Der Physiker Max Planck. © picture-alliance / akg-images

Max Planck: Mit Quantentheorie zum Nobelpreis

Stand: 04.10.2022 05:00 Uhr

Zurückhaltend, bescheiden - und doch ein Revolutionär: Max Planck brachte das Weltbild der klassischen Physik ins Wanken und legte einen entscheidenden Grundstein für die moderne Wissenschaft und Technik.

Am 23. April 1858 wird Max Planck als Sohn des Juraprofessors Wilhelm Planck in Kiel geboren. 1867 erhält der Vater einen Lehrstuhl für Zivilprozessrecht an der Universität München und übersiedelt mit seiner Frau und den sieben Kindern in die bayerische Residenzstadt. In München besucht der Schüler Max Planck das Münchner Maximiliansgymnasium. Er ist stets ein strebsamer, pflichtbewusster und sehr guter Schüler. Angeregt durch seinen Mathematiklehrer begeistert er sich hier auch zum ersten Mal für Physik. Mit gerade einmal 17 Jahren legt er das Abitur ab.

Max Planck © picture-alliance / akg-images Foto: akg-images
Max Planck in jungen Jahren.

Er hat aber auch noch andere Begabungen: Ausgestattet mit dem absoluten Gehör interessiert er sich für Musik, singt in Chören und spielt Orgel. Daher ist die Wahl des Studienfaches für den jungen, vielseitig begabten Planck nicht ganz einfach. Er schwankt zwischen Musik, Altphilologie und Physik. Schließlich schreibt er sich zum Wintersemester 1874/75 in der Philosophischen Fakultät der Universität München ein, wo er Physik- und Mathematikvorlesungen hört. Er tritt dem Akademischen Gesangsverein bei, singt, komponiert und spielt Theater.

Max Planck habilitiert mit nur 22 Jahren

Zum Winter 1877/78 wechselt Planck für zwei Semester nach Berlin an die Friedrich-Wilhelm-Universität und hört dort Vorlesungen der Physiker Hermann von Helmholtz und Gustav Kirchhoff. Zurück in München besteht er das Lehramtsexamen für Mathematik und Physik. 1879 promoviert er mit nur 21 Jahren "Über den zweiten Hauptsatz der Wärmelehre". Bereits mit 22 Jahren ist er habilitiert und lehrt als Privatdozent an der Münchner Universität. Die Arbeiten Plancks stoßen in der Fachwelt jedoch auf wenig Interesse.

Bahnbrechende Erkenntnisse

Planck wird 1885 als außerordentlicher Professor für mathematische Physik nach Kiel berufen. Vier Jahre später wechselt er als Nachfolger von Gustav Kirchhoff an die Universität Berlin. Zu Beginn seiner Berliner Zeit beschäftigt sich Planck am Institut für theoretische Physik sogar mit musiktheoretischen Problemen. Zu den Gästen in seinen Vorlesungen gehört auch Lise Meitner, die später mit dem Chemiker Otto Hahn an Forschungen zur Radioaktivität zusammenarbeitet.

"In Plancks Vorlesungen hatte ich anfangs mit einem gewissen Gefühl der Enttäuschung zu kämpfen ... Plancks Vorlesung [schien] bei all ihrer außerordentlichen Klarheit etwas unpersönlich, beinahe nüchtern. Aber ich habe sehr schnell gelernt, wie wenig mein erster Eindruck mit Plancks wahrer Persönlichkeit zu tun hatte. [...] Er war von einer seltenen Gesinnungsreinheit und innerlichen Geradlinigkeit, der seine äußere Einfachheit und Schlichtheit entsprach." Lise Meitner in: "Max Planck als Mensch", Naturwissenschaften 45, 17/1958, Seite 406

1894 beginnt der Physiker Max Planck mit den Forschungen über Wärmestrahlung und entdeckt 1899 die Naturkonstante h - bald plancksches Wirkungsquantum genannt. 1900 entwickelte Max Planck ein Gesetz, dass die Ausstrahlung elektromagnetischer Energie durch einen schwarzen Körper beschreibt, das "plancksche Strahlungsgesetz".

Neue Energiegröße - Geburtsstunde der Quantentheorie

Atommodell von Niels Bohr. © picture-alliance / OKAPIA KG, Ge Foto: Ulrich Schiller
Das Atommodell von Niels Bohr berücksichtigt erstmals auch Erkenntnisse der Quantenmechanik.

Bei der Begründung seiner Formel muss er eine neue Energiegröße ε einführen. Denn er erkennt, dass die Strahlung nicht kontinuierlich, sondern in Energiepaketen, sogenannten Quanten, emittiert wird. ε ist der Betrag des Quantensprunges - und Ausdruck des Bruches mit dem philosophischen Prinzip der Stetigkeit von Vorgängen in der Natur, das bis dahin in der klassischen Physik wie in der Philosophie galt und laut dem es keine sprunghaften Veränderungen geben sollte.

Am 14. Dezember 1900 stellt er auf der Sitzung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft seine Erkenntnisse vor. Dieser Tag gilt als die Geburtsstunde der Quantentheorie.

VIDEO: Zeitreise: Einblick in den Nachlass von Max Planck (6 Min)

Erst Skepsis - dann der Nobelpreis

Die Theorie wird nicht nur in der Fachwelt heftig diskutiert. Aber erst mit weitergehenden Deutungen von Albert Einstein und dem bohrschen Atommodell gewinnt die plancksche Quantentheorie in den Folgejahren immer mehr Anhänger.

"Eine neue wissenschaftliche Wahrheit pflegt sich nicht in der Weise durchzusetzen, daß ihre Gegner überzeugt werden und sich als belehrt erklären, sondern vielmehr dadurch, daß die Gegner allmählich aussterben und daß die heranwachsende Generation von vornherein mit der Wahrheit vertraut gemacht ist." Max Planck, Wissenschaftliche Selbstbiografie, Leipzig 1948, Seite 22

Für die Begründung der Quantentheorie erhält Planck am 13. November 1919 schließlich den Nobelpreis für Physik des Jahres 1918 - "als Anerkennung des Verdienstes, den er sich durch seine Quantentheorie um die Entwicklung der Physik erworben hat“, wie es von der Jury heißt.

Von 1930 bis 1937 ist er Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, die naturwissenschaftliche außeruniversitäre Forschungsinstitute aufbaut und unterhält.

Trotz offizieller Verbote organisiert Planck 1935 eine Gedenkfeier für seinen im Exil verstorbenen jüdischen Kollegen Fritz Haber.

Schwere Schicksalsschläge

Der deutsche Physiker und Nobelpreisträger (1918) Max Planck mit seiner Frau Margarethe im Sommer 1947. © picture-alliance / dpa Foto: dpa
Nach dem Tod seiner erster Frau heiratet Max Planck 1911 Margarethe von Hoesslin.

Plancks Privatleben verläuft zunächst sehr glücklich: 1887 heiratet er Marie Merck. Das Ehepaar hat vier Kinder. Im Berliner Villenvorort Grunewald führt die Familie ein lebhaftes musikalisch-gesellschaftliches Leben.

Doch 1909 stirbt seine Frau und in den folgenden Jahren alle vier Kinder aus erster Ehe. Sein ältester Sohn fällt bei Verdun, 1917 und 1919 sterben die Zwillingstöchter bei der Geburt ihrer ersten Kinder. Sein Sohn Erwin, der zum Kreis des 20. Juli gehörte, wird verhaftet und im Januar 1945 hingerichtet. Trotz des persönlichen Leids setzt Planck seine wissenschaftliche Arbeit unerschütterlich fort. 1911 heiratet er ein zweites Mal, Margarethe von Hoesslin. Aus dieser Ehe geht ein Sohn hervor.

1946: Die Max-Planck-Gesellschaft wird gegründet

1946 ist Max Planck als einziger deutscher Wissenschaftler Gast der Royal Society bei der Newton-Feier in London. Er genießt international hohes Ansehen und wird 1945 noch einmal kommissarisch Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, die nun in Göttingen ihren Sitz hat. Am 11. September 1946 gründet sich in deren Nachfolge die "Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften in der britischen Zone". Präsident ist Otto Hahn, Planck wird Ehrenpräsident.

Max Planck im Original-Ton
Gründung der Max-Planck-Gesellschaft am 26. Februar 1948 in Göttingen: In der Mitte stehen Adolf Grimme (l.) und Otto Hahn (r.). © picture-alliance / dpa Foto: Fotoreport Max-Planck-Gesellschaft
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Gründung der Max-Planck-Gesellschaft

Prof. Otto Hahn war der erste Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. Eine NDR Radio-Reportage aus dem Jahr 1957. 5 Min

Max Planck © picture-alliance / akg-images Foto: akg-images
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Gespräch mit Geheimrat Max Planck

Originalton NWDR, 05.10.1945. 3 Min

Vortrag: "Die Aufgabe der Wissenschaft"

Ein Vortrag von Max Planck (Originalton, NWDR 1947). 13 Min

Mehr als 80 Max-Planck-Institute - und viele Nobelpreisträger

Im Lauf der Jahrzehnte hat sich die Max-Planck-Gesellschaft zur führenden deutschen Institution in der Grundlagenforschung etabliert und unterhält mehr als 80 Institute - in Deutschland, aber auch zum Beispiel in den USA, in den Niederlanden und in Italien. Neben Stefan Hell hat die Max-Planck-Gesellschaft weitere 18 Nobelpreisträger hervorgebracht.

Max Planck zu Ehren

Sonderbriefmarke "150. Geburtstag Max Planck" (Herausgeber: Bundesfinanzministerium) © Bundesfinanzministerium
Sondermarke von 2008.

Ab 1885 lehrt Planck als Professor der Physik an der Christian-Albrechts-Universität Kiel und wechselt vier Jahre später nach Berlin. 1947 erhält er die Ehrenbürgerschaft seiner Geburtsstadt Kiel, in der er auch einige Jahre seiner Kindheit verbrachte. An der Verleihung kann er selbst aus gesundheitlichen Gründen nicht teilnehmen. Heute erinnert ein Gedenkstein an den weltbekannten Wissenschaftler. Ein Gymnasium und eine Straße wurden nach ihm benannt und im Kieler Rathaus gibt es ein Max-Planck-Zimmer.

Fast 90-jährig verstirbt Max Planck hoch geehrt am 4. Oktober 1947 in Göttingen.

"Die Ideen sind es, welche dem Forscher die Probleme stellen, welche ihn unablässig zur Arbeit treiben und welche ihm die Augen öffnen, um die gefundenen Resultate richtig zu deuten. Ohne Ideen wird die Forschung planlos, und die auf sie gewendete Energie verpufft ins Leere." Max Planck, "Ursprung und Auswirkung wissenschaftlicher Ideen"; Vortrag, gehalten 1933 im Verein Deutscher Ingenieure. Berlin

 

Otto Hahn im Original-Ton

Interview mit Otto Hahn

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Dieses Thema im Programm:

Schleswig-Holstein Magazin | 02.10.2022 | 19:30 Uhr

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