗克偶尔会去爱因斯坦在柏林的住所和他在卡普特的别墅看看，两家人都很开心。

1918年4月，爱因斯坦在普朗克60岁生日庆祝会上发表了一篇充满哲理和情感的演讲，他说:许多人热爱科学，因为它给他们带来了智力上的愉悦；还是有很多人是纯功利的。如果天使把这两种人赶出圣堂，这里的人数会大大减少，但还是会有一部分人，包括普朗克。

就在60岁的时候，普朗克因为对量子理论的开创性贡献获得了诺贝尔物理学奖。

几年后，爱因斯坦也获得了诺贝尔物理学奖。

但在20世纪20年代，反犹主义在德国兴起，学术界也深受影响。甚至有一个爱因斯坦的“反相对论公司”。普朗克挺身而出保护爱因斯坦。爱因斯坦在生命垂危的时候没有离开德国，主要是因为普朗克的面子，虽然当时他受到了很多国外研究机构的邀请。

1929年，在普朗克获得博士学位50周年之际，德国物理学会设立了普朗克奖章，该奖章后来成为德国物理学会授予的最高荣誉。他本人是第一个获奖者，其次是爱因斯坦，两人同时颁奖。

普朗克和爱因斯坦获得了普朗克奖章。

不幸的是，两位量子力学先驱的友谊在纳粹上台后走到了尽头。

普朗克的幸运和不幸

如果只看普朗克的前半生，毫无疑问他是幸运的。

普朗克于1858年出生于德国基尔。他父亲是法学教授，祖上三代都是大学教授。他的家庭条件非常好。

1874年，16岁的普朗克进入慕尼黑大学学习物理和数学，然后就有了朱莉和普朗克的对话。朱莉告诉他，“这门科学的一切都已经研究过了，只有一些不重要的空空白需要填补。”

就这样，年轻的普朗克半信半疑地完成了他在慕尼黑大学的三年学业，直到1877年他转学到柏林大学，师从著名物理学家亥姆霍兹、基尔霍夫和数学家维尔斯特拉斯，这才使他坚定了以物理研究为终身事业的信念。

1879年，21岁的普朗克获得博士学位，博士论文是关于热力学第二定律的。量子假说，他一生中最伟大的科学成就，源于热力学中的一个重要问题。

大学时的普朗克

从1879年到1889年，普朗克在慕尼黑大学和基尔大学任教，在此期间，他出版了热力学著作、能量守恒原理、热力学讲座和关于熵增原理的论文。普朗克结婚生子，两个儿子和一对双胞胎女儿。

普朗克于1889年开始在柏林大学任教，1926年退休。普朗克在柏林大学的年薪是6200马克，外加讲课费1000马克。他住在柏林郊区的一个高档社区。音乐、徒步旅行和爬山是他最重要的休闲方式。

多年的幸福生活之后，不幸接踵而至。1909年，他的妻子玛丽·默克病逝，他因注重家庭生活而极度悲伤。他只能把注意力转向工作。

1914年第一次世界大战爆发后，普朗克的次子埃尔文成为法军的俘虏，长子卡尔在1916年的凡尔登战役中阵亡。他的双胞胎女儿之一格莱特(Gretel)在1917年难产死亡，另一个女儿艾玛(Emma)两年后也因同样原因去世。

一场战争后，普朗克几乎失去了家庭。但是，悲剧的发生与普朗克的性格有关。在普鲁士传统下长大的普朗克是典型的守旧派，理应对国家无条件忠诚。

1914年，普朗克带领93位学术名人在《向世界文明报告》一书中签名。文章声称:“德国文化与德国军国主义紧密相连。”他鼓励他的两个儿子上前线，他的双胞胎女儿被送到战地医院当护士。就连长子卡尔也死在了凡尔登战役中，他认为死得其所。

普朗克的固执也体现在他的学术态度上。1901年提出的量子假说撼动了经典物理学的大厦，但普朗克并不想成为革命者。

为了维护经典理论，他长期试图在纯经典物理的基础上解释黑体辐射，调和他的量子假说与经典理论之间的矛盾。

1911年，在洛伦兹的攻击下，他修改了自己的假说，提出振子吸收的辐射只有在发射时才是连续的、量子化的。1914年，他甚至放弃了量子发射，提出H值的影响仅限于振子与自由粒子的相互作用，而辐射的吸收和发射仍然服从经典定律。为此，他白白度过了十几年。

爱因斯坦不止一次抱怨普朗克的固执，“执着于明显错误的偏见。”普朗克本来有机会弥补，但纳粹上台后，他还是选择了“盲目爱国”。

1933年纳粹上台时，74岁的普朗克梦想新政权可能会给德国科学带来希望。同年3月10日，正在美国讲学的爱因斯坦公开发表声明，表示不会返回德国，谴责纳粹德国的倒行逆施和反犹暴行。

就这样，爱因斯坦成了德国不受欢迎的人。就连离政治相对较远的普鲁士科学院领导也认为他是个危险人物，想开除他，但爱因斯坦在此之前已经递交了辞呈。

此时普朗克正在南欧度假，他本可以回柏林干预，但他反其道而行之，让普鲁士科学院亲纳粹的秘书海曼发表公开信，严厉谴责爱因斯坦。普朗克认为爱因斯坦伤害了德国的声誉。

从这一刻起，他们的友谊彻底结束了。对于普朗克的举动，他最亲密的同事、学生劳厄永远不会原谅他。爱因斯坦是这样评价普朗克的:“劳厄是100%的高尚，而普朗克只有60%。”

更让普朗克伤心的是，在生命的最后几天，他心爱的儿子埃尔文被纳粹以未遂政变的罪名判处死刑。尽管普朗克尽了一切努力，甚至恳求希姆莱和希特勒本人，他还是没能阻止埃尔温在1944年被枪决。

不久，当战火蔓延到柏林时，普朗克和他的第二任妻子不得不躲在树林里，睡在干草堆上。幸运的是，一些在德国访问的美国同事发现了他，并立即将他送往医院进行治疗。

二战后，满目疮痍的德国科学界邀请普朗克负责大局。后来，为了纪念普朗克对德国科学的杰出贡献，威廉皇家学会更名为马克斯·普朗克科学促进会。

不久后，1947年10月，普朗克因突发脑溢血去世，享年89岁。

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来源:光子盒

编辑:万象