FEEL 전자도서관

SNS 공유

프린트

FEEL 전자도서관

TAG: MPI (막스플랑크연구소)

작성 2014-09-12
조회 2,916

출생1858-04-23, 독일 슐레스비히 킬
국적 독일
분야물리학
소속베를린대학교 교수, 카이저빌헬름학회 회장
출신대학뮌헨대학교, 베를린대학교
주요업적에너지 양자의 발견
수상노벨 물리학상 (1918)

북마크
2

TIP

정보에 오류가 있다면 수정요청 해주세요. 관리자 확인을 거쳐 수정/반영됩니다.

수정요청

인물정보

독일의 물리학자. 엔트로피·열전현상·전해질용해의 연구 등으로 열역학의 체계화에 공헌하였다. 또한 열복사 문제를 연구하여 ‘플랑크의 복사식’을 발표하고, 보편상수 h(플랑크상수)를 도입하는 등으로 양자론의 전개를 초래하고 물리학에 커다란 전기를 가져왔다.

막스 카를 에른스트 루트비히 플랑크(독일어: Max Karl Ernst Ludwig Planck)는 법학자이며 킬대학교 법학교수였던 아버지 밑의 여섯째 아이로 태어났다. 플랑크가 막시밀리안 김나지움에 다닐 당시, 그 곳의 교사 H. 뮐러는 그가 물리학과 수학에 관심을 갖도록 자극했고, 결국 1874년에 뮌헨대학교 물리학과를 입학한다. 하지만, 물리학교소들로부터 큰 감명을 받지 못했고, 독자적으로 연구를 하다가 1879년에 뮌헨대학교에서 박사학위를 취득하고 1900년부터 강의를 시작하다가 1886년에 킬대학교의 조교수로 임명되었다. 1889년에는 키르히호프의 사망으로 베를린대학교에 조교수로 임명되고 3년뒤엔 정교수로 승진하였다. 1913년에 베를린대학교 총장이 되었다.

플랑크가 최고라고 생각했던 것은 자연 속의 절대성에 대한 에너지 보존법칙인 열역학 제 1법칙이었다. 열역학 제 2법칙은 플랑크가 썼던 논문의 주제로, 1900년에 플랑크 상수로 알려져있는 작용양자(h)를 발견한 것이다. 플랑크의 에너지 양자 개념은 과거의 물리이론과 반대되어 다른 개념을 도입한 것으로 특히 1909년에 파동입자이중성을 물리학에 도입했다. 물리학뿐 만 아니라 광학, 열역학, 통계역학, 물리화학 등 다양한 분야에서 기여를 하며 최초로 아인슈타인의 상대성이론을 옹호하기도 하였다. 플랑크의 양자론은 원자 및 원자구성입자 세계에서 일어나는 과정의 이해함에 있어 혁명적이었으며, 아인슈타인의 상대성이론과 더불어 20세기 물리학의 기초적 이론으로 손꼽아진다.

1900년 흑체복사의 정상스펙트럼에 관하여 가장 합리적인 방식을 발견하고, 이 복사식의 이론적 근거로서, 복사의 흡수 사출 과정에 있어서의 에너지의 비연속성의 가설 즉, 양자가설을 제창하였다. 1912년부터 1938년까지 프로이센 과학 아카데미 수학 및 물리학 분과의 영구 간사로 재직하고 1930년부터 1937년까지 카이저빌헬름학회에서 회장직을 맡았다.

과학계뿐 아니라 교양계에서도 막스 플랑크는 양자역학의 아버지로 알려져 있으나, 정작 그의 이론은 자연의 불연속성은 증명시킬 수 없었다. 불연속성의 요소는 에너지의 불확정성을 통해서만 설명될 수 있는 양자도약을 받아들여야 하는데, 그 과정에서 막스플랑크는 아인슈타인, 슈뢰딩거 같이 고전물리학 이론을 가지고 있는 그룹과 하이젠베르크, 파울리 등이 주축을 이루었던 소장파 그룹과 구분을 지어 소장파 그룹의 추상적 이론을 못마땅하게 여겼다. 그래서, 작용양자를 고전물리학의 체계 안에서 설명하려는 노력은 죽을 때까지 계속되었지만 그의 이론은 그에 의해 완벽히 설명되었다고 보기에는 무리가 있다고 한다.

펼쳐보기 접어두기

시상연설

신사 숙녀 여러분.
왕립과학원은 양자이론을 제안하고 발전시킨 베를린 대학교의 막스 플랑크 교수께 1918년 노벨 물리학상을 수여하기로 결정하였습니다.

흑체복사의 강도는 흑체의 온도와 복사의 파장에만 의존하며 이 관계를 연구하는 것이 가치 있다는 키르히호프의 발표 이후, 복사의 문제를 다룬 이론적 연구는 매우 풍성한 연구결과를 가져왔습니다. 도플러 효과와 맥스웰이 구축한 빛의 전자기 이론, 스테판 법칙의 볼츠만 해석, 그리고 복사에 관한 빈의 법칙에서 볼 수 있듯이 이 과정에서 빛의 특성에 관한 개념에 많은 변화가 일어났습니다. 그러나 이 법칙들은 실재 현상과 정확히 일치하지 않고 오히려 레일리 경이 제안한 복사 법칙처럼 일반적인 복사법칙의 특별한 경우에 해당하는 것이었습니다.

플랑크 교수는 일반적인 복사법칙을 찾기 위한 연구를 시작해 1900년 이 법칙을 찾아냈고, 나중에 이를 이론적으로 유도하였습니다. 그 식에는 두 개의 상수가 포함되어 있습니다. 첫 번째는 1몰의 물질 내에 들어 있는 분자의 개수입니다. 플랑크 교수는 이 관계식을 이용해서 처음으로 아보가드로 상수의 매우 정확한 값을 얻은 사람 가운데 한 명입니다. 두 번째 상수는 이른바 플랑크 상수로서 매우 중요한 의미를 가진 상수로 판명되었는데 어쩌면 첫 번째 상수보다 더 중요하다고 할 수 있습니다. 플랑크 상수와 복사 진동수의 곱인 hv는 진동수 v를 갖는 복사의 최소 에너지입니다. 이런 이론적 결론은 복사현상에 대한 기존의 개념과 반대되는 것입니다. 따라서 플랑크 교수의 복사이론이 받아들여지기 위해서는 매우 확고한 실험적 증거가 필요했지만, 결국 이 이론은 전대미문의 성공을 거두었습니다.

인광이나 형광 현상에 관한 스토크스의 법칙과 아인슈타인이 처음으로 제안한 광전효과에 관한 설명은 기존의 개념에 반하는 플랑크 교수의 복사이론을 강력하게 뒷받침하는 것이었습니다. 분광해석 분야에서 플랑크 이론의 더욱 위대한 승리가 있었습니다. 보어의 기초연구나 조머펠트, 엡스타인의 결과, 그리고 다른 사람들의 연구는 이 분야의 수수께끼 같은 법칙을 설명해 냈습니다. 최근에는 반응속도나 반응열에 미치는 온도의 영향 같은 기본적인 물리화학현상 역시 플랑크 교수의 이론을 매컬러, 루이스, 페랭 등이 연구하면서 새로운 빛을 보게 되었습니다.

플랑크 교수의 복사이론은 현대 물리학 연구의 가장 중요한 길잡이입니다. 플랑크 교수의 이론으로 얻은 빛나는 결과들이 그 효용을 다하기까지는 매우 오랜 시간이 소요될 것입니다.

플랑크 교수님.
스웨덴 왕립과학원은 양자론에 관한 뛰어난 연구 업적을 기려 1918년 노벨 물리학상을 교수님께 수여하기로 하였습니다. 양자론은 원래 흑체복사와 관련하여 제안되었습니다만 많은 다른 분야에도 적용되는 것으로 밝혀졌습니다. 교수님의 이름을 딴 상수는 아직 알려져 있지 않지만 물질의 어떤 공통적인 특성을 기술하는 상수로 밝혀졌습니다. 이제 노벨위원회 위원장으로부터 노벨상을 수상하시기 바랍니다.

스웨덴 왕립과학원 원장 A. G. 엑스트란드

- 이날 시상식에는 공주의 갑작스러운 사망으로 왕실 가족이 참석하지 못했다.

펼쳐보기 접어두기