——麦克斯·普朗克
(德国1858—1947)
德国理论物理学家,提出量子假说,掀起量子物理革命,被公认为“量子物理学之父”。
量子物理学的出现,打破了经典物理学一统天下的局面,它引发的量子物理革命,改变了近代物理学的进程。在此领域,我们不得不提到的一个人物就是物理界公认的“量子物理学之父”——麦克斯·普朗克,作为这一全新学说的开创者和奠基者,普朗克对量子物理学的建立做出了重大贡献,并且实至名归地荣获了1918年的诺贝尔物理学奖。任何一位大师的成长都离不开一位好的启蒙老师的引导,是普朗克打开了量子物理的大门,那么又是谁为普朗克打开了通往物理学的大门呢,这不能不感谢缪勒老师和他讲授的物理课。
1858年4月23日,普朗克出生于德国基尔。普朗克的祖辈多是些牧师和律师,父亲是一位知名民法教授。在这个家庭中,几乎没有人从事理科研究,也没有什么科学探索氛围。普朗克在基尔读完小学低年级课程后,一家人随着父亲受聘于慕尼黑大学而举家迁到慕尼黑。当时,小普朗克超凡的学习才能已经完全显露出来,在数学等科目上更是表现突出,尽管在班里年纪最小,但头脑非常清醒而又逻辑性强,因此深受授课老师的赞赏。当年5月,普朗克以优异的成绩考入古典皇家马克西米连高级中学。
在良好的家庭教育环境中,童年时期的普朗克便很早表现出了出众的音乐才能,在钢琴和风琴的演奏上有着不凡的技艺。再加上父辈职业的影响,古典哲学由于其语法严密、寓意深刻,因而对小普朗克也产生了很大的吸引力。当时的普朗克大体上准备攻读数学、音乐、或者古典哲学,至此,物理学还没有走进他的理想。
考进古典皇家马克西米连高级中学,对于当时还没有明确未来发展方向的少年普朗克而言,无疑是具有重大意义的,因为正是在那所学校里,他遇到了一位引领他走进物理学宏伟殿堂的领路人,一位改变了他人生轨迹的好老师。
一位好的老师往往能够培养学生的好奇心,帮助学生发展对科学研究的兴趣,从而影响他们的志趣和理想。成年后的普朗克常常带着感激的心情回忆起这位名叫缪勒的中学老师,感谢他帮助自己发现了对物理学的兴趣,使自己得以走上研究自然科学的道路。而让普朗克印象最深的,则是缪勒老师教授的物理课。
缪勒老师当时教授普朗克天文学和力学,他生动有趣的授课方式受到了同学们的一致欢迎,他最擅长的就是用形象生动的语言把原本抽象枯燥的科学原理透彻地教授给学生,这与其他老师照本宣科式的授课风格有很大不同,很多同学都把听缪勒老师的课、学习他教授的物理学当成一种乐趣和享受,普朗克也不例外。
在一堂关于讲述功和能关系的课上,缪勒老师照例延续了他的风格。他既没有宣读一些死板的公式与定律,也没有一个劲儿在黑板上写等式,而是以一个有趣的故事开了头:“同学们,你们想象一下,现在有这么一个建筑工人,他力气很大,因为他的胳膊非常粗壮。此时,他正在奋力举起一块很重的石头,想把这块石头顶起放在房顶上去。你们说,这个工人做的功有没有消失呢?”
坐在下面的同学被这个问题吸引,很快发出了两种不同的回应:有些同学坚持认为这个工人所做的功的已经消失了,有些则认定还没有。
“没有消失?你怎么知道没有消失呢?想想看,放在房顶上的那个石头已经不动了,已经静止了呀!它的功在哪儿呢,你能看到吗?”缪勒老师顺势向同学提出了这个问题,小家伙们一个个皱起眉头,小普朗克也陷入了思索。
“这时候,事情发生了变化!”缪勒老师故意做出一副神秘的样子,孩子们都把眼睛瞪得大大的,等着老师说下文。
“很多年之后,这个房子破旧了,一下子塌了,那块大石头从房顶上滚了下来,恰好就在这个时候,有个人从这里经过,石头正好砸在他头上,砸得他一下就分不清东西南北了。这个倒霉的人终于知道了,原来当初那个大力士工人做的功并没有消失,而是变成了势能,并且发生了作用,把他给彻底砸晕了!”
原来如此,听到这样有意思的结果,同学们忍不住哈哈大笑起来,但是小普朗克却被这个故事深深震撼了,就像某个人被落下的石头砸中了那样令人难以忘记。它使普朗克意识到,原来在自己周围这么多司空见惯了的事情之中,有着这么简单却又深刻的科学原理在支配着它,这是多么奇妙的一件事情呀!自然界中一定还有许许多多自己不知道的原理和规律在等着自己去学习,去发现,去研究。小普朗克第一次对探索科学世界产生了强烈的渴望,而缪勒老师居然可以让物理学道理变得这么有趣而迷人。原来只要真心去热爱它,科学可以给人带来这么多成就感和快乐,实在是太吸引人了。此时,通往物理学世界的大门开始向小普朗克悄悄打开了一条缝,科学世界的光芒在向他招手,普朗克不由自主地被这巨大的魅力所吸引,主动伸出手尝试着去推开那扇门。做一名物理学家,这个从未进入普朗克理想之列的想法开始在他心里生根发芽,他的兴趣和热情开始向自然科学转移。而这一切,都是从缪勒老师的物理课开始起步的。
缪勒老师不仅在课堂上尽其所能地用生动有效的方式把知识传授给学生,在课后也不忘主动关心、帮助学生们的学习。无论哪个学生,只要有问题向他请教,他一定会耐心十足地给他们讲解清楚,一遍不懂,没关系,那就两遍、三遍,直到学生完全明白,露出会心的笑容为止。对一个老师而言,这件事情听起来理所当然,但缪勒老师能够几十年如一日地坚持下来,并非易事。此外,对待普朗克这种聪慧过人又勤奋好学的学生,他更是倍加爱惜和鼓励,不仅经常主动和他们交流谈心,了解他们的学习近况,还经常通过和他们一起探讨一些提高性的问题,来拓展和发散他们的思维,提升他们的思考能力。当他得知小普朗克的兴趣由文科领域转向了物理学之后,开始格外关注这个优秀学生的发展,不仅经常在学业上给他帮助,还在精神上给他支持和鼓励,鼓励他向物理世界进发,在敬爱的缪勒老师的悉心引导下,小普朗克更加坚定了投身物理学的信念。
从入慕尼黑大学学习开始,到提出量子物理学理论,普朗克最终进入了物理学的世界并且在这条道路上一直走到了生命的最后一刻,他终生从事热力学的研究并卓有成效。1906年12月14日,普朗克在柏林物理学会上发表了题为《论正常光谱的能量分布定律的理论》的论文,提出了着名的普朗克公式,这一天被普遍地认为是量子物理学诞生的日子。
在漫长的一生中,普朗克经历了法西斯迫害并多次遭受家庭灾难,饱尝了无数磨难,但他凭借着对科学的挚爱和惊人的毅力,顽强地坚持了下来,卓越的学识和高尚的人格使他成为科学界的典范人物,然而如果当初没有缪勒老师和他别开生面的物理课,普朗克的人生轨迹可能大不相同,对于缪勒老师的指引和帮助,他终生感激。我们是多么地盼望科学界能够多一些像缪勒老师这样的教育家,那样,或许就会有更多的“普朗克”留名于科学史之上。