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¿Adónde va la ciencia? por Max Planck (PDF)


Max Planck (1858-1947) fue un físico alemán considerado el padre de la física cuántica. Descubrió que la luz podía emitirse en partículas en lugar de ondas estables. Esta hipótesis revirtió muchos supuestos de la física clásica, allanando el camino para muchos desarrollos futuros en la física cuántica.





¿Quién fue Max Planck?

Max Planck nació en Kiel, Alemania, el 23 de abril de 1858. Estudió en las universidades de Múnich y Berlín y fue considerado un estudiante precioso. Sin embargo, en la Universidad de Munich, su profesor Philipp von Jolly aconsejó a Planck que no eligiera la física porque:


"En este campo, casi todo está descubierto, y todo lo que queda es llenar algunos agujeros".

Sin embargo, Planck se contentó con comprender los aspectos fundamentales generales de la física y no tenía la intención de encontrar nuevos descubrimientos.

Planck recibió un doctorado en filosofía en 1879. Se convirtió en profesor asistente de física teórica en Kiel de 1880 a 1889. Luego se transfirió a la Universidad de Berlín, donde sucedió a su antiguo maestro Kirchoff.


Teoría Cuántica


Además de sus deberes de enseñanza, Planck pudo emprender investigaciones sobre termodinámica y los problemas de la radiación. Su investigación más influyente fue en la distribución de energía emitida por un cuerpo negro. Él emprendió esta investigación en parte debido a ser comisionado por compañías eléctricas que querían crear la máxima luz a partir de una energía mínima.

Un cuerpo negro, es un objeto que absorbe toda la luz. Sus observaciones experimentales mostraron que la distribución de energía de longitud de onda no era constante sino una función de la temperatura.

La energía para un resonador con frecuencia v es hv.

E = hv

Donde h es una constante universal (ahora llamada constante de Planck) que Plank predijo correctamente dentro del 2% del valor generalmente aceptado. (6.626 x 10-34 J s.)


La nueva hipótesis de Planck estaba en oposición a la física clásica que predecía una longitud de onda constante. Inicialmente, el mismo Planck dudaba de la validez de su experimento, sentía que era solo una explicación matemática conveniente. Planck dijo que su segunda ley de termodinámica era


"Un acto de desesperación ... estaba listo para sacrificar cualquiera de mis convicciones anteriores sobre la física".

Planck era ampliamente considerado como un físico conservador, el hecho de que se le ocurrió una teoría tan revolucionaria y que él mismo lo dudaba, ayudó a darle más crédito. A pesar del conservadurismo de Planck, se mantuvo fiel a los datos y hechos que descubrió, y esto le permitió ver más claramente que otros físicos que intentaron unir los resultados con sus expectativas de la teoría clásica.


"No tenemos derecho a suponer que existan leyes físicas, o si han existido hasta ahora, que continuarán existiendo de manera similar en el futuro".

Planck, El universo a la luz de la física moderna (1931)

Su trabajo se resumió en dos libros Thermodynamik (Thermodynamics) (1897) y Theorie der Wärmestrahlung (Teoría de la radiación de calor) (1906).

Planck temía que sus resultados pudieran socavar la totalidad de la física, pero más tarde se dio cuenta de que simplemente movía al sujeto a una comprensión más completa del nivel atómico y subatómico. Dijo de sus nuevas teorías.


"... parecía tan incompatible con la visión tradicional del universo proporcionada por Física que finalmente destruyó el marco de esta visión más antigua. Durante un tiempo pareció que un colapso completo de la física clásica no estaba más allá de los límites de la posibilidad; gradualmente, sin embargo, parecía, como habían esperado con confianza todos los que creían en el avance constante de la ciencia, que la introducción de la teoría cuántica no condujo a la destrucción de la física, sino a una reconstrucción algo profunda ... "Planck (1931). universo a la luz de la física moderna

La investigación adicional en este campo demostró que la hipótesis de Planck era realmente correcta. Por ejemplo, la explicación de Albert Einstein del efecto fotoeléctrico se basó en el mismo modelo de energía cuántica. Planck fue uno de los primeros científicos en ver la importancia de la teoría especial de la relatividad de Einstein publicada en 1905. El apoyo de Planck fue fundamental para que las nuevas teorías de Einstein obtuvieran una amplia aceptación en Alemania y el resto del mundo. Einstein y Planck se hicieron buenos amigos, y Planck ayudó a Einstein a obtener una cátedra en Berlín en 1914.

Planck recibió el Premio Nobel de Física en 1918 en reconocimiento a su contribución a la física cuántica. Fue ampliamente considerado como un premio muy merecido, pero dado el contexto de la Primera Guerra Mundial, tuvo un significado más amplio para ilustrar que la ciencia estaba más allá de las fronteras nacionales.

En el siglo XXI, Stephen Hawking descubrió que el agujero negro más pequeño posible tiene una masa de 1 unidad de masa de Planck

Planck se retiró de la Universidad de Berlín en 1926, pero permaneció activo debido a su creciente perfil internacional. Fue nombrado presidente de la Sociedad Kaiser Wilhelm para la Promoción de la Ciencia y en 1926 fue elegido miembro extranjero de la Royal Society.

Vida personal

En 1887, Planck se casó con Marie Merck y se mudaron a un departamento en Kiel. Tenían cuatro hijos. Marie murió en 1909. Planck se volvió a casar con su prima Marga Von Hosslin, y tuvieron un hijo más.

Durante la Primera Guerra Mundial, Planck fue inicialmente un entusiasta partidario de la guerra. En 1914, firmó el Manifiesto de los Noventa y Tres, un respaldo intelectual para el esfuerzo de guerra de Alemania y la invasión de Bélgica. (Einstein se negó a firmar). Planck luego revocaría partes del manifiesto. En 1916, firmó una declaración contra el expansionismo alemán. Durante la guerra, su hijo Erwin fue hecho prisionero por los franceses en 1914. Su hijo mayor Karl fue asesinado en acción en Verdun en 1917. Sus dos hijas, Grete y Emma, ​​ambas murieron de parto en dos años. (1917 y 1919) Encontró estas tragedias personales con estoicismo.

Además de su renombre como físico, Planck era un músico talentoso. Tocó el piano, el órgano y tomó clases de canto. A una edad temprana, consideró una carrera en la música, pero eligió la física en su lugar.

Planck también sufrió grandes dificultades personales cuando su casa fue bombardeada por los aliados hacia el final de la guerra. A pesar de las dificultades de la guerra, Planck estaba ansioso por tratar de vivir para ver surgir un nuevo orden internacional de las brasas del régimen nazi. Sin embargo, su hijo más cercano, Erwin estuvo involucrado en el fallido complot de la bomba de Hitler de 1944 y fue ejecutado por la Gestapo a principios de 1945. Esta fue una píldora difícil de tomar para el Planck, generalmente estoico.

Planck era un cristiano luterano, y adoptó una visión liberal hacia otras religiones. Sintió que, como físico, Dios era el vínculo de conexión que explicaba la fuente de toda la materia y los átomos. Se mostró escéptico sobre algunos de los milagros atribuidos a las creencias religiosas y sintió que la esencia de la religión era compatible con una búsqueda científica de la verdad.


“Cualquiera que se haya dedicado seriamente a un trabajo científico de cualquier tipo se da cuenta de que en la entrada de las puertas del templo de la ciencia están escritas las palabras: deben tener fe. Es una cualidad que el científico no puede prescindir ”. ¿A dónde va la ciencia? (1932)

A Planck le encantaba caminar en las montañas europeas. Se mantuvo en forma en la vejez y fue uno de los grandes placeres de su vida.

Murió en Gotinga el 4 de octubre de 1947.


Influencia de Planck



Aunque Planck no estuvo directamente involucrado en desarrollos posteriores en física cuántica, hizo el avance más significativo que proporcionó una base teórica para muchos de los desarrollos que luego vinieron de la física cuántica y nuestra comprensión de los procesos atómicos y subatómicos. En este sentido, puede ser visto como altamente influyente en el desarrollo de la física y la ciencia del siglo XX.

Aquí les dejamos su libro, "¿A donde va la ciencia?" 



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