Max Planck(1858 — 1947)

Max Planck

Reich allemand

8 min de lecture

SciencesScientifiqueXIXe siècleFin du XIXe siècle et XXe siècle (1858-1947)

Physicien allemand (1858-1947) qui a révolutionné la physique en découvrant la théorie des quanta en 1900. Il a établi que l'énergie est émise par petites portions discrètes appelées quanta, jetant les bases de la mécanique quantique. Ses travaux ont marqué le passage de la physique classique à la physique moderne.

Questions fréquentes

Max Planck (1858-1947) est le physicien allemand qui a découvert que l'énergie n'est pas continue, mais émise par paquets discrets appelés quanta. Ce qu'il faut retenir, c'est que sa découverte, présentée le 14 décembre 1900 devant la Société de physique de Berlin, résolvait le problème du rayonnement du corps noir que la physique classique ne parvenait pas à expliquer. Moins une simple correction qu'un bouleversement complet de la compréhension de la matière et de l'énergie, cette idée a jeté les bases de toute la mécanique quantique moderne.

Citations célèbres

« La science ne peut résoudre le mystère fondamental de la nature, car à la fin, nous sommes nous-mêmes une partie du mystère que nous essayons de résoudre. »

Faits marquants

  • 1900 : Formule sa théorie des quanta en étudiant le rayonnement du corps noir
  • 1900 : Introduit la constante de Planck (h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s), constante fondamentale de la physique
  • 1918 : Reçoit le prix Nobel de physique pour sa découverte de la quantification de l'énergie
  • 1930 : Devient président de la Société Kaiser-Wilhelm pour la promotion de la science
  • 1947 : Décède à Göttingen, laissant un héritage transformant la compréhension de la matière et de l'énergie

Œuvres & réalisations

Loi de Planck sur le rayonnement du corps noir (1900)

Formule mathématique décrivant avec précision le rayonnement émis par un corps chauffé, introduisant pour la première fois la constante h (constante de Planck). Cette loi constitue le point de départ de toute la physique quantique moderne.

Hypothèse des quanta d'énergie (14 décembre 1900)

Proposition révolutionnaire selon laquelle l'énergie n'est pas continue mais émise par petites portions discrètes appelées quanta. Cette idée, que Planck lui-même jugeait provisoire, allait bouleverser l'ensemble de la physique du XXe siècle.

Vorlesungen über Thermodynamik (Leçons sur la thermodynamique) (1897)

Ouvrage de référence qui synthétise les travaux de Planck sur la thermodynamique avant sa découverte des quanta. Il fut utilisé comme manuel dans les universités allemandes pendant des décennies.

Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung (Théorie du rayonnement thermique) (1906)

Livre dans lequel Planck expose de manière systématique sa théorie quantique du rayonnement. Il y formalise l'introduction de la constante universelle h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s, depuis baptisée 'constante de Planck'.

Où va la science ? (Positivismus und reale Aussenwelt) (1931)

Essai philosophique dans lequel Planck réfléchit aux fondements de la connaissance scientifique et au réalisme en physique. Il y défend l'idée que la science cherche à saisir une réalité objective indépendante de l'observateur.

Wissenschaftliche Selbstbiographie (Autobiographie scientifique) (1948)

Témoignage posthume dans lequel Planck retrace son parcours intellectuel et les circonstances qui l'ont conduit à la théorie des quanta. Document irremplaçable pour comprendre la genèse d'une des plus grandes révolutions scientifiques.

Anecdotes

En 1900, Max Planck présente sa formule révolutionnaire sur le rayonnement du corps noir lors d'une séance de la Société de physique de Berlin. Il admet lui-même ne pas vraiment croire à sa propre théorie des quanta, la considérant comme une astuce mathématique provisoire. Il faudra attendre Einstein pour que l'hypothèse quantique soit prise au sérieux.

Planck a souffert de tragédies personnelles déchirantes : son fils aîné Karl est mort au combat en 1916, ses deux filles jumelles sont mortes en couches respectivement en 1917 et 1919, et son fils Erwin a été exécuté par les nazis en 1945 pour avoir participé au complot contre Hitler. Malgré ces drames, il a continué à travailler jusqu'à la fin de sa vie.

Lorsque Planck était étudiant, son professeur de physique à Munich lui aurait déconseillé de faire carrière dans cette discipline, lui affirmant que 'tout avait déjà été découvert' en physique. Planck répondit qu'il ne cherchait pas à faire de grandes découvertes, mais simplement à approfondir les connaissances existantes. Il allait pourtant révolutionner la science entière.

Planck reçut le prix Nobel de physique en 1918 pour sa découverte des quanta d'énergie. Il utilisa une partie de l'argent du prix pour acheter des obligations de guerre allemandes, perdant ainsi presque toute la somme lors de la défaite de 1918. À la fin de sa vie, il était presque ruiné matériellement mais universellement reconnu scientifiquement.

En 1944, à l'âge de 86 ans, la maison de Planck à Berlin fut complètement détruite par un bombardement allié. Il perdit ses manuscrits, sa bibliothèque et tous ses souvenirs. Évacué en Bavière, il fut finalement recueilli par des soldats américains en 1945 qui le conduisirent en lieu sûr, reconnaissant en lui l'un des plus grands savants de l'histoire.

Sources primaires

Über eine Verbesserung der Wienschen Spektralgleichung (Sur une amélioration de l'équation spectrale de Wien) (14 décembre 1900)
Si cette relation est exacte, alors la constante de rayonnement b peut être exprimée en fonction des quantités h et k... l'énergie élémentaire ε doit être proportionnelle à la fréquence de vibration.
Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung (Leçons sur la théorie du rayonnement thermique) (1906)
Nous considérons l'énergie E d'un résonateur comme étant composée d'un nombre entier fini de parties égales, et nous faisons usage pour cela de la constante naturelle h = 6,55 × 10⁻²⁷ erg·s.
Wissenschaftliche Selbstbiographie (Autobiographie scientifique) (1948 (posthume))
Ce fut un acte de désespoir. De nature, je suis pacifique et répugne aux aventures douteuses. Mais j'avais lutté pendant six ans contre la thermodynamique classique sans résultat. Je devais à tout prix trouver une explication théorique.
Discours du prix Nobel (2 juin 1920)
La découverte de l'hypothèse des quanta a conduit à l'idée que dans la nature il existe une grandeur fondamentale discrète, la constante h, qui fixe une limite à l'indivisibilité des processus physiques.

Lieux clés

Université Humboldt de Berlin

Planck y enseigna la physique théorique de 1889 à 1926, faisant de Berlin le centre mondial de la physique théorique. C'est dans ce cadre qu'il élabora sa théorie des quanta.

Kiel, Allemagne

Ville natale de Max Planck, où il naquit le 23 avril 1858 dans une famille bourgeoise prussienne cultivée. La Prusse du XIXe siècle valorisait fortement l'éducation et les sciences.

Munich, Université Ludwig-Maximilian

Planck y fit ses études de physique et y soutint sa thèse de doctorat en 1879. C'est là qu'un professeur lui déconseilla de faire de la physique, estimant que tout avait déjà été découvert.

Société de physique de Berlin (Deutsche Physikalische Gesellschaft)

C'est devant cette société savante que Planck présenta sa formule révolutionnaire le 14 décembre 1900, date considérée comme le jour de naissance de la physique quantique.

Göttingen, Allemagne

Ville où Planck se réfugia après la destruction de sa maison berlinoise et où il mourut le 4 octobre 1947. Göttingen était alors un centre majeur des mathématiques et de la physique allemandes.

Liens externes & ressources

Œuvres

Vorlesungen über Thermodynamik (Leçons sur la thermodynamique)

1897

Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung (Théorie du rayonnement thermique)

1906

Où va la science ? (Positivismus und reale Aussenwelt)

1931

Wissenschaftliche Selbstbiographie (Autobiographie scientifique)

1948

Voir aussi