Max Planck: biografía, teoría, aportaciones, frases y más.

Para quienes no entienden nada de física, ésta ciencia puede ser un dolor de cabeza; sin embargo, desde hace milenios han surgido mentes brillantes que han tratado de explicar los fenómenos del universo por medio de la física. Max Planck es una de las mentes más prodigiosas que el mundo tuvo en términos científicos. (Ver también: Stephen Hawking)

Biografía de Max Planck

En la historia del mundo, el hombre siempre ha querido saber qué hay más allá de nuestros límites; esa curiosidad constante lo ha llevado a hacer grandes descubrimientos que cambiarían la historia de la humanidad. La forma de vida de nuestro presente no era la misma de hace mil años atrás.

En muchos casos, éstos descubrimientos en diferentes áreas de la ciencia han sido beneficiosos para los seres humanos, pero, en muchos otros casos ha sido perjudicial, y la historia da prueba de ello (guerras, armas, bombas atómicas).

Max Planck fue un gran científico que con su brillante mente y sus teorías cambiaron la forma en que se puede apreciar el universo, su trabajo iba más orientado hacia la física y en cómo explicar el comportamiento de los objetos más pequeños de nuestro univers, por medio de sus teorías científicas.

Max Planck venía de una familia que acostumbraba pasar por la universidad, pues, sus abuelos, Gottlieb Planck y Heinrich Ludwig Planck eran profesores de teología en la Universidad de Gotinga, además su padre era profesor de derecho en la ciudad de Kiel, Munich; su tío Gottlieb Planck, se desempeñaba como jurista y se considera como uno de los fundadores del Código Civil Alemán.

Técnicamente, en la familia de Max, la mayoría de ellos eran personas estudiadas que habían pasado por la universidad, así que, el objetivo principal de sus padres era hacer que su hijo, así como ellos, llegara a la universidad y sacara una carrera universitaria.

Era hijo de Julius Wilhem, su padre, y su madre era Emma Patzig, quien fue la segunda esposa de Julius. Max Planck nació el 23 de abril de año 1858, en la ciudad de Kiel, Munich. Además, tuvo cuatro hermanos: Hermann, Hildegard, Adalbert y Otto. Tuvo también dos medio hermanos: Hugo y Emma, resultados del matrimonio anterior.

Parte de su niñez la pasó en Kiel, en donde creció tranquilo junto a sus padres y a su hermanos; no era el mejor comunicándose, pero tampoco era el más callado. Desde que era muy niño mostró cierto interés en temas científicos, aunque no estaba totalmente orientado a la física.

A la edad de los seis años, sus padres deciden mudarse a Munich, allí lo matriculan en la escuela Maximiliansgymnasium, en donde la mayoría de sus compañeros de clases eran hijos de familias de renombre y poderosa de todo Munich.

Entre esos compañeros que eran provenientes de familias poderosas se encontraba Oskar Miller, quien años más tarde fundaría el Museo de Alemania, el cual es un museo de ciencia y tecnología ubicado en Munich, Alemania, considerado además como el museo más grande del mundo.

Durante su paso por la escuela y la educación media, Max, siempre mostró gran interés en temas de ciencia, arte y música, destacando en todas esas áreas. Sus compañeros y profesores reconocían su gran talento, pues, era bastante bueno en ello. (Ver también: Michael Faraday)

Sin embargo, ser suficientemente bueno en dichas áreas, se convertiría en algun tipo de problemas en el futuro, pues, cuando por fin logró terminar sus estuidos secundarios, debido a que era muy bueno en ésas áreas y además, les apasionaba todas, no lograba decidirse cuál estudiar en la universidad.

Éstas dudas de Max a la hora de decidir qué materia estudiar, lo llevaron a consultarle a su gran profesor, Philipp von Jolly, quien fue un gran físico experimental cuyo campo de estudio principal fue la ósmosis. La consulta que Max le hizo a Jolly se supone que le serviría para decidirse qué materia estudiar.

A pesar de ello, el célebre físico le respondió que, no era sensato irse por la física, pues, ténicamente todo estaba descubierto en cuanto a ella, y que ya casi no quedaban huecos en las teorías físicas. Max le dio una respuesta ingeniosa.

La respuesta de Max ante las palabras de su profesor, fueron que él no quería en realidad descubrir nuevos mundos, que por el contrario, sólo quería llegar a comprender a profundidad los fundamentos de la física, y que si eso lo llevaba a descubrir nuevas cosas, bienvenidas sean.

El profesor Jolly, no persuadió a Max de su respuesta, por el contrario, si Max decidía estudiar Física, él lo apoyaría, pues, el jóven era brillante. Ésta consulta que Planck le hizo a su profesor, Philipp von Jolly, sirvió para aclarar su decisión.

Max se matriculó en la Facultad de Física de la Universidad de Munich en el curso 1874/1875. Como se mencionó anteriormente, Jolly siempre apoyó la decisión de Max, por lo que, en su paso por la universidad, Jolly se vuelve un tutor para Max, quien le ayudó en sus muchos experimentos.

Además  de la física y la vida de investigación científica, Max tuvo vida social, se hizo amigo de algunas personas, hasta formó parte del coro de la universidad y además, compuso una obra para la misma. Con alguno de sus amigos y compañeros de clase organizó un viaje.

Dicho viaje los llevaría hasta Italia, en donde conocerían más sobre la cultura de dicho país y visitarían una cantidad de lugares famosos como: Venecia, Génova, Pavia, Florencia, los lagos de Como y Lugano, Lago Maggiore, Brescia y el Lago de Garda.

En el año 1877 se mudó hacia Berlín, en donde cubriría allí el curso 1877/1878, en la Universidad Friedrich- Whilhelms. Allí recibió además, las enseñanzas de grandes físicos del momento, como lo fueron Hermann von Helmholtz, quien era físico y también médico, y de Gustav Kirchhoff, quien también fue un gran físico alemán.

A pesar de que Helmholtz era un gran físico y profesor, Max consideraba que las clases de éste eran bastante aburridas y para nada preparadas, constantemente improvisaba, ésto provocaba que muchos estudiantes dejaran el aula, excepto tres: Max Planck, Rudolf Lehmann-Filhés y Kirchhoff.

Por otro lado, Kirchhoff, opinaba que las clases del profesor Helmholtz, eran bastante interesantes, que las preparaba miticulosamente, pero ambas opiniones coincidían con que el profesor Helmholtz era aburrido; decía además que los alumnos admiraban al orador más no a su discurso.

Más allá de la opinión que tenía Max sobre las clases de Helmholtz, éstos se hicieron grandes amigos y Helmholtz contribuyó en gran manera al desarrollo científico de Max, quien paralelo a sus clases estudiaba la obra de  Rudolf Clausius, uno de los fundadores de la termodinámica.

Max Planck admiraba el trabajo de Rudolf debido a su simplicidad a la hora de explicar lo complejo de las teorías. Tanta era su admiración, que su basó su tesis de doctorado en la termodinámica, tesis que presentó en el año 1879 en Munich, y llevaba por nombre: «Sobre el segundo principio de la termodinámica».

Volvió a Munich luego de presentar su tesis de doctorado en el año 1880 en donde trabajó como profesor de física en la universidad hasta el año 1889, luego regresa a Berlín, en donde desde el año 1892, fue el director de la cátedra de Física Teórica. (Ver también: Albert Einstein)

Teoría

Efectivamente Max Planck no quería descubrir nuevos mundos al estudiar la física, sólo quería comprender sus fundamentos, y en el análisis de los mismo, Max, descubrió que la física clásica no podía responder a grandes dudas relacionadas con el estudio de cuerpos calientes y su energía.

Debido a eso, Max dedicó gran parte de su vida al estudio de los mismo, y tras muchos análisis en el estudio de la teoría del calor, Max descubrió que tal vez la energía en un cuerpo caliente no se emitía de manera contínua, sino que pudiera ser emitida en pequeñas unidades denominada cuantos.

Un ejemplo sobre ésta teoría de Max, es cuando se observa un chorro de agua, éste es continuo, pero, también hemos observado cómo el agua sale del grifo en forma de gotas. Entonces, aplicado a la teoría, el chorro de agua representa la energía continua mientras que las gotas de agua representa el cuanto, propuesto por Max.

Entonces, organizando la idea, Planck dice que la energía de cada cuanto es igualmente proporcional a la frecuencia de la radiación y ésta es multiplicada por la constante de Planck. Gracias a ésto, se puede calcular entonces la energía de un fotón (partícula de luz).

En un principio, ésta teoría de Max Planck no era muy bien vista ni mucho menos aceptada por la comunidad científica, pero conforme a que fue tomando forma e iba explicando algunos fenómenos relacionados con la energía y la radiación, la teoría fue aceptada y nació entonces la Mecánica Cuántica.

Aportaciones.

Los aportes de Max Planck, más que todo van orientados hacia la física, cátedra a la que dedicó técnicamente toda su vida. sus aportes significaron un gran avance en muchas áreas de la ciencia, y fue base para el nacimiento de otra ciencia, la computación.

Sin los descubrimientos de Max Planck en el campo físico, hoy día tal vez no sería posible la creación de los transistores y por ende, no existirían las computadoras, ni tampoco las radiografías. Muchas de las tecnologías que hoy día conocemos y usamos trabajan gracias al descubrimiento de Max.

A la Física

Como mencionamos arriba, la física fue la ciencia a la que Max le dedicó gran parte de su vida, sus descubrimientos y avances en la misma fueron de vital importancia para explicar una serie de fenómenos relacionados con la energía y la radiación.

Mientras Max estudiaba el comportamiento del acero al estar expuesto a grandes cantidades de calor, pues, se estimaba que éstos cambiaban de color hasta volverse ultravioleta, indetectable para los ojos humanos. Max quería explicar el porqué de esos cambios.

Sin embargo, en dicho estudio sobre el comportamiento del calor sobre el acero, Max se dio cuenta de algo, y es que la energía no solo se podía transmitir de forma continua en forma de ondas, sino también de manera parcial en forma de pequeños paquetes de energía a los que llamó Cuanto. Éste descubrimiento dio origen a la Mecánica Cuántica.

Luego de haber propuesto dicha teoría que, en un principio no fue del todo aceptada por muchos científicos del mundo, Max seiguió estudiando los alcance de su teoría y descubrió algo importante, y es que se puede medir la cantidad de energía contenida en cada paquete de energía gracias a la Constante de Planck

La Constante de Planck, fue otro de los grandes descubrimientos del gran físico, pues, con ella podría llegar a saberse la cantidad de energía contenido en los paquetes de energía. Dicha constante consta de tres partes: E=hv, en donde E representa a la energía, h es la constante y v es la frecuencia de radiaión.

El modelo atómico.

El modelo atómico vigente en aquél entonces era el de Rutherford, sin embargo, éste entraba en una contradicción con las ecuaciones de Maxwell, que decían que una carga eléctrica acelerada debía emitir energía en forma de radiación electromagnética, por lo que el electrón tendría que estrellarse contra el núcleo.

Éste modelo de Rutherford no explicaba los espectros atómicos de emisión y absorción de los gases a una baja presión, que no son continuos como los de los de un cuerpos caliente.

La persona que logró resolver éste probema fue Max Planck, en el año 1900 para resolver el problema era necesario aceptar que la radiación no es emitida de manera continua, por el contrario,  se transmitía en cuantos de energía discreta, a los que llamamos fotones actualmente.

Frases de Max Planck

“La verdad nunca triunfa, sus oponentes simplemente se van muriendo.”

-Max Planck-

“Creo que la conciencia es fundamental. Creo que todo asunto deriva de la conciencia. Todo lo que hablamos, todo lo que consideramos como existente, es dictado por la conciencia.”

-Max Planck-

  “El que ha llegado tan lejos como para dejar de confundirse, ya ha dejado también de trabajar.

-Max Planck-

“La ciencia no puede resolver el último misterio de la naturaleza. Y eso se debe a que, en última instancia, nosotros mismos somos una parte del misterio que estamos tratando de resolver.”

-Max Planck-

“Cuando se examinan inteligentemente incluso los más inútiles experimentos, éstos pueden abrir el camino hacia los más sensacionales hallazgos.”

-Max Planck-

“La ciencia es la progresiva aproximación del hombre al mundo real.”

-Max Planck-

Descubrimientos

Los descubrimientos de Max, provienen de su estudio a la energía y la radiación, tomando en cuenta el trabajo de la termodinámica. Max descubrió que, a diferencia de lo que se pensaba, un objeto al ser expuesto a altas temperatura no solo puede llegar a emitir energía de forma continua. (Ver también: Leonhard Euler)

Tambien pudiera llegar a emitir energía en pequeños paquetes, éstos paquetes luego fueron llamados Cuantos, además, luego descubrió que, por medio de una constante universal él podía calcular la cantidad de energía contenida en éstos pequeños paquetes de energía. De esa forma dio origen a la mecánica cuántica.

Gracias a los aportes de Max a la física y a la creación de la mecánica cuantica, hoy día existe una gran cantidad de aparatos y tecnologías que trabajan gracias a los descubrimientos del prominente Max, y que sin sus aportes tal vez nunca hubiera existido el microondas, televisor, computadoras, transistores, rayos láser, entre muchos otros más.

Fórmula de Max Planck

Luego de haber hecho semejante descubrimiento sobre emisión de energía que no en todos los casos podía ser continua, por el contrario, también podía ser emitida en paquetes pequeños de energía. Descubrió que había una constante universal, una ley.

Él mismo describió que, no era posible explicar la radiación de un cuerpo negro sin la existencia de una fórmula que lo hiciera, de esa manera, en el año 1901, Planck pensó en una elegante fórmula que explicara el comportamiento de la energía emitida en pequeños paquetes.

La fórmula que Planck consideró era la correcta para conectar todo y mostrar su idea al mundo para que éste pudiera comprenderla fácilmente, es la siguiente: E=hv, en donde E representa a la energía de los fotones, que a su vez representa la relación que existe entre estos con V, que representa a la frecuencia de la onda lumínica, y h es la constante de Planck.

Libros

Mientras estuvo en vida, Max Planck hizo importantes avances en materia científica. Sus aportes a la misma fueron de vital importancia para la evolución de la física y para el desarrollo de posteriores trabajos de otros científicos tanto de su época como generaciones futuras.

También dejó importantes escritos que no sólo abordan temas científicos, sino que tocan temas filosóficos, religosos y sociale, lo cual nos deja ver su visión del mundo. He aquí alguno de sus libros:

• Positivismo y el mundo externo real: En el año 1930, específicamente en noviembre, Max dio una conferencia en Berlín en donde hablaría sobre el positivismo y mundo externo real, diciendo que contrario a lo que dice el positivismo, el mundo de la física existe independientemente de si existimo o no.

• Autobigrafia científica y últimos escritos de Max Planck: Libro autobiográfico en el que el científico habla sobre su vida, el desarrollo de su ciencia y sobre todo, sobre sus teorías que cambiaron la forma de ver el mundo de la física.

Premio Nobel de Física.

A lo largo de sus años, sus estudios en el campo de la física y posteriormente sus descubrimientos sobre la emisión de energía y la radiación, que dieron origen a la teoría cuántica, dieron sus frutos, pues, desde un inicio la teoría no era bien aceptada.

Pero eso no significó un obstáculo para Max, por el contrario, él siguió haciendo sus investigaciones y cada vez que descubría algo nuevo referente a su teoría, no encontraba qué hacer con ello. Lo consideró un problema, y es que, en algunas ocasiones, él mismo dudaba sobre la veracidad de su teoría.

Él estudiaba los objetos más pequeños del universo, y cómo éstos interactuaban entre sí transmitiendo energía a otros objetos igual de pequeños o muy grandes; debido a eso, en algunos casos llegó a dudar sobre sus descubrimientos, sin embargo, no se detuvo.

Al descubrir la mecánica cuántica y el alcance poderoso que ésta tenía, que además explicaba y modelaba la forma en la que veíamos a la física en el sentido de que ahora no sólo estudiaba objetos grandes y visibles, sino que también estudia objetos pequeños y no visibles.

La creación de su teoría cuántica, el descubrimiento de la Constante de Planck, la Ley universal de Planck, su estudio en general sobre la emisión de energía de cuerpos calientes, le dieron un Premio Nobel de Física en el año 1918. Premio del cual es merecedor.

Debemos tener en cuenta la magnitud del alcance del descubrimiento de Max, pues, si él no hubiese estudiado la emisión de energía, y no habría probado que la energía puede emitirse en paquetes pequeños llamados fotones, hoy día no existirían los microondas. (Ver también: María Curie)

Gracias a la teoría cuántica hoy día existe la tecnología que conocemos, los transistores juegan un papel fundamental en la creación de aparatos electrónicos útiles, que no serían capaces sin la teoría de Max. Además, los televisores, los rayos láser, entre muchas otras cosas que hoy día existen no existirían sin Max Planck.

Relación con Albert Einstein

La ciencia vio el nacimiento de dos grandes de la ciencia, y a lo largo de la historia, ha visto el nacimiento de muchos grandes de la ciencia que, con sus teorías, análisis, observaciones y estudios, han cambiado la forma en la que vemos y percibimos al mundo.

Teorías revolucionarias pioneras han surgidos, y con el paso de los años, esas teorías han sido verificadas o desmentida en su totalidad, sin embargo, el objetivo siempre ha sido el mismo, explicar los fenómenos del universo visible e invisible.

Es importante mencionar que, no siempre se tuvo la oportunidad de ver a dos grandes de la física en un mismo sitio o compartiendo amistad. En muchos casos, algunos grandes nacieron el épocas totalmente distinta, pero, sus conocimientos han pasado a lo largo de los años como sus legados para las nuevas generaciones.

Max Planck revolucionó el mundo de la física al dar en el clavo con el problema de la catástrofe violeta, problema que aquejó durante años a los grandes físicos de la época, pues, la física clásica de Newton no era suficiente para resolver dicho problema.

Los físicos de aquella época quienes usaban la física clásica para tratar de comprender el comportamiento de la radiación y la luz , se dieron cuenta que no era suficiente la física clásica. Un ejemplo de ello, es el llamado Radiación de un Cuerpo Negro.

El ejemplo consiste en que un cuerpo negro absorbe toda la radiación electromagnética que sucede sobre él, además de ello, emite dicha energía en forma de radiación térmica generando un espectro que podía medirse, pero, la física clásica de Newton decía que las ondas ultravioleta deberían aumentar infinitamente.

Tras hacer muchos experimentos, los físicos se dieron cuenta que la predicción de Newton no sucedía, por lo cual desmintieron dicha teoría. Max se lanzó a crear una solución diciendo que la energía no solo podía transmitirse en forma de onda, sino también en pequeños paquetes a los que llamó Cuantos.

De esa forma resolvió el problema de la catástrofe ultravioleta, sin embargo, en un comienzo su teoría no tuvo la más grande aceptación; habían muchos que estaban totalmente en contra de lo que él decía en su teoría. Muchos estaban en contra, salvo Albert Einstein.

Un tiempo más tarde, Einstein explicaría el fenómeno fotoeléctrico usando las teorías de Max Planck con respecto a la luz y a la radiación que emitía. Recordemos que, Max establecía que la luz ultravioleta usaba paquetes pequeños de energía, además, la luz ultravioleta es invisible al ojo humano.

Einstein propuso que, estos cuantos, que eran los pequeños paquetes cargados de energía, podían aplicarse también a la luz visible, al fotón. En un comienzo, nisiquiera el mismo Max aceptaba la teoría de Einstein sobre los cuantos en la luz visible.

Conforme pasaban los meses, las teorías generaban gran debate, y Max estudió a fondo la teoría de Einstein y reconoció que ha sido el único científico que ha implementado bien su Constante Planck en su teoría, lo que le daba entender que Einstein sabía de lo que hablaba Planck.

Cuando Max aceptó rotundamente la teoría de Einstein que explica el fenómeno fotoeléctrico, teoría que le otorgó un Nobel de Física; Planck hizo lo necesario moviendo sus hilos para que la teoría fuera publicada y aceptada por los demás científicos aun excepticos. (Ver también: Enrico Fermi)

Durante una Conferencia de Solvay, llevaba a cabo en Bruselas en el año 1911, Einstein tuvo la dicha de encontrarse con Max Planck y además, Max explicó lo que quiso decir Einstein al probar el efecto fotoeléctrico, sin embargo, tuvo dudas con respecto a algunas cosas, dudas que tras una larga charla, Einstein logró disipar.

Debido a aquel gran encuentro, y a que Max quedó impresionado con la genialidad de Einstein, nació una fructuosa amistad, más allá de las contradicciones principales que tenía sus teorías que al final se complementaban, ésto mismo fue lo que los unió como amigos.

Max Planck posteriormente apoyaría a Einstein en sus trabajos posteriores como la Relatividad General y la Relatividad Especial. Como mencioné arriba, Max consideraba que Einstein había sido el único que había logrado implementar bien su Constante Planck y comprendía bien lo que Max quería decir en sus teorías.

Mientras Max era decano de la Universidad de Berlín, debido a la genialidad de Einstein, lo nombró como profesor de física, cargo que Einstein ejecutó honorablemente mientras trabajaba y desarrollaba sus revolucionarias teorías que cambiarían nuevamente al mundo de la física y la historia.