प्लँक, मॅक्स कार्ल अर्न्स्ट लुडविग : ( २३ एप्रिल, १८५८ – ४ ऑक्टोबर, १९४७ )
मॅक्स प्लँक यांचे शिक्षण जर्मनीतल्या म्यूनिक आणि बर्लिन येथल्या विद्यापीठात गुस्ताव्ह किरचॉफ आणि हेर्मान ह्ल्मोल्ट्झ या नामवंत शास्त्रज्ञांच्या मार्गदर्शनाखाली झाले. किरचॉफ यांच्या मार्गदर्शनाखाली ऊष्मागतिकीच्या (Thermodynamics) दुसऱ्या नियमावर संशोधन प्रबंध लिहून प्लँक यांनी पीएच्.डी. मिळवली आणि त्याच विद्यापीठात ते भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक झाले. एन्ट्रॉपी, उष्णतेचे विद्युत ऊर्जेत होणारे रूपांतर (Thermo-electricity) आणि विरळ द्रावाणाचा सिद्धांत (‘Theory of dilute solutions’) याविषयी त्यांचे शोधनिबंध प्रसिद्ध झाले. किल येथे ते भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक होते. पुढे बर्लिन विद्यापीठात किरचॉफ यांच्या जागेवर प्लँक यांची नेमणूक झाली. सेवानिवृत्त होईपर्यंत त्यांनी बर्लिन विद्यापीठातच अध्यापन केले. त्यानंतर शास्त्रीय संशोधनाकरता खास स्थापन करण्यात आलेल्या कैसर व्हिल्हेल्म सोसायटीचे ते अध्यक्ष होते. याच संस्थेचे पुढे मॅक्स प्लँक सोसायटी असे नामकरण करण्यात आले.
भौतिकशास्त्रामध्ये संपूर्णत: काळी वस्तू (perfect black body) अशी एक संकल्पना आहे. संपूर्णत: काळी वस्तू म्हणजे अशी की, जी सर्व प्रकारच्या विद्युत चुंबकीय लहरींचे शोषण व उत्सर्जन करते. अशा वस्तूंपासून उत्सर्जित केलेल्या प्रकाशाविषयी, त्यांच्या तरंग लांबीविषयी, वारंवारितेविषयी आणि एकंदरीतच या उत्सर्जनाचे किंवा शोषणाचे स्पष्टीकरण देणे, ते सूत्रबद्ध करणे या विषयी प्लँक यांच्यापूर्वी अनेक शास्त्रज्ञ ५० वर्षे संशोधन करत होते. त्यात प्लँक यांचेच संशोधन सर्वात उपयुक्त ठरले कारण इतर सर्व शास्त्रज्ञ या प्रश्नावर न्यूटनच्या नियमांच्या चौकटीत राहूनच संशोधन करत होते. प्लँक यांनी या चौकटीबाहेर जाऊन संशोधन केले. प्लँक यांनी सर्व तरंग लांबीसाठी लागू होईल असे एकच समीकरण शोधले.
विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीपर्यंत पदार्थांच्या अणूंपासून होणारे ऊर्जेचे उत्सर्जन किंवा शोषण सलगपणे किंवा अखंडीतपणे होते असे समजले जाई. प्लँक यांनी या संकल्पनेला छेद देत अणूंमधून उत्सर्जित होणारी ऊर्जा ही अखंडीत स्वरूपाची नसून ती ऊर्जेच्या पुंजक्यापुंजक्यांनी बाहेर फेकली जाते, शोषली जाते असे सांगितले. या शोधनिबंधात प्लँक यांनी असे दाखवून दिले होते की, उत्सर्जित केली जाणारी प्रकाश ऊर्जा ही उत्सर्जित केल्या जाणाऱ्या प्रकाशलहरींची वारंवारिता आणि एक स्थिरांक यांच्या गुणाकाराएवढी किंवा अशा गुणाकाराच्या पटीत असते. जेव्हा ही ऊर्जा फक्त गुणाकाराएवढी असते, तेव्हा ती ऊर्जा म्हणजे ऊर्जेचा एक पुंज होय. हे ऊर्जापुंज अतिशय सूक्ष्म असतात व एकापाठोपाठ प्रचंड वेगाने उत्सर्जित केले जातात. त्यामुळे प्रकाशाचे उत्सर्जन सलग किंवा अखंडपणे होत असल्यासारखे भासते. परंतु प्रत्यक्षात मात्र हे उत्सर्जन किंवा शोषण ऊर्जापुंजाच्या रूपात होत असते.
या समीकरणात प्लँक यांनी जो स्थिरांक वापरला तो इंग्रजी ‘h’ या अक्षराने दर्शविला जातो. यालाच प्लँकचा स्थिरांक म्हणून ओळखले जाते. ऊर्जेच्या पुंजक्यासाठी प्लँक यांनी ‘क्वांटम’ हा शब्द वापरला असून भौतिकशास्त्रामध्ये तेव्हापासून ‘पुंजभौतिकी’ ही नवीन शाखा उदयाला आली.
मॅक्स प्लँक यांचा पुंज भौतिकी सिद्धांत वापरून अल्बर्ट आइन्स्टाइन यांनी प्रकाश विद्युत परिणाम (photo electric effect) स्पष्ट केला. त्याचप्रमाणे या सिद्धांताच्या आधारे, नील्स बोहर यांनी मॅक्स प्लँक यांच्या भौतिकी सिद्धांताच्या आधारे अणूरचनेचे स्पष्टीकरण दिले. पुंज भौतिकी सिद्धांताच्या या यशस्वी उपयोजनामुळे मॅक्स प्लँक यांना भौतिकशास्त्रातील नोबेल पुरस्काराने गौरविण्यात आले (१९१८).
प्लँक यांची प्रशियन अकॅडेमी ऑफ सायन्सेसवर निवड झाली आणि मग त्यांना या संस्थेचे कायम सचिव करण्यात आले. ते लंडनच्या रॉयल सोसायटीचे व अमेरिकेच्या अकॅडेमी ऑफ सायन्सेसचे सदस्य होते. रॉयल सोसायटीने त्यांना सन्मानपूर्वक कॉप्ली पदक दिले. प्लँक यांच्या सन्मानार्थ जर्मन फिजिकल सोसायटीने त्यांच्या नावाने दरवर्षी प्रख्यात शास्त्रज्ञांना मॅक्स प्लँक पदक देण्याचे निश्चित केले आणि योगायोग असा की, पहिल्याच वर्षी ते पदक अल्बर्ट आइनस्टाइन यांना देण्यात आले.
प्लँक यांचे पुंज भौतिकी विषयक कार्य (Annalen der Physic) या जर्मन नियतकालिकात प्रसिद्ध झाले. त्यांचे कार्य Varlesungen über Thermodynamik आणि Theorie der Würmestrahlung या त्यांच्या ग्रंथात साररूपाने दिले आहे. सायंटिफिक बायोग्राफी अँड डेर पेपर्स, द फिलॉसॉफी ऑफ फिजिक्स आणि ए सर्व्हे ऑफ फिजिकल थिअरी या ग्रंथात प्लँक यांनी स्वत:च्या आयुष्याबद्दल आणि संशोधन कार्याबद्दल विवेचन केले आहे.
संदर्भ :
- http://www.nobleprize.org/nobel-prize/physics/laureates/1918/planck-bio.html
- http://scienceworld.wolfram.com/biography/Planck.html
समीक्षक : रघुनाथ शेवाळे
