マックス・プランクと量子力学の誕生

Nernst Einstein Planck Millikan Laue

左から右へ。

今から120年前の1900年10月7日(日)の早朝、マックス・プランクは、現在私たちが黒体放射のプランク分布として知っている曲線の関数形を発見しました。

マックス・プランク写真

その数時間前、ヘルマン・ルーベンス夫妻がプランク家を訪れていました。 この日は日曜日だったので、コーヒーとケーキを一緒に楽しんだのだろう。 ルーベンスはベルリンのフンボルト大学の物理学の実験教授であり、プランクは理論教授であった。 ルーベンスは、共同研究者のフェルディナンド・カールバウムと一緒に、51ミクロンという異例の長さの波長で、黒体が放出するパワーを温度の関数として測定することに成功した。 彼らは、岩塩の多重反射を利用して、狭い帯域のスペクトルをフィルタリングしたのである。 51ミクロンの波長で、オーブンの実験範囲内の低温限界と最高温度を測定した。 驚くべきことに、低周波の古典的な領域では、ヴィルヘルム・ウィーンの予測に合わない結果が出た。 ルーベンスはプランクに、小さな周波数では、測定されたスペクトル密度が温度に対して線形であることを伝えました。

プランクは興味を持ち、集会が終わるとすぐに仕事に取り掛かりました。

懇親会が終わると、プランクはすぐに仕事を始めました。

この逸話は、アブラハム・パイスがその著書『微妙な主』の中で紹介しているものですが、プランクはその日の夜、ルーベンスに関数を書いたハガキを郵送し、朝一番にルーベンスがそれを受け取るようにしたというものです(大学のオフィスに到着する頃には、ハガキは配達され、彼の机の上に置かれていたはずです)。 その日の朝、ルーベンスはプランクに尋ねたことでしょう。

新しいデータの発表とプランクの関数の発表は10月17日に行われました。 この関数は、低温限界でも高温限界でも、データに適合していました。 プランクは長い間、黒体のスペクトルに興味を持っていた。 彼は熱力学や古典電磁気学を理解していた。 しかし、ルーベンスの高品質なデータは、彼の心を解決へと駆り立てたのである。

マリオ・モリーナを偲んで

この歴史的なメモは、JQIフェローのルイス・オロスコによって書かれました

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