Max Planck - Définition et Explications

Introduction

Max Planck
Max Planck
Naissance 23 avril 1858
Kiel (Allemagne)
Décès 4 octobre 1947 (à 89 ans)
Göttingen (Allemagne)
Nationalité Allemagne Allemagne
Champs Physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui connaît...)
Institution Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) de Kiel
Université de Göttingen
Université Humboldt de Berlin (L'Université Humboldt de Berlin (En allemand, Humboldt-Universität zu Berlin : HU Berlin) est une université allemande. C'est la plus ancienne des quatre...)
Kaiser Wilhelm Gesellschaft
Célèbre pour Constante de Planck (En physique, la constante de Planck, notée h, est une constante utilisée pour décrire la taille des quanta. Elle joue un rôle central dans la mécanique quantique et a été nommée d'après le physicien Max Planck.)
Postulat de Planck
Loi de Planck (La loi de Planck définit la distribution de luminance énergétique monochromatique du rayonnement thermique du corps noir en fonction de la température thermodynamique.)
Distinctions Prix Nobel de physique (Le prix Nobel de physique est une récompense gérée par la Fondation Nobel, selon les dernières volontés du testament du chimiste Alfred Nobel. Il récompense...) (1918)
Erwin Planck fils exécuté par la Gestapo
Max Planck (Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne - 4 octobre 1947 à Göttingen, Allemagne) est un physicien allemand. Il est lauréat du prix...) en 1901.

Max Planck (né Max Karl Ernst Ludwig Planck le 23 avril 1858 à Kiel, Allemagne - 4 octobre 1947 à Göttingen, Allemagne) est un physicien allemand. Il est lauréat du prix Nobel de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) de 1918 pour ses travaux en théorie des quanta (La théorie des quanta est le nom donné à une théorie physique qui tente de modéliser le comportement de l'énergie à très petite...). Il a reçu la médaille Lorentz en 1927 et le prix Goethe en 1945.

Biographie

Max Planck, né le 23 avril 1858 à Kiel, est issu d’une famille nombreuse et bourgeoise. Ses arrière-grand-père et grand-père paternels sont professeurs de théologie, son père professeur de droit (il participa à la rédaction du code civil allemand), tandis que sa mère est issue d'une famille de pasteurs.

Études et débuts

Max Planck fait ses études secondaires à Munich où son père enseigne.

Il hésite alors entre se consacrer à la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble...) ou à la musique. En 1874, il entame des études de mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...) et de physique à l’université. Il obtient son baccalauréat (Le baccalauréat (altération du bas-latin bachalariatus, désignant un rang de débutant d'abord dans la chevalerie, et puis dans la hiérarchie religieuse et...) à dix-sept ans et, trois ans plus tard, il conclut son cursus universitaire à Berlin avec Hermann von Helmholtz et Gustav Kirchhoff comme professeurs.

En 1878, il soutient sa thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il...) de doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le docteur. Selon les pays et les époques, le doctorat...) sur « le second principe de la thermodynamique » et la notion d'entropie (En thermodynamique, l'entropie est une fonction d'état introduite en 1865 par Rudolf Clausius dans le cadre du deuxième principe, d'après les travaux de Sadi Carnot. Clausius a montré que le rapport Q / T...). Ses professeurs ne sont guère convaincus. Il passe néanmoins son habilitation (L'habilitation est la plus haute qualification universitaire qu'une personne puisse recevoir dans certain pays européens. Faisant suite à un doctorat, l'habilitation exige du candidat la...) l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) suivante (1881) sur « les états d'équilibre des corps isotropes aux différentes températures », aboutissant aux mêmes résultats que ceux obtenus auparavant par l'américain Josiah Willard Gibbs, dont les travaux étaient restés confidentiels.

Jusqu'en 1885, il recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) un poste d'enseignant en physique théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique.), discipline peu à la mode à l'époque. Il obtiendra enfin un poste de professeur adjoint à l'université de Kiel en 1885.

À la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la...) de Kirchhoff, et sur recommandation (Les industries ne fonctionnent pas correctement sans normes garantissant l'interopérabilité, des organismes crées pour, promulguent des recommandations, qui si elles sont suivies...) de Helmholtz, il est appelé à l’université Humboldt de Berlin comme professeur adjoint puis titulaire en 1892. Un poste qu'il gardera environ quarante ans.

Recherches

À Berlin, il poursuit des travaux en thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en...), en électromagnétisme (L'électromagnétisme est une branche de la physique qui fournit un cadre très général d'étude des phénomènes électriques et magnétiques dans leur synthèse du champ électromagnétique : le champ électromagnétique est produit...) et en physique statistique (La physique statistique a pour but d'expliquer le comportement et l'évolution de systèmes physiques comportant un grand nombre de particules (on parle de systèmes macroscopiques), à partir des...).

Planck rejette, dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), le modèle atomiste des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière...) de Maxwell et Boltzmann. Pour lui, la théorie atomique (La théorie atomique est une théorie, publiée à la fin du XVIIIe siècle, sur la nature de la matière, afin d'expliquer certains phénomènes chimiques. Elle stipule que la matière...) s’effondrera à terme en faveur de l’hypothèse de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) continue. Il se rallie devant l'évidence à l'atomisme (L'atomisme est une théorie philosophique proposant une conception d'un univers composé de matière et de vide. Selon les atomistes, les atomes composant l'univers sont tous de même substance et ne...) à partir des années 1890.

À cette même époque Lord Kelvin (Le kelvin (symbole K, du nom de Lord Kelvin) est l'unité SI de température thermodynamique. Par convention, les noms d'unité sont des noms communs et s'écrivent en minuscule (« kelvin » et non « Kelvin »).) identifie le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) du corps noir (En physique, un corps noir désigne un objet idéal dont le spectre électromagnétique ne dépend que de sa température. En pratique, un tel objet matériel n'existe pas, mais il représente un cas idéalisé servant de...) comme l'un des problèmes à résoudre. Jožef Stefan, Ludwig Boltzmann, Wilhelm Wien (Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien (13 janvier 1864 à Fischhausen alors en Prusse Orientale, maintenant Primorsk (????????) en Russie (enclave de Kaliningrad) - 30 août 1928 à Munich) était un physicien allemand. Il...) s'y attaquent ainsi que Otto Richard Lummer, Ernst Pringsheim, Heinrich Rubens, Ferdinand Kurlbaum, Friedrich Paschen et Lord Rayleigh.

Travaillant à formuler avec exactitude le second principe de la thermodynamique, Planck s’intéresse dès 1894 au rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique et magnétique.) du corps noir. Il adopte les méthodes statistiques de Boltzmann.

En 1899, il introduit les constantes de Planck (h) et de Boltzmann (k) en même temps que la notion des quanta.

En octobre 1900, il détermine la loi de répartition spectrale du rayonnement thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques, en...) du corps noir, sans en maitriser l'interprétation physique.

C’est à la fin de 1900 qu’il présente sa découverte à la société de physique de Berlin. C’est la naissance de la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou...) des quanta, à l'approfondissement de laquelle il participera peu, laissant Einstein l'étayer solidement. Planck a du mal à accepter sa propre hypothèse, rendant la matière « discontinue ». Il devient, par la suite, l'un des premiers soutiens d'Einstein, bien que ce dernier fut très critique vis-à-vis des théories de Planck avant de reconnaître ses positions novatrices.

Avec Nernst, Planck organise le premier congrès Solvay (Les conseils Solvay (aussi appelés congrès Solvay et conférences Solvay) sont des conférences scientifiques en physique et en chimie qui se sont tenues depuis 1911. Au début du XXe siècle, ces conseils, réunissant les...) à Bruxelles en novembre 1911 qui réunit les sommités de la physique de cette époque. Vers la même époque, il s'oppose au positivisme logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une première...) d'Ernst Mach.

Il prend sa retraite universitaire en 1927 mais continue à enseigner par la suite. Il reçoit, cette année là, la Médaille Lorentz, prix décerné par l'Académie (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs pairs, qui a pour mission de veiller aux usages dans leurs disciplines respectives...) royale des arts et des sciences néerlandaise.

Honneurs

Profil de Max Planck sur une pièce de 2 Marks (1947)

Depuis 1894, il est membre de l'Académie de Prusse dont il est nommé secrétaire perpétuel du comité de physique en 1912, impulsant une certaine dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) à cette institution. Il y a fait notamment admettre Einstein.

Après avoir été nommé deux fois en 1907 et en 1908, il reçoit le prix Nobel de physique de 1918 « en reconnaissance des services rendus à l'avancement de la physique par sa découverte des quanta d'énergie » (remis en 1919 pour cause de guerre).

En 1913, il est nommé recteur de l'Université de Berlin.

En 1921, il est lauréat de la médaille Liebig puis en 1927 de la médaille Franklin pour sa notion de quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure indivisible, que ce soit celle de l'énergie, de la...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) et de la médaille Copley (La médaille Copley est une récompense dans le domaine des sciences. C'est la médaille la plus prestigieuse attribuée par la Royal Society (de Londres). C'est aussi la plus...) en 1929.

La médaille « Max Planck » de physique est créée, elle lui sera conjointement attribuée avec Einstein en 1929.

L’année suivante, à la mort de von Harnack, Planck est nommé président de la société KWG (Kaiser Wilhelm Gesellschaft, en l'honneur du kaiser Guillaume) qui deviendra après la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...) Guerre mondiale la Société Max Planck (La Société Max-Planck (en allemand Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. soit Société Max-Planck pour le développement de la science) est un organisme public allemand de recherche...) (Max-Planck-Gesellschaft), l'une des grandes institutions de la recherche allemande.

Dans le même temps, il rédige des traités de physique théorique, et travaille sur des ouvrages de vulgarisation réputés pour leur accessibilité. Il s'intéresse beaucoup à la pédagogie (La pédagogie est, étymologiquement, l'action de "conduire les enfants", du grec PAIDAGÔGIA. C'est donc l'art d'éduquer. Le terme désigne les méthodes et pratiques d'enseignement et...). Il a été le directeur de thèse (Un chercheur qui supervise le travail d'un doctorant est appelé directeur de thèse (au féminin, directrice ou directeur).) de deux "Prix Nobel", Max von Laue en 1903 et Walther Bothe en 1914, mais également du philosophe Moritz Schlick (1904).

Max Planck meurt le 4 octobre 1947 à Göttingen.

Planck est reconnu par les plus grands scientifiques, même avant sa mort. Einstein dit de lui qu’il est « un homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon,...) à qui il a été donné de doter le monde (Le mot monde peut désigner :) d’une grande idée créatrice ». Quant à Louis de Broglie (Louis Victor de Broglie, prince, puis duc de Broglie (15 août 1892 à Dieppe, France - 19 mars 1987 à Louveciennes, France) est un mathématicien et physicien français....), il affirme : « l’œuvre qu’il a accomplie est de celles qui assurent à leur auteur une gloire immortelle et, si quelque cataclysme ne vient pas anéantir notre civilisation, les physiciens des siècles à venir parleront toujours de la constante de Planck et ne cesseront de répéter avec admiration le nom de celui qui a révélé aux hommes l’existence des quanta ».

La vie (La vie est le nom donné :) privée de Planck

Il se marie avec Marie Merck (1861-1909) en 1887 et devient père de famille dès 1888. Ils s'installent alors à Grunewald, dans la banlieue (La banlieue désigne communément l'espace urbanisé d'une ville qui est situé dans la continuité du bâti de sa ville-centre et qui en est administrativement distinct.) de Berlin. Il aura au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des...) quatre enfants dont trois moururent lors de la Première Guerre mondiale, son fils aîné, Karl, devant Verdun en 1916 et ses deux jumelles (On désigne par le terme jumelles un dispositif optique binoculaire grossissant destiné à l'observation d'objets à distance, constitué de deux lunettes symétriques montées en...) en 1917 et 1919, de suites de couches. Erwin, son cadet, est fait prisonnier en France. Ce dernier est resté très proche de son père durant l'entre-deux-guerres, occupant des fonctions administratives importantes dans le régime de Weimar. Il est arrêté en 1944, accusé de tentative d'assassinat sur Hitler dans le cadre du complot du 20 juillet 1944. Erwin est exécuté en février 1945.

Sa première femme meurt en 1909 et il se remarie avec Marga von Hößlin (1882-1948).

Planck a toujours conservé de sa jeunesse un attrait marqué pour la musique : il a ainsi composé quelques pièces et maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à différents niveaux selon ceux-ci.) le piano avec lequel il joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la...) parfois avec le violoniste Joseph Joachim, ou plus tard avec Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le 18 avril 1955 à Princeton, New Jersey) est un physicien qui fut successivement allemand, puis apatride...).

Défenseur d'une certaine tradition ou progressiste ?

Planck a toujours été respectueux de la hiérarchie mais n'hésite pas à défendre ses convictions contre les opinions du moment. Il a témoigné à plusieurs reprises de son patriotisme et de son soutien à la monarchie avant et pendant la Première Guerre mondiale.

Il défend l'universitaire Léo Arons en 1895 dont la seule faute est d'appartenir à un parti d'opposition, et ce contre l'avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en fait un monoplace de...) du ministre du Culte et de l'Éducation de l'époque. De même, il favorise l'accès à l'enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le...) supérieur aux femmes, dont la plus célèbre reste Lise Meitner.

En 1914, il signe, avec quatre-vingt treize intellectuels allemands « L'Appel aux peuples civilisés du monde », proclamant sa solidarité avec l'armée allemande. Il réitère à plusieurs reprises des discours patriotiques mais modère dès 1915 son attitude en refusant le boycott des publications britanniques préconisé par Vienne. Il pense alors à l'après-guerre en évoquant la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin...) désastreuse de la science allemande en cas de défaite et lutte contre toutes les tentatives d'isolationnisme en faisant preuve de modération.

Dans l'entre-deux-guerres, il participe activement à la reconstruction de la vie intellectuelle allemande en réussissant à obtenir d'importantes subventions de l'état ou de fondations (Les fondations d'un ouvrage assurent la transmission et la répartition des charges (poids propre et surcharges climatiques et d'utilisation) de cet ouvrage sur le sol. Le mode de fondation sera établi suivant la capacité portante du sol. Soit le...) privées. Politiquement, il reste plutôt conservateur, défendant le pouvoir en place et étant défavorable au suffrage universel. Il refuse toutefois, à plusieurs reprises, de s'exprimer à propos de sujets en dehors de la sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé centre. La...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.). Il plaide fortement en faveur de la recherche fondamentale (La recherche fondamentale regroupe les travaux de recherche scientifique n'ayant pas de finalité économique déterminée au moment des travaux. On oppose en général la...), s'opposant en cela à Stark dont l'influence grandit avec l'influence des nazis.

La montée de l'antisémitisme commence à atteindre plusieurs grands savants dont le plus célèbre reste Einstein. En 1933, Hitler devient chancelier du Reich. Planck occupe alors des postes clé dans plusieurs institutions, dont l'institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est...) Kaiser-Wilhelm, société savante (Une société savante est une association d’érudits, leur permettant de se rencontrer, d'exposer le résultat de leurs recherches, de se confronter avec leurs pairs, spécialistes du même domaine, et enfin de diffuser leurs travaux via...) possédant un certain pouvoir financier. Il pense alors pouvoir modérer la politique du Führer par un certain degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de pragmatisme. Il ne s'oppose donc pas directement au pouvoir en place et prône la discrétion même si plusieurs de ses interventions publiques sont imprégnées de modération. En mars 1933, Einstein, en voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du XXe siècle avec...) aux États-unis, annonce qu'il ne retournera pas en Allemagne pour des raisons politiques. Planck manifeste en privé son désaccord avec cette décision, estimant que ses effets risquaient d'être délétères pour les scientifiques juifs encore sur place. Il rencontre en mai 1933 Adolf Hitler pour essayer de défendre ses collègues israélites dans l'intérêt de l'Allemagne, sans succès. Ses discours ultérieurs restent dans la ligne choisie, mêlant une certaine ambiguïté dans l'opposition : il fait ainsi plusieurs éloges sur la relativité sans en citer pourtant l'auteur. Les résultats sont néanmoins positifs dans les premières années : il fait échouer la nomination de Stark à la tête d'un institut important, parvient à obtenir des fonds pour la recherche et à conserver des membres juifs. Sous la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), la société savante sous la direction de Planck doit cependant s'aligner progressivement sur le pouvoir, le savant étant obligé de discourir en l'honneur du Führer et de faire le salut Nazi. Planck finit par abandonner toute fonction officielle en 1938. Il continue cependant de donner des conférences sur des thèmes sensibles comme "Science et religion" où il avoue croire en Dieu mais pas en celui des chrétiens.

Sa maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille, voire de plusieurs, sans être considérée comme un immeuble...), à Grunewald, est détruite par un bombardement aérien (Le bombardement aérien est une opération consistant à pilonner, depuis les airs, un objectif à l'aide d'armements air-sol tels que des bombes ou des missiles.) le 15 février 1944 alors qu'il résidait à Rogatz, près de Magdeburg. À plus de 80 ans, il est obligé de fuir les bombardements alliés. À la libération, il se réfugie à Göttingen avec sa femme et sa nièce. À la demande des survivants, il devient un temps le président de l'institut Kaiser-Wilhelm, transformée en Institut Max Planck le 11 novembre 1946

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