ماکس تیزهوش استثنایی نبود!!

 ماکس تیزهوش استثنایی نبود!!

در ۳ اردیبهشت سال ۱۲۷۳شمسی، فرزند ششم یک خانواده فرهنگی در شهر “کیل” در آلمان به دنیا آمد و اسمش را “ماکسل کارل ارنست لودویگ پلانک” گذاشتند! (چه اسم طولانی!! البته برای اینکه خودت را راحت کنی، میتوانی همان ماکسل پلانک بگویی!!). پدرش با اسم ویلهلم پلانک، استاد حقوق دانشگاه شهر بود. خانواده پلانک، آدمهای محترمی بودند که به آموزش و پرورش و فرهنگ ارزش قائل می شدند و در حفظ سنت ها تلاش می کردند. ماکس در چنین خانواده با فرهنگی رشد کرد و پدر و مادرش در تربیتش سنگ تمام گذاشتند! و ماکس را طوری تربیت کردند که  موجب تحسین دیگران می شد! ماکس در بچگی اش علاقه زیادی به نوشتن نامه در مورد زندگی خانوادگی اش داشت. در قسمتی از این نامه های کودکانه اش، در مورد تفریح کنار خانواده و بازیهای دسته جمعی شان می نویسد. همچنین در مورد اینکه والدینش وقت خواب برایش رمان می خواندند هم نوشته است.

ماکس پلانک در جوانی

 

 

ماهها و سالها می گذشتند و ماکس هم قد می کشید تا اینکه در یک چشم بهم زدن، یک دفعه وقت رفتن به مدرسه اش شده بود. ماکس دوران مدرسه  را با موفقیت گذارند و برای دوره دبیرستانش هم به مدرسه ای در شهر مونیخ رفت. همان دوران دبیرستان، ماکس متوجه علاقه زیادش به فیزیک شد. البته برای اولین بار، معلم ریاضی اش به اسم “هرمان مولر” معنای قوانین فیزیک و اصل بقای انرژی را به ماکس یاد داد. ماکس هرچند که در درس و تحصیل موفق بود اما شاگرد اول هم نبود!! ماکس به قولی یک تیزهوش استثنایی نبود!! ولی از لحاظ درسی گیرایی خوبی داشت. برای همین آیکیوی خیلی بالایی هم نداشت! ولی توانایی این را داشت که درسش را خوب بفهمد. حتی اگر در استعداد هم پایین تر از بقیه بود اما در رفتار شخصی و سخت کوشی در کار، رتبه اول را داشت و الگوی بقیه دانش آموزان بود. ماکس با برخورد خوبی که با بقیه دانش آموزان داشت، عزیزدل معلم ها شناخته شد و او را محبوب کرده بود.

ماکس علاوه بر اینکه به یادگیری فیزیک تمایل داشت، در زمینه موسیقی هم استعداد خاصی داشت. به کلاس های آواز می رفت و نواختن پیانو و ارگ و ویلن را یاد می گرفت. ماکس با پنجه های طلایی اش خیلی زیبا پیانو می نواخت و جالب هست که شدیدا به آهنگسازی علاقه داشت ولی با وجود تمام این علایقش، ترجیح داد که فیزیک بخواند!!

 

 

 

 

 

 ماکس به دنبال ترمودینامیک!!

 

ماکس که به یادگیری فیزیک علاقمند شده بود. در سال ۱۲۵۲ در دوره کارشناسی در دانشگاه مونیخ و مدتی بعد هم در دانشگاه برلین مشغول به تحصیل شد. ماکس به تحصیل در فیزیک و ریاضیات ادامه داد. ماکس همان وقتها خیلی پیگیر سخنرانی های فیزیکدانان بود. برای همین هم به دانشگاه برلین رفت تا در کلاسهای فیزیکدانان مشهور آن زمان مثل هلمهولتز و گوستاو کیرشهف شرکت کند. ماکس علاقه اش به ترمودینامیک (شاخه‌ای از علم است که به بحث راجع به گرما و نسبت آن با انرژی و کار می‌پردازد) را مدیون این دوتا غول فیزیک می داند!!

البته ماکس در سخنرانی های هلمهولتز تقریبا چرت می زد! بخاطر اینکه هملمهولتز به آرامی صحبت می کرد و مدام در محاسباتش اشتباه می کرد و حوصله شنونده را سر می برد!! اما در سخنرانی های کیرشهف، چهاردنگ حواسش را جمع می کرد، چون سخنرانی های خوبی را ارائه می داد و آدم را مشتاق به شنیدن حرفهایش می کرد. با وجود این، بعد از مدتی ماکس و هلهولتز به دو تا یار غار تبدیل شدند و دوستی صمیمی برای هم بودند. ماکس به سرعت دنبال تحقیقاتش بود و با مطالعه نوشته های کلاوسیوس که یکی از فیزیکدانان آن زمان بود، بحث ترمودینامیک برایش هیجان انگیز شد. در این میان ماکس تصمیم گرفت که به قولی قاطی خروس ها شود و ازدواج کرد!!  و با انگیزه دو چندانی به تحقیقات علمی اش ادامه داد. ماکس موضوع تحقیق دکترایش در مورد دو اصل کلاسیک ترمودینامیک بود، اصل اول، اصل بقای انرژی و اصل دوم، مفهوم آنتروپی (کمیتی که اندازه اش در فرایندهای فیزیکی، مدام در افزایش است). آنتروپی در سه حالت ماده متفاوت است و در حالت جامد آنتروپی پایین تر و منظم تر از حالت گازی است.

البته این موضوع هیچ چنگی به دل استادانش نمی زد و هیچ کششی به شنیدن صحبت های ماکس نداشتند!! حتی استاد هلمهولتز،  زحمت خواندن پایان نامه ماکس را به خودش نداد!! و کیرشهف هم اصلا از موضوع سخنرانی ماکس خوشش نیامد. حتی خود کلاوسیوس که در این مورد مطالبی نوشته بود، باز هم کمترین علاقه ای به موضوع نشان نداد!! ماکس از این رفتارها هر چند در دلش غوغا شده بود اما سعی کرد که به روی خودش نیاورد و رفتارشان را به دل نگیرد و با تمام ادب و احترام برخورد کرد. بعد از آن هم هیچ کدام از واکنش های استادانش باعث نشد که ماکس دست از کار بکشد، اتفاقا با اشتیاقی حتی بیشتر از قبل به کارش ادامه داد. در همین زمان ها ماکس به مریضی گرفتار شد و تمام شدن دانشگاهش با دو سال تاخیر همراه بود!! اما بالاخره با رتبه ممتاز در بهمن سال ۱۲۵۷ درجه دکترایش را گرفت. حالا ماکس برای خودش آقای دکتری شده بود که بقیه ازش حساب می بردند.  ماکس بعد از آن، برای مدت کوتاهی هم به تدریس درس های فیزیک و ریاضی مشغول شد. ولی کارش را هم ول نکرد و همچنان روی مباحث مختلف تحقیق می کرد. در ادامه کارهایش درباره ترمودینامیک، توانست که پشت سر هم فرمول های ترمودینامیکی را کشف کند. در سال ۱۲۵۸ عضو هیئت علمی دانشگاه مونیخ شد. همین افتخارات علمی اش باعث شد که در فروردین سال ۱۲۶۴ هم استاد دانشگاه “کیل” شود. در چهار سال بعد هم که استاد راهنمایش کیرشهف از دنیا رفت و صندلی استادی اش خالی ماند، ماکس با وساطت رفیقش هلمهولتز، به جانشینی مقام کیرشهف در دانشگاه برلین در آمد و در سال ۱۲۷۰ ماکس یک استاد تمام شده بود!! حالا دیگر ماکس سر از پا نمی شناخت و هیجان زده بود که تحقیقاتش نتیجه داده است.

 

ماکس و جسم سیاه

حالا که ماکس برای خودش استاد با سوادی شده بود، این بار ذهنش را روی موضوع دیگری با عنوان “تابش جسم سیاه” تمرکز داد. این ایده از کجا به مغز ماکس آمده بود؟؟ به نظر می رسد که استادش کیرشهف در سال ۱۲۳۷ مسئله ای را مطرح کرده بود در این مورد که:” چطور شدت تابش الکترومغناطیسی توسط یک جسم سیاه به فرکانس تابش و دمای جسم بستگی دارد؟ ” این آزمایش به صورت تجربی هم انجام شده بود ولی نتیجه تئوری با تجربی همخوانی نداشت!! و یک جای کار می لنگید!

در یکی از همان روزهای زمستان سال ۱۲۷۸در شهر برلین، ماکس به همراه پسر کوچکش برای پیاده روی بیرون رفته بودند، در طول راه درمورد این موضوع جرقه ای در ذهنش زده شد که قوانین فیزیک کلاسیک را از هم می پاشید! و نحوه تفکر در دنیای جدید را تغییر می داد!! بعد از آن روز، ماکس آیکیویش را روی این بخش گذاشت تا به راه حلی برسد و با زیرکی تمام، قانونی را ارائه داد که نشان دهنده نتایج تجربی طیف جسم سیاه بود. هر چند این عقیده به ظاهر مسخره بود که  انرژی تابشی برخاسته از اجسام نه به صورت پیوسته بلکه در بسته هایی مجزا به اطراف پراکنده می شود! ولی در حال حاضر باید آن را می پذیرفت. در ذهن ماکس، انرژی نیز مثل ماده از بسته های کوچکی درست شده بود که اسم آن بسته را “کوانتوم” گذاشت که کلمه ای از زبان لاتین به معنی “چقدر” و جمع آن “کوانتا” بود. این فکر در آن زمان طرفدار زیادی نداشت و یک عده، ساز مخالف می زدند و فکر ماکس را قبول نداشتند، هرچند خودش هم آن را به سختی باور می کرد ولی  باز هم ماکس کوتاه نمی آمد و با صداقت به کارش ادامه می داد. تحقیقش پنج سال  طول کشید تا  اینکه انیشتین، غول فیزیک هم نظریه ای را مطرح کرد که ارزش واقعی ایده پلانک اینجا معلوم شد و پلانک در ۲۶ مهر سال ۱۲۷۸ قانونی را در مورد آن مطرح کرد و در سال ۱۲۷۹ هم به چاپ رسید. اگرچه این نسخه چاپ شده اشاره ای به کوانتیده بودن انرژی و مکانیک آماری نداشت. اما دوباره در سال ۱۲۷۸ماکس در مورد ایده اش نظرش را عوض کرد و به درک بهتری از قوانین تابش جسم سیاه رسید. برای قوانین جدیدش یک رابطه ریاضی هم در نظر گرفته بود، به این صورت که مقدار انرژی موجود در این بسته ها را به طول موج آن ها ربط می داد. هر چه طول موج کوتاه تر باشد انرژی بیشتری خواهد داشت.  ارتباط این دو کمیت متغیر را با اچ (h) نشان داد.

ماکس پلانک و نظریه اش

چیزی که در حال حاضر به اسم ثابت پلانک شناخته می شود. نتایج زحمات ماکس با فیزیک کلاسیک سازگار نبود و در واقع نقطه شروعی برای مکانیک کوانتومی بود. . در واقع مکانیک کوانتوم قسمتی از فیزیک است که در مورد رفتار ماده و ارتباط آن با انرژی در اندازه های در حد اتم و اجزای آن سر و کار دارد. در واقع مکانیک کوانتوم با بینهایت ریزها در طبیعت سر و کار دارد و قوانین کلاسیک فیزیک در مورد این اجزاء اتمی کاربردی ندارند. کوانتوم یعنی گسسته بودن، به زبان ساده بعضی مواد را نمیشود از یک حدی ریزتر کرد مثلا آدم یا یک دونه است یا دو تا آدم! نمیشود گفت یک آدم و نصفی! ولی بعضی چیزها پیوسته هستند، مثل وزن آدم میتواند یک کیلو و نصفی باشد یا سرعت یا قد یا طول یا زمان هم همینطور هستند. به چیزهایی که میشود آنها را به صورت یک مضرب عدد طبیعی از یک واحد نشان داد، کوانتومی می گویند و چیزهایی را که به صورت مضرب حقیقی یعنی یکی و نصفی،  غیر کوانتومی گفته می شود. در مورد نور هم انیشتن ثابت کرد که کوانتومی هست یعنی از یک واحد تشکیل شده و هر نوری میتواند شامل مثلا هزار و یک تا بسته انرژی باشد ولی نمیشود گفت هزار و یک و نیم بسته انرژی دارد!!
نتیجه : هر چیزی که یک حداقل داشته باشد که نتوان ازش کمتر کرد،  اسمش را می گذارند کمیت کوانتومی و هر چیز که بتوانیم به هر مقدار که بخواهیم کوچیکترش هم پیدا کنیم و حداقلی نداشته باشد، غیر کوانتومی می شود! کمیت کوانتومی مثل بار الکتریکی یا صفره یا حداقل به اندازه بار الکترون هست و  بیشتر نمیتواند مثلا ۲ تا الکترون  و نصفی نداریم.

این سرآغاز علم جدید، یکی از بزرگترین دستاورد های ماکس در طول فعالیتش بود. ماکس که متوجه شد انیشتین هم در این زمینه مطالعات و تحقیقاتی انجام می دهد، با او به بحث در مورد این موضوعات پرداخت و مقدمه ای برای همکاری های بعدیشان درباره خواص نور هم شد. یکی از جذاب ترین سوالاتی که در مورد علم کوانتوم، پرسیده می شود، مشاهده ی فیزیک کوانتومی در زندگی واقعی است.  به نظر شما آیا روزی می رسد که اشیای بزرگی هم رفتارهای کوانتومی از خود نشان دهند؟ واقعیت این است که در حال حاضر دانشمندان، تلاش میکنند تا به این سوال، پاسخ مثبت بدهند. برای مثال تصور کنید در یک پارک و روی یک تاب نشسته اید. حالا از دوست خود میخواهید تا شما را یکبار هل دهد. حالا تصور کنید که به همین یکبار هل، نزدیک به ده سال، بدون وقفه تاب بخورید! شگفت انگیز است، اما واقعی! دانشمندان، یک نسخه ی میلی متری از چنین تابی را روی یک تراشه ی سیلیکونی ساختند!

 

ماکس پلانک و نظریه اش

 

ماکس با تفکر عمیق و روشنی که به علم داشت او را ” دانشمند دانشمندان” کرده بود. با رفتار متواضعانه و مودبانه ای که با دیگران داشت، او را مورد احترام همکارانش در گوشه و کنار دنیا کرده بود و در سال ۱۲۸۹ انجمنی به اسم خودش برای پیشبرد علم تاسیس کردند که بعدها به مدت چندین سال خود ماکس رئیس انجمن بود.  بعد از چند سال تحقیق علمی در سال ۱۲۹۶، که در آن زمان نابغه های فیزیک مثل آلبرت انیشتین، نیلز بوهر و ارنست رادرفورد که لایق کسب جایزه نوبل بودند اما معرفت به خرج دادند و با هم به توافق رسیدند که این جایزه به ماکس پلانک تعلق بگیرد. بدین ترتیب ماکس بخاطر افتخاراتش برنده جایزه نوبل شد و بلافاصله هم به مقام استادی در دانشگاه برلین رسید. پلانک سخت کوشانه به فعالیتش روی تحقیقاتش ادامه می داد و در سالهای بعدی هم صاحب مدال هایی شد. در سال ۱۳۰۵ برنده جایزه مدال فرانکلین، در سال ۱۳۰۷ برنده مدال کاپلی، در سال ۱۳۲۳ برنده جایزه ادبی گوته شد!! ماکس حسابی در مدال گرفتن استاد شده بود!! و پشت سر هم به پاس کوشش هایش حسابی تحویلش می گرفتند و ماکس هم از اینکه چشم جامعه علمی را به دنیای جدیدی باز کرده بود، احساس شادمانی می کرد.

 

ماکس از غصه دق کرد و رفت!!

ماکس با اینکه کارنامه  علمی درخشانی داشت اما در زندگی اش حسرت یک نور روشن به دلش ماند!! ماکس واقعا آدم صبوری بود که توانست غم و اندوه زیادی را تحمل کند و کمرش خم نشود!! در سال ۱۲۸۷ بعد از ۲۲ سال زندگی مشترک همسرش را از دست داده بود. پسر بزرگش با اسم “کارل” در سال ۱۲۹۴ در جنگ کشته شده بود و یک سال بعد هم دخترش “مارگارت” در سال ۱۲۹۵ در موقع وضع حمل از دنیا رفت. بعد از آن دختر دیگر ماکس هم با شوهر مارگارت ازدواج کرد ولی از بخت بدش، او هم در وقت زایمانش در سال ۱۲۹۷ از دنیا رفت!! مصیبت از در و دیوار به زندگی ماکس آمده بود!! و تمام شدنی هم نبود!! چند سالی که ماکس سعی می کرد داغ عزیزانشان را تا حدی از یاد ببرد اما در سال ۱۳۲۲ در جنگ جهانی دوم خانه اش به کلی تخریب شد و پسرش هم با تلاشی که برای کشتن هیلتر داشت اما بازداشت شد و در سال ۱۳۲۳ کشته شد و تنها امید زندگی ماکس هم از بین رفت!! ماکس دیگر نایی نداشت و حسابی داغون شده بود. بالاخره بعد از این همه غصه و ناراحتی در ۱۱ مهر سال ۱۳۲۶ بعد از ۸۹ سال زندگی پر درد بر اثر حمله قلبی برای همیشه از این دنیای فانی و غمناک خداحافظی کرد. تاریخ او را به خاطر کشف مهمش در نظریه کوانتومی به یاد خواهد داشت و فراموش نمی شود. انیشتین در سال ۱۳۲۶ در ستایش‌نامه‌ای که عنوان آن در تحسین ماکس پلانک بود اینطور می گوید: “انسان‌های زیادی عمر خود را وقف علم می‌کنند اما آن‌ها همه به خاطر خودِ علم آن کار را نمی‌کنند. عده‌ای برای آن به دنیای علم می‌آیند که علم به آن‌ها فرصت بروز استعدادهای ویژه‌شان را می‌دهد. برای این گروه علم گونه‌ای ورزش است که آن‌ها از تمرین در آن به وجد می‌آیند، مانند آن ورزشکاری که از تمرین دادن به ماهیچه‌های قوی خود شاد می‌شود. گروه دیگری از انسان‌ها به دنیای علم برای نشان دادن مغز خود می‌آیند به آن امید که از آن کار بازده مفیدی به دست بیاورند. این عده تنها از آن رو سر از کار علمی درمی‌آورند که شرایط انتخاب حرفه انتخابی را بر حسب اتفاق برایشان پیش آمده است. اگر شرایط حاکم بر آن انتخاب به گونه دیگری بود، آن‌ها ممکن بود سیاست‌مدار یا مدیر تجاری بشوند. و اگر زمانی باشد که خدا فرشته‌ای از فرشتگان خود را برای بیرون راندن گروه‌هایی که نام بردیم از دنیا به پایین بفرستد، ترس آن دارم که دنیای آدمها خالی شود. با این حال هنوز تعداد اندکی از عالمان در آن باقی خواهند ماند، برخی از زمان‌های گذشته و برخی از زمان خود ما. پلانک ما، جای در این گروه دارد و از این روست که ما همه او را دوست داریم.”

مطالب مرتبط

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *