Max Planck, 23 Nisan 1858 senesinde Kiel’de dünyaya geldi. Alman bilim adamı ve Kuantum Kuramı‘nın kurucusudur. Berlin’de Kirchoff ve Hemholtz’un yanında öğrenime başladı. 1879’da Münih Üniversitesi’nden mezun oldu. Burada 5 yıl öğretim görevliliğinden sonra, Kiel Üniversitesi’nde matematik profesörü oldu.
1889’da Kirchoff’tan boşalan kürsüye çağrıldı ve 1928’de emekliye ayrılana dek bu görevinden ayrılmadı. Planck, Hitler rejimine karşı çıktığı için, savaşın bitimine kadar çeşitli kuvvetliklere uğradı. İkinci oğlu, Hitler’e tertip edilen suikastta olduğu için idam edildi.
Naziler yaşlı Max Planck’a, “Nazizme inanç ve bağlılık açıklamasunu imzala, oğlun idamdan kurtulsun” önerisini getirdiler. Planck, tek umudu olan oğlunun ölümü pahasına, yaşam anlayışına ters düşen açıklamayu imzalamadı. 4 Ekim 1947 tarihinde Göttingen’de öldü.
Planck’ın buluşu, enerjinin sürekli olarakliği düşüncesini temelden sarsıyordu. Eski Latin özdeyişi, “Natura non facit saltus” (Doğa asla sıçramaz), böylece yanlış çıkmış, klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi, doğanın sürekli olarakliği varsayımı, belki de çökmüş oluyordu.
Doğa olgularını mekanik modellere oturtarak değil, soyut matematiksel ilişkilere indirgeyerek açıklama yoluna giden ikinci ve belki de daha önemli bilimsel devrim Max Planck’ın başlattığı Kuantum Kuramı ile gerçekleşmiştir (Birincisi Einstein’ın Görecelik Kuramlarıdır).
19. yüzyılın sonlarında ısıtılarak kızıl-kor hale gelmiş bir metalin çıkardığı ısı ve ışık radyasyonunun niteliği birden fazla fizikçinin ilgisini çeken bir problem oluşturuyordu. Bilhassa radyasyonu yalnız sıcaklık faktörüne dayanan “kara cisim” adı verilen aydınlatma standardı, uygun bir durum ortaya koyduğundan, çalışmalar daha çok bu tür radyasyon üzerinde toplanmıştı.
Bilindiği gibi, ateşte kızdırılan bir maşadan, önce spektrumun kızıl-altı kesimine düşen uzun dalgalı radyasyonlar çıkmaya başlar. Bu zamanda maşa önce kırmızı, sonra turuncu, ardından sarı, en sonunda diğer renklerin eklenmesiyle beyaz görünür.
Sıcaklığın daha da çoğalmasıylaradyasyon spektrumun morötesi kesimine göre gözle görülemeyecek kadar kısa dalgalara dönüşür. Kara cisim (yahut herhangi bir metal) spektrumu enerjinin farklı dalga uzunlukları içinde nasıl dağıldığını göstermektedir.
Planck çalışmaya başladığında, bu enerji dağılımı ölçülebilmekteydi ve problem, ölçme sonuçlarının beklenene uymamasından doğuyordu. Radyasyon enerjisi sürekli olarak bir akış şekilinde kabul edildiğinden, spektrumun kısa dalga (yüksek frekans) kesiminin alabildiğine geniş olması, hatta sınırsız uzaması gerekirdi. Başka bir deyişle, dalga uzunluğunun giderek kısalmasıyla, enerjinin sonsuza doğru artması söz konusuydu
Fizikçiler bunu, “morötesi-katastrof” diye niteliyorlardı. Ne var ki, deney hiçbir maddenin, ne denli kızdırılırsa kızdırılsın, sonsuz enerji vermediğini gösteriyordu. Üstelik çıkan enerjinin büyük bölümünün orta dalga uzunlukta olduğu görülüyordu. Çözüm basitti: Mor-ötesi katastrof beklentisine neden olan, bunun bunun yanında gözlemlere yettiği kadar uymayan radyasyon enerjisinin sürekli olarakliği varsayımından vazgeçmek.
Lakin bize şimdi açık ve basit görünen bu çözüm o sırada akıldan geçirilemeyecek kadar ters ve anlamsızdı. Doğanın sürekli olarakliği, bir hipotez veya varsayım değil, kuşku götürmez bir gerçek sayılıyordu. Aslını söylemek gerekirse problemi çözmekle büyük bir devrime neden olan Planck bile klasik fiziği reddetmiş değildi. Durum gerçekten paradoksaldı.
Planck, çözümü getiren formülü ortaya attığında, bunun inandığı fiziği temelinden sarsabileceğini aklından geçirmemişti. Çözümüne, ölçme sonuçlarını ve bu sonuçlar içindeki ilişkiyi matematiksel olarak dile getiren masum bir formül gözüyle bakıyordu. Kaldı ki, anlamını iyice kavramadığı formülünü açıklığa kavuşturmak için kullandığı matematiksel işlemi doğru uyguladığı da söylenemez.
Lakin, formülün, kara cisim radyasyon sorunune, doğru bir çözüm getirdiğinden emindi. Çok geçmeden, bir tür deneme-yanılma yoluyla ulaştığı denklemin temel varsayımları nasıl alt üst ettiğini gördüğünde kendisi de şaşıracaktır.
Max Planck, sorunun çözümünü ararken, Boltzmann’ın istatiksel metodundan yararlanma yoluna gider. Bir durumun olasılık derecesini belirlemeye yarayan bu yöntem, uygulandığı konunun sayılabilir olmasını gerektirir. Enerjiye uygulanması da enerjinin birtakım kesinti yahut bölümlerden ibaret olduğunu varsaymakla fakat olabilecek olabilirdi. Nitekim bu noktayı gören Boltzmann ve onu seyredenler enerjinin böyle bölünmesini uygun, ama geçici bir hesaplama tekniği saymışlar, sonunda başka bir teknik aracılığıyla enerjiyi sürekli olarak kılan duruma dönülebileceğinden söz etmişlerdi.
Mor-ötesi katastrof beklentisine düşmekten sakınma yolunu arayan Planck, son adımda, belki de bilmeyerek, enerji bölümlerini birleştirmeden bırakır ve tam bu noktada formülünde kelimelerine eklediği ilişki gözleri önünde belirerek amacına ulaşır. Çünkü kesik yahut bölümler şekilinde ele alınan enerji sonsuza dek bölünemez, bu da radyasyon enerjisinin sürekli olarak yahut miktar olarak sonsuz olmadığı demektir. Kaldı ki, bölümlerin eşit olmadığı düşünülürse, enerji dağılımını çoğu kısa dalgalara gitmeyecek biçimde düzenlemek olabilecekdür.
İşte Planck, bu yoldan giderek Kuantum Kuramı’nın temel taşı olan basit formülüne ulaşır: E = hf (Formülde, E enerji, f radyasyon frekansı demektir; h ise sabit bir sayıyı C.G.S. sisteminde 0.0000000000000000000000000066, yahut kısaca 6.6×10-27 birim erg-saniye olarak temsil etmektedir.)
Formül Planck’ın “kuantum” dediği bir enerji parçacığıyla bir dalga frekansı içindeki ilişkiyi dile getirmektedir. Buna göre, bir kuantum enerjisini bulmak için dalga frekansını Planck sabiti ile çarpmak gerekir. Bunun yanı sıra, herhangi bir radyasyonda verilen enerji miktarı dalga frekansına bölündüğünde sonucun daima h’ye, yani Planck sabitine, eşit olduğu görülür (Işık hızı gibi Planck sabiti de doğanın temel değişmezlerinden biri olarak kabul edilmektedir).
Planck’ın buluşu, “Işığın Dalga Teorisi” ne doğrudan bir tehlike teşkil etmiyordu belki, fakat enerjinin sürekli olarakliği düşüncesini temelden sarsıyordu. Kara cisim radyasyonunda enerjinin kesik kesik yahut sıçrayarak (bu sıçramalar h ile temsil edildiğine göre son derece ufak olmalı) değiştiğini kabul etmek gereği çıkmıştı ortaya çünkü.
Eski Latin özdeyişi, “Natura non facit saltus” (Doğa asla sıçramaz), böylece yanlış çıkmış, klasik fiziğin dayalı olduğu sütunlardan belki de en önemlisi, doğanın sürekli olarakliği varsayımı, belki de çökmüş oluyordu.
Ünlü fizikçi Max Born, Planck için şöyle diyordu: “Yaradılıştan tutucu bir kafa yapısına sahipti; devrimsel hiçbir istek ve eğilimi olmadığı gibi, spekülasyondan da hoşlanmazdı. Ne var ki, olguların mantıksal sonuçlarına öyle saygılıydı ki, fiziği temelinden sarsan en devrimci düşüncesi ileri sürmekten kendini alamadı”.
