- Biografía
- Investigaciones cientificas
- Relacion con Albert Einstein
- Reconocimientos
- Unidades de Planck
- Constante de Planck
- Ley de Planck
Biografía
Nació el 23 de abril de 1858 en Kiel, del matrimonio de Julius Wilhem con su segunda esposa Emma Patzig. Pasó en Kiel sus seis primeros años y entonces su familia se mudó a Múnich. Allí se matriculó en el Maximiliansgymnasium. A los 16 años obtuvo su Schulabschluss o graduación. Como mostraba talento para la música (tocaba el órgano el piano y el cello), la filología clásica y las ciencias, dudó a la hora de elegir su orientación académica. Planck se matriculó para el curso 1874/75 en la Facultad de Filosofía de la Universidad de Múnich. Allí, condujo sus propios experimentos (por ejemplo sobre la difusión del hidrógeno a través del platino caliente) antes de encaminar sus estudios hacia la física teórica. El curso 1877/78 lo realizó en Berlín, en la Universidad Friedrich-Willhems. En esta época se dedicó paralelamente por su cuenta al estudio de la obra de Rudolf Clausius, de que admiró su discurso comprensible y su claridad, sobre los principios de la termodinámica. Fue en este tema en el que trabajó para preparar su tesis de doctorado y que presentó en 1879 En Múnich, con 21 años. En 1889, volvió a Berlín, donde desde 1892 fue el director de la cátedra de Física teórica. En 1913, se puso a la cabeza de la universidad de Berlin. En 1918 recibió el Premio Nobel de física por la creación de la mecánica cuántica.
Los descubrimientos de Planck, que fueron verificados posteriormente por otros científicos, fueron el nacimiento de un campo totalmente nuevo de la física, conocido como mecánica cuántica y proporcionaron los cimientos para la investigación en campos como el de la energía atómica. Reconoció en 1905 la importancia de las ideas sobre la cuantificación de la radiación electromagnética expuestas por Albert Einstein, con quien colaboró a lo largo de su carrera.
Investigaciones científicas
Profundizó en el estudio de la teoría del calor y descubrió, uno tras otro, los mismos principios que ya había enunciado Josiah Willard Gibbs (sin conocerlos previamente, pues no habían sido divulgados).
En 1900, descubrió una constante fundamental, la denominada Constante de Planck, usada para calcular la energía de un fotón. Planck establece que la energía se radia en unidades pequeñas denominadas cuantos. La ley de Planck relaciona que la energía de cada cuanto es igual a la frecuencia de la radiación multiplicada por la Constante de Planck. Un año después descubrió la ley de radiación del calor, denominada Ley de Planck, que explica el espectro de emisión de un cuerpo negro. Esta ley se convirtió en una de las bases de la teoría cuántica, que emergió unos años más tarde con la colaboración de Albert Einstein y Niels Bohr.
Relación con Albert Einstein
En 1905 se publicaron los primeros estudios del desconocido Albert Einstein acerca de la teoría de la relatividad, siendo Planck unos de los pocos científicos que reconocieron inmediatamente lo significativo de esta nueva teoría científica.
En 1910 Einstein precisó el comportamiento anómalo del calor específico en bajas temperaturas como otro ejemplo de un fenómeno que desafía la explicación de la física clásica. Planck y Walther Nernst para clarificar las contradicciones que aparecían en la física organizó la primera Conferencia Solvay, realizada en Bruselasuniversidad de Berlín mientras que Planck fue decano. en 1911. En esta reunión, Einstein finalmente convenció a Planck sobre sus investigaciones y sus dudas.
Reconocimientos
En su honor se bautizó el cráter Planck en la Luna.
Unidades de Planck
Las unidades de Planck o unidades naturales son un sistema de unidades propuesto por primera vez en 1899 por Max Planck. El sistema mide varias de las magnitudes fundamentales del universo: tiempo, longitud, masa, carga eléctrica y temperatura. El sistema se define haciendo que estas cinco constantes físicas universales de la tabla tomen el valor 1 cuando se expresen ecuaciones y cálculos en dicho sistema.
El uso de este sistema de unidades trae consigo varias ventajas. La primera y más obvia es que simplifica mucho la estructura de las ecuaciones físicas porque elimina las constantes de proporcionalidad y hace que los resultados de las ecuaciones no dependan del valor de las constantes.
Por otra parte, se pueden comparar mucho más fácilmente las magnitudes de distintas unidades. Por ejemplo, dos protones se rechazan porque la repulsión electromagnética es mucho más fuerte que la atracción gravitatoria entre ellos.
También permite evitar bastantes problemas de redondeo, sobre todo en computación. Sin embargo, tienen el inconveniente de que al usarlas es más difícil percatarse de los errores dimensionales.
Constante de Planck
La constante de Planck, simbolizada con la letra h (o bien ħ=h/2π, en cuyo caso se conoce como constante reducida de Planck), es una constante física que representa al cuanto elemental de acción. Desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica.La constante de Planck relaciona la energía E de los fotones con la frecuencia ν de la onda lumínica (letra griega Ni) según la fórmula:
Dado que la frecuencia ν, longitud de onda λ, y la velocidad de la luz c están relacionados por ν λ = c, la constante de Planck también puede ser expresado como:
Ley de Planck
La intensidad de la radiación emitida por un cuerpo negro con una temperatura T viene dada por la ley de Planck:
