아무것도 없이 열이 전달된다고 ? : 양자 역학의 선구자, 막스 플랑크(Max Plank)

안녕하세요 여전히 양자 역학이라고 하시면 지긋지긋하시죠?ㅎㅎ 그래도 요즘은 양자 역학을 주제로 다룬 영화나 예능, 드라마가 많이 등장하다보니 예전보다는 익숙해진 것 같아요! 아님 말구요...흑흑

 

그래서 오늘은 양자 역학으로 노벨 물리학상을 수상한, 양자 역학의 선구자, 막스 플랑크에 대해서 알아보려고 합니다.

일상에서 언제 들어봤을까요? 혹시 수학이나 과학 수업을 들을 때 플랑크 상수를 들어보신 적이 있나요?

이거 이후로는 듣기 힘든 그의 존함.... 오늘 제대로 파헤쳐보겠습니다!!

 

막스 플랑크의 생애

위키백과

막스 플랑크(Max Planck)는 독일의 물리학자로, 양자 역학의 선구자로서 가장 잘 알려져 있습니다. 

막스 플랑크는 1858년 4월 23일에 독일의 키엘(Kiel)에서 태어났습니다. 그는 천문학과 물리학을 공부하며, 베를린 대학교와 뮌헨 대학교에서 공부했습니다. 1889년에 그는 베를린 대학교에서 물리학 교수로 임용되었으며, 그 후 평생을 이 곳에서 연구와 강의를 이어갔습니다.,1918년에 막스 플랑크는 양자 역학에 대한 공로로 노벨 물리학상을 수상했습니다.

막스 플랑크는 양자 역학의 선구자로서 물리학의 발전에 큰 기여를 했으며, 그의 이론과 플랑크 상수는 현대 물리학의 중요한 요소 중 하나입니다. 그는 1947년에 독일 뷔르츠부르크에서 퇴임하기까지 베를린 대학교에서 연구와 강의를 이어갔으며, 1947년 10월 4일에 독일 뷔르츠부르크에서 평화롭게 하늘나라로 갔다고 합니다.

 

막스 플랑크의 업적

 

1. 플랑크 상수의 도입

• 막스 플랑크는 1900년에 에너지와 물질의 관계를 설명하기 위해 플랑크 상수(Planck's constant)를 도입했습니다. 이 상수는 에너지와 물질의 양자적 특성을 설명하기 위한 핵심 개념 중 하나입니다. 플랑크 상수는 E=hf로 나타낼 수 있으며, 여기서 E는 에너지, h는 플랑크 상수, f는 주파수를 나타냅니다.

*플랑크 상수란 양자 역학과 물리학 분야에서 중요한 상수 중 하나로, 막스 플랑크(Max Planck)가 도입한 상수입니다. 이 상수는 기호 'h'로 나타내며, 그 값은 다음과 같습니다:

h ≈ 6.62607015 x 10^(-34) 제곱미터 제곱킬로그램/초

플랑크 상수는 자연 상수 중 하나로, 에너지와 주파수 사이의 관계를 설명하는 데 사용됩니다. 구체적으로, 플랑크 상수는 다음과 같은 관계식에 등장합니다:

E = hf

여기서, E는 에너지 (주로 에너지의 양자 단위를 나타냅니다), h는 플랑크 상수, f는 주파수를 나타냅니다.

 

2. 양자 이론의 개척

• 플랑크는 에너지가 연속적인 양이 아니라 양자(quantum) 단위로 이루어진다는 개념을 도입했습니다. 이는 빛이나 열 등의 에너지가 이산적인 값을 가질 수 있다는 것을 의미합니다. 이로써 양자 역학의 탄생을 이끌었고, 현대 물리학의 기초를 다지는 데 결정적인 역할을 했습니다.

3. 플랑크 분포 법칙

File:Wiens law.svg - Wikipedia

• 플랑크는 물체의 온도에 따라 다른 파장에서 방출되는 복사 에너지를 설명하는 플랑크 분포 법칙(Planck's radiation law)을 개발했습니다. 이 법칙은 흑체복사 복사에 대한 정확한 수학적 모델을 제공하며 양자 이론의 입증에 큰 역할을 했습니다.
• 흑체복사는 일정한 온도에서 열평형을 이루는 물체가 복사만으로 열을 내보내는 현상을 말하며 이 과정에서 매질이 필요가 없습니다.

4. 양자 역학의 출발점

• 플랑크의 양자 이론은 알버트 아인슈타인, 니어 보어 등 다른 과학자들에 의해 발전시켜 양자 역학의 기초를 다졌습니다. 양자 역학은 원자 및 입자 레벨에서 에너지와 물질의 행동을 설명하는 현대 물리학의 중심적인 이론 중 하나로 자리 잡았습니다.

5. 노벨 물리학상

• 막스 플랑크는 양자 역학의 개척적인 업적으로 1918년에 노벨 물리학상을 수상했습니다. 이로써 그의 공로와 영향력이 공식적으로 인정되었습니다.

막스 플랑크는 양자 역학의 기반이 되는 중요한 개념을 도입하고, 현대 물리학의 발전에 크게 기여한 과학자로 인정받고 있습니다. 그의 업적은 물리학 및 과학사에 큰 영향을 미쳤으며, 양자 역학은 현대 기술과 과학 연구의 핵심 부분으로 자리 잡았습니다.

 

막스 플랑크의 명언

베를린 훔볼트 대학의 명판(위키 백과)

1. "관찰과 이론은 합치기 어렵다. 하지만 둘 다 없으면 연구를 진행할 방법이 없다."

2. "과학의 진보는 하나하나의 연구자가 물질에 대한 궁극적인 질문에 관심을 갖고, 개인적인 관점에서 연구하는 것에서 비롯된다."

3. "과학적인 진리는 진보하는 것이 아니라, 불가피한 것이다."

4. "과학의 역사를 보면 반대 세력은 항상 시간을 끌어갔지만, 진리는 항상 승리하였다."

5. "과학은 종교와 어긋나지 않는다. 그들은 서로 다른 것이며, 각자의 영역에서 중요하다."

6. "지식의 증가는 힘과 더불어 온다."

7. "과학의 목표는 자연의 구조와 현상을 이해하고 설명하는 것이며, 이를 통해 우리의 지식을 확장하는 것이다."

8. "과학은 개인의 신념과는 무관하며, 이는 객관적이고 중립적인 것이어야 한다."

9. "과학은 무언가를 이해하고자 하는 열망에서 시작되며, 그 결과로 우리가 더 많은 질문을 얻게 된다."

 

막스 플랑크의 이러한 명언들은 과학과 지식에 대한 그의 철학과 태도를 반영하며, 물리학과 과학 연구에 대한 중요한 원칙을 강조하고 있습니다.

 

지금까지 막스 플랑크에 대해서 알아보았습니다.

이해하기 힘든 내용이 많으실 겁니다. 하지만 우리는 이것을 이해하기 보다는 막스 플랑크라는 과학자가 얼마나 위대한 과학자이며 어떤 업적을 이뤄서 우리가 지금 이렇게 사는지. 의미를 되새겨보기만 해도 대단하다고 생각이 듭니다.

 

감사합니다.