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| 中外科学家发明家丛书：普郎克 （四） | 发布于:2013/07/31 | |
| 四、孤独的热力学家 按理说在著名的研究者门下学习，应该是件好事，最起码耳濡目染能了 家，马克斯•普朗克没有在物理学实验室里工作过，他只是详细记录两位导 师和数学家魏尔斯特拉斯的讲课纲要，并在家里用心地研究这些讲课纲要。 在 70 年代，这位开始起步的理论物理学家在很大程度上还是一个自学 在论文著作课中，马克斯•普朗克自修了热学领域的权威克劳休斯的著 作，使他受益很大。克劳休斯——这位伟大的研究者——的作品以其阐述的 清晰和令人信服的力量吸引着马克斯•普朗克。 直到今天，当我们来评价马克斯•普朗克的贡献时，首先要讲到的，无 疑是他在热力学方面的成绩。 马克斯•普朗克一生在热力学方面下最长久的功夫，取得了重要的成绩。 他曾经着重研究了不可逆方程，提出了自己的热力学第二定律的叙述方式。 在另外一些方面，他也发表了一些发人深省的见解。他起初重视热力学理论 的唯象性和连续性，宣称不必借助于有关物质由分子构成的特殊假设来解决 问题。但是他的这种看法后来发生了一定程度的变化。他的研究结果和美国 人吉布斯的结果不谋而合，当他得知此事后，就很自愿地承认了吉布斯的先 见之明。他写的《热力学讲义》一书，曾经在 30 多年的时间内被公认为一本 特别清楚、特别系统和特别精辟的热力学名著。事实上，在 1900 年前后，他 已经成为了国际性的热力学权威。 1879 年，21 岁的马克斯•普朗克提交论文《论机械热学第二定律》进行 答辩，使他获得了哲学博士学位。 在论文中，马克斯•普朗克研究了导热过程不可逆的问题，还提出了表 达熵最初的一般公式。 熵——没有给出明显概念的状态和数量特征，决定着能量转换不可逆的 程度。马克斯•普朗克的表达方式是：“任可方法也不能使导热过程为可逆 的”，——这就超越了克劳休斯提出的熵概念定义的范围。他把熵概念变为 甚至适用于不平衡状态的科学抽象，因而创造性地概括了熵概念。他从一开 始就把熵的问题摆在自己研究的中心，这一确定决定性地促使了量子论的创 立。 然而，这一篇远远超越科学发展的著作，“给当时的科学界的印象等于 零。”——60 年后，马克斯•普朗克在《科学传记》中如是说。 虽然他在论文答辩时获得高度评价，但是主考之一阿道夫•冯•拜耳却 暗自认为理论物理学是完全空洞的科学，所以对年轻的马克斯•普朗克表现 了极为轻视的态度。 拜尔是一名化学家，诺贝尔化学奖得主。他属于充满经验主义情绪的自 然科学家之列，这些科学家把直接证明的实验数据范围以外的一切统统弃 掉，认为是“投机的东西”。 马克斯•普朗克把他的博士论文寄给赫尔姆霍茨，而这位导师也许根本 没有翻阅过它。在这个领域内进行研究工作的基尔霍夫仔细地读了这篇文 章，但他把马克斯•普朗克的思维过程当做错误的想法否定了。最后，连克 劳休斯也没有回信，尽管克劳休斯的著作最接近马克斯•普朗克的想法，并 以其作品直接唤起了这个年轻科学家对熵的研究。 面对这样的挫折，马克斯•普朗克并没有停步不前，也没有陷入失望和 丧失勇气。他是那样地坚信自己道路的正确性和自己结论的合理性。 1880 年 6 月 14 日，也就是马克斯•普朗克博士论文发表的第二年，为 来，而作为理论物理学家的普朗克，也曾经试图把热力学和当时还是新理论 的麦克斯韦电动力学统一起来。他早在 1891 年就曾指出“熵增原理必须扩充 到所有自然力……这不但包括热过程和化学过程，而且也包括电过程和别的 过程。” 为了给热辐射不可逆性的处理作好准备，他从 1895 年开始就认真研究了 电动力学。他的最终目标是通过研究保守性的效应来考察不可逆过程。为此 目的，他研究了电磁振子，而这种研究在他的热辐射理论中起了明显的、重 要的作用。为了证明麦克斯韦理论在红外谱域中可以适用，他在 1911 年到 1912 年间，曾试图把量子理论中的参量和经典理论中的参量等同起来，这种 方法和思想，曾被某些浅见之士说成“普朗克的对应原理”，但这种指认其 实是对真正的对应原理的一种严重曲解！ |
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