Max Planck

Max Planck

Max Planck, Sohn eines Rechtsprofessors, wurde am 23. April 1858 in Kiel geboren. Er studierte Physik an der Universität München (1874-1877) und der Universität Berlin (1877-78), bevor er sein Diplom erhielt Promotion im Jahr 1879.

Er lehrte an der Ludwig-Maximilians-Universität München, bevor er als außerordentlicher Professor an die Universität Kiel berufen wurde. Planck erforschte die Art und Weise, wie erhitzte Körper Energie abstrahlen, und führte ihn zu der These, dass Energie nur in unteilbaren Mengen, sogenannten "Quanten", emittiert wird, deren Größe proportional zur Frequenz der Strahlung ist.

Plancks Theorien standen im Widerspruch zur klassischen Physik und seine Arbeit soll den Beginn der modernen Wissenschaft markiert haben. Albert Einstein verwendete die Quantentheorie von Planck, um die Photoelektrizität zu erklären, und Niels Bohr wandte die Quantentheorie erfolgreich auf das Atom an. 1918 erhielt Planck den Nobelpreis für Physik.

1930 wurde er zum Präsidenten des Kaiser-Wilhelm-Instituts ernannt. Als Gegner Adolf Hitlers legte Planck 1937 sein Amt aus Protest gegen die Entscheidung des Kultusministers Bernard Rust nieder, jüdische Hochschullehrer zu entlassen.

Planck weigerte sich, an deutschen Kriegsforschungsprojekten mitzuarbeiten. 1944 wurde Plancks jüngster Sohn Erwin Planck verhaftet und der Beteiligung an der Juli-Verschwörung gegen Adolf Hitler angeklagt. Er wurde 1945 von der Gestapo gefoltert. Max Planck starb am 4. Oktober 1947.

Mehrere ernst zu nehmende Menschen haben mich unabhängig davon gewarnt, vorerst nicht in Berlin zu bleiben und insbesondere alle öffentlichen Auftritte in Deutschland zu vermeiden. Ich soll zu denen gehören, die die Nationalisten zum Attentat markiert haben. Natürlich habe ich keine Beweise, aber in der vorherrschenden Situation scheint es durchaus plausibel.

Das Problem ist, dass die Zeitungen meinen Namen zu oft erwähnt haben, was den Pöbel gegen mich mobilisiert. Mir bleibt nichts anderes übrig, als geduldig zu sein – und die Stadt zu verlassen. Ich bitte Sie dringend, sich über den Vorfall ebenso wenig aufzuregen wie ich selbst.

Eine wichtige wissenschaftliche Neuerung findet selten ihren Weg, indem sie ihre Gegner allmählich gewinnt und bekehrt: Es kommt selten vor, dass Saulus Paulus wird. Was passiert, ist, dass die Gegner allmählich aussterben und die heranwachsende Generation von Anfang an mit den Ideen vertraut wird.


Max Planck

Max Karl Ernst Ludwig Planck wurde am 23. April 1858 in Kiel als Sohn von Julius Wilhelm und Emma (geborene Patzig) Planck. Sein Vater war Professor für Verfassungsrecht an der Universität Kiel und später in Göttingen.

Planck studierte an den Universitäten München und Berlin, unter anderem bei Kirchhoff und Helmholtz, und promovierte 1879 in München in Philosophie. Von 1880 bis 1885 war er Privatdozent in München, dann bis 1889 außerordentlicher Professor für Theoretische Physik in Kiel, in diesem Jahr folgte er Kirchhoff als Professor an die Berliner Universität, wo er bis zu seiner Emeritierung 1926 blieb. Danach wurde er bis 1937 Präsident der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften. Die Preußische Akademie der Wissenschaften ernannte ihn Mitglied im Jahr 1894 und Staatssekretär im Jahr 1912.

Plancks früheste Arbeit befasste sich mit dem Thema Thermodynamik, ein Interesse, das er durch seine Studien bei Kirchhoff, den er sehr bewunderte, und ganz wesentlich durch die Lektüre der Veröffentlichungen von R. Clausius erlangte. Er veröffentlichte Arbeiten zur Entropie, zur Thermoelektrizität und zur Theorie verdünnter Lösungen.

Gleichzeitig beschäftigten ihn auch die Probleme der Strahlungsprozesse und er zeigte, dass diese als elektromagnetischer Natur anzusehen sind. Aus diesen Studien wurde er auf das Problem der Energieverteilung im Spektrum der Vollstrahlung geführt. Experimentelle Beobachtungen zur Wellenlängenverteilung der von einem schwarzen Körper emittierten Energie als Funktion der Temperatur standen im Widerspruch zu den Vorhersagen der klassischen Physik. Planck konnte den Zusammenhang zwischen Energie und Strahlungsfrequenz herleiten. In einem 1900 veröffentlichten Aufsatz kündigte er seine Herleitung des Zusammenhangs an: Diese basierte auf der revolutionären Idee, dass die von einem Resonator emittierte Energie nur diskrete Werte oder Quanten annehmen kann. Die Energie für einen Resonator der Frequenz v ist hv wo h ist eine universelle Konstante, die jetzt als Planck-Konstante bezeichnet wird.

Dies war nicht nur Plancks wichtigstes Werk, sondern markierte auch einen Wendepunkt in der Geschichte der Physik. Die Bedeutung der Entdeckung mit ihrer weitreichenden Wirkung auf die klassische Physik wurde zunächst nicht erkannt. Die Beweise für seine Gültigkeit wurden jedoch nach und nach überwältigend, da seine Anwendung viele Diskrepanzen zwischen beobachteten Phänomenen und der klassischen Theorie begründete. Unter diesen Anwendungen und Entwicklungen kann Einsteins Erklärung des photoelektrischen Effekts erwähnt werden.

Plancks Arbeit zur Quantentheorie, wie sie bekannt wurde, wurde in der Annalen der Physik. Seine Arbeit ist in zwei Büchern zusammengefasst Thermodynamik (Thermodynamik) (1897) und Theorie der Wärmestrahlung (Theorie der Wärmestrahlung) (1906).

Er wurde 1926 zum ausländischen Mitglied der Royal Society gewählt und erhielt 1928 die Copley-Medaille der Gesellschaft.

Planck erlebte während der Zeit der Nazi-Regierung in Deutschland eine unruhige und tragische Zeit in seinem Leben, als er sich verpflichtet fühlte, in seinem Land zu bleiben, sich jedoch offen gegen einige der Politiken der Regierung, insbesondere in Bezug auf die Verfolgung, wandte der Juden. In den letzten Kriegswochen litt er unter großer Not, nachdem sein Haus durch Bomben zerstört wurde.

Er wurde von seinen Kollegen nicht nur für die Bedeutung seiner Entdeckungen, sondern auch für seine großen persönlichen Qualitäten verehrt. Er war auch ein begnadeter Pianist und soll einst Musik als Beruf betrachtet haben.

Planck war zweimal verheiratet. Bei seiner Ernennung 1885 zum außerordentlichen Professor in seiner Geburtsstadt Kiel heiratete er eine Jugendfreundin, Marie Merck, die 1909 starb. Er heiratete ihre Cousine Marga von Hösslin wieder. Drei seiner Kinder starben jung und hinterließen zwei Söhne.

Er erlitt eine persönliche Tragödie, als einer von ihnen 1944 bei einem erfolglosen Attentat auf Hitler hingerichtet wurde.

Er starb am 4. Oktober 1947 in Göttingen.

Von Nobelvorlesungen, Physik 1901-1921, Elsevier Verlag, Amsterdam, 1967

Diese Autobiografie/Biografie wurde zum Zeitpunkt der Verleihung verfasst und erstmals in der Buchreihe veröffentlicht Les Prix Nobel. Es wurde später bearbeitet und neu veröffentlicht in Nobelvorträge. Um dieses Dokument zu zitieren, geben Sie immer die Quelle wie oben angegeben an.

Weitere aktuelle biografische Informationen finden Sie unter: Planck, Max, Wissenschaftliche Autobiographie und andere Arbeiten. Philosophische Bibliothek, New York, 1949.

Copyright & Kopie The Nobel Foundation 1918

Um diesen Abschnitt zu zitieren
MLA-Stil: Max Planck – Biographical. Nobelpreis.org. Nobel Prize Outreach AB 2021. Mo. 28. Juni 2021. <https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1918/planck/biographical/>

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Max Karl Ernst Ludwig Planck

Max Planck stammte aus einer akademischen Familie, sein Vater Julius Wilhelm Planck war zum Zeitpunkt seiner Geburt Professor für Staatsrecht an der Universität Kiel und sowohl sein Großvater als auch sein Urgroßvater waren Theologieprofessoren in Göttingen. Seine Mutter Emma Patzig war die zweite Frau seines Vaters. Beide Eltern von Max waren bei seiner Geburt relativ alt, sein Vater war 41 und seine Mutter 37 Jahre alt. Er wurde in eine große Familie hineingeboren, als sechstes Kind seines Vaters (zwei der Kinder stammten aus seiner ersten Ehe mit Mathilde Voigt), und er wuchs in einer Tradition auf, die Gelehrsamkeit, Ehrlichkeit, Fairness und Großzügigkeit sehr achtete. Die Werte, die ihm als kleines Kind vermittelt wurden, wurden schnell zu Werten, die er sein ganzes Leben lang schätzen würde, wobei er den Institutionen des Staates und der Kirche größten Respekt entgegenbrachte.

Max begann seine Volksschule in Kiel. Im Frühjahr 1867 zog seine Familie nach München, als sein Vater dort zum Professor ernannt wurde. Diese Stadt bot dem kleinen Jungen ein anregendes Umfeld, der seine Kultur, insbesondere die Musik, liebte und gerne in den Bergen wanderte und kletterte, wenn die Familie Ausflüge nach Oberbayern unternahm. Dort besuchte er das Gymnasium und trat im Mai 1867 in das berühmte Maximiliansgymnasium ein. In der Schule schnitt er gut ab, aber nicht brillant, normalerweise landete er zwischen dem dritten und achten Platz in seiner Klasse. Musik war vielleicht sein bestes Fach und er wurde fast jedes Jahr mit dem Schulpreis für Katechismus und gutes Benehmen ausgezeichnet. Man hätte von ihm erwarten können, dass er in Mathematik und Naturwissenschaften überragend war, aber in seinen ersten Schuljahren war sicherlich kein Zeichen von herausragendem Talent in diesen Fächern zu erkennen, obwohl er gute Leistungen erbrachte. Gegen Ende seiner Schullaufbahn steigerte sein Lehrer Hermann Müller jedoch sein Interesse an Physik und Mathematik und war von der Absolutheit des Energieerhaltungssatzes tief beeindruckt. Ein Schulzeugnis für 1872 lautet:-

Im Juli 1874 , im Alter von 16 Jahren , bestand er sein Abitur mit Auszeichnung , hatte aber aufgrund seiner Begabung für viele Fächer , insbesondere Musik ( er spielte sehr gut Klavier und Orgel ) noch keine genaue Vorstellung davon , was er sollte an der Universität studieren. Bevor er sein Studium an der Universität München begann, diskutierte er mit einem Musiker über die Möglichkeit einer musikalischen Karriere, der ihm sagte, wenn er die Frage stellen müsse, sollte er besser etwas anderes studieren.

Er trat am 21. Oktober 1874 an die Universität München ein und wurde von Philipp von Jolly und Wilhelm Beetz in Physik und von Ludwig Seidel und Gustav Bauer in Mathematik unterrichtet. Nachdem er zu Beginn seines Studiums hauptsächlich Mathematikunterricht genommen hatte, erkundigte er sich beim Münchner Physikprofessor Philipp von Jolly nach den Perspektiven der Forschung in der Physik und erfuhr, dass die Physik im Wesentlichen eine vollständige Wissenschaft mit wenig Aussicht auf weitere Entwicklungen sei. Glücklicherweise entschied sich Planck trotz der düsteren Zukunft für die Forschung, die ihm vor Augen stand, Physik zu studieren.

In [ 7 ] beschreibt Planck, warum er sich für Physik entschieden hat:

Im Sommersemester 1875 erkrankte er und gab das Studium für einige Zeit auf. Es war zu dieser Zeit üblich, dass deutsche Studenten zwischen den Universitäten wechselten, und tatsächlich wechselte Planck ab Oktober 1877 zum Studium an die Universität Berlin, wo seine Lehrer Weierstrass, Helmholtz und Kirchhoff waren. Später schrieb er, er bewundere Kirchhoff sehr, fand ihn aber als Lehrer trocken und eintönig. Allerdings dürfte es der Kontrast zwischen der Forschungshaltung seiner Lehrer in München und der in Berlin gewesen sein, der zu dem oben zitierten Zitat (viele Jahre später) geführt hat. Ein wichtiger Teil seiner Ausbildung in Berlin kam jedoch durch das selbstständige Studium, denn zu diesem Zeitpunkt las er die Artikel von Rudolf Clausius über Thermodynamik. Auch hier beeindruckte ihn die absolute Natur des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.

Planck kehrte nach München zurück und promovierte im Juli 1879 im Alter von 21 Jahren mit einer Arbeit zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik mit dem Titel Zum zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie. Die Promotion erfolgte am 28. Juli 1879 "summa cum laude". Im Anschluss daran arbeitete Planck an seiner Habilitation, die am 14. Juni 1880 verliehen wurde, nachdem er seine Dissertation über Entropie und mechanische Wärmetheorie eingereicht hatte, und er wurde Privatdozent an der Universität München. Eine solche Lehrstelle war unbezahlt, so dass Planck kein Einkommen erhielt, um sich selbst zu ernähren. Er lebte während der fünf Jahre, die er in diesem Amt innehatte, bei seinen Eltern, fühlte sich aber ziemlich schuldig, dass er weiterhin bei seinen Eltern lebte Während dieser Zeit freundete er sich mit Carl Runge an und es entwickelte sich eine langjährige und wissenschaftlich fruchtbare Freundschaft.

Am 2. Mai 1885 wurde Planck zum außerordentlichen Professor für Theoretische Physik in Kiel berufen und hatte diesen Lehrstuhl vier Jahre lang inne. Damit war er nun finanziell abgesichert und konnte nun Marie Merck, die er seit vielen Jahren kannte, heiraten. Sie war die Tochter eines Münchner Bankiers und heiratete das Paar am 31. März 1887. Er arbeitete jetzt an Thermodynamik und veröffentlichte drei ausgezeichnete Arbeiten über Anwendungen in der physikalischen Chemie und Thermoelektrizität.

Nach dem Tod Kirchhoffs im Oktober 1887 suchte die Universität Berlin nach einem weltweit führenden Physiker, der ihn ersetzte und ein Kollege von Helmholtz wurde. Sie wandten sich an Ludwig Boltzmann, der jedoch kein Interesse hatte, und das gleiche galt für Heinrich Hertz. Im Jahr 1888 wurde die Ernennung von Planck von der Philosophischen Fakultät der Universität Berlin vorgeschlagen, die von Helmholtz dringend empfohlen wurde:-

Planck wurde am 29. November 1888 als außerordentlicher Professor für Theoretische Physik an die Universität Berlin berufen, gleichzeitig wurde er Direktor des Instituts für Theoretische Physik. Am 23. Mai 1892 wurde er zum ordentlichen Professor befördert und bekleidete den Lehrstuhl bis zu seiner Emeritierung am 1. Oktober 1927. Zu seinen Kollegen und Freunden zählten Émile du Bois-Reymond (der berühmte Physiologe und Bruder von Paul du Bois-Reymond), Helmholtz, Pringsheim, Wien sowie Theologen, Historiker und Philologen. Er frönte weiterhin seiner Leidenschaft für Musik, indem er ein Harmonium mit 104 Tönen in jeder Oktave baute und Konzerte in seinem eigenen Haus veranstaltete.

In Berlin hat Planck seine brillanteste Arbeit geleistet und hervorragende Vorträge gehalten. Er studierte Thermodynamik und untersuchte insbesondere die Energieverteilung nach Wellenlängen. Durch die Kombination der Formeln von Wien und Rayleigh kündigte Planck im Oktober 1900 eine Formel an, die heute als Plancksche Strahlungsformel bekannt ist. Innerhalb von zwei Monaten führte Planck eine vollständige theoretische Herleitung seiner Formel durch, die auf die klassische Physik verzichtet und die Energiequanten einführt. Am 14. Dezember 1900 präsentierte er auf einer Sitzung der Physikalischen Gesellschaft in Berlin seine theoretische Erklärung mit Energiequanten. Dabei musste er seinen Glauben, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ein absolutes Naturgesetz sei, ablehnen und Boltzmanns Interpretation akzeptieren, dass es sich um ein statistisches Gesetz handele. In einem ein Jahr später geschriebenen Brief beschrieb Planck, dass er die theoretische Interpretation der Strahlungsformel vorschlug und sagte:

Viele Jahre lang war [ mein Ziel ], das Problem der Energieverteilung im normalen Spektrum der Wärmestrahlung zu lösen. Nachdem Gustav Kirchhoff gezeigt hat, dass der Zustand der Wärmestrahlung, die sich in einem von einem beliebigen emittierenden und absorbierenden Material begrenzten Hohlraum bei gleichmäßiger Temperatur abspielt, völlig unabhängig von der Beschaffenheit des Materials ist, wurde eine universelle Funktion nachgewiesen, die nur von der Temperatur abhängig ist und Wellenlänge, aber in keiner Weise auf die Eigenschaften des Materials. Die Entdeckung dieser bemerkenswerten Funktion versprach tiefere Einblicke in den Zusammenhang zwischen Energie und Temperatur, der in der Tat das Hauptproblem der Thermodynamik und damit der gesamten Molekularphysik ist. .

Damals hegte ich die heute als naiv reizvolle und angenehme Erwartungshaltung, dass die Gesetze der klassischen Elektrodynamik, wenn wir sie hinreichend allgemein und unter Vermeidung spezieller Hypothesen angehen, uns erlauben würden, den wichtigsten Teil des Prozesses zu verstehen, den wir erwarten würden, und so das gewünschte Ziel zu erreichen. .

[ Verschiedene Ansätze ] zeigten immer deutlicher, dass ein wichtiges verbindendes Element oder Begriff fehlen musste, um die Problematik vollständig zu erfassen. .

Ich war beschäftigt. von dem Tag an, als ich [eine neue Strahlungsformel aufstellte], mit der Aufgabe, eine echte physikalische Interpretation der Formel zu finden, und dieses Problem führte mich automatisch dazu, den Zusammenhang zwischen Entropie und Wahrscheinlichkeit zu berücksichtigen, d.h. Boltzmanns Gedankengang schließlich nach einiger Zeit Wochen der härtesten Arbeit meines Lebens trat Licht in die Dunkelheit und eine neue undenkbare Perspektive öffnete sich vor mir. .

Denn [eine Konstante im Strahlungsgesetz] repräsentiert das Produkt aus Energie und Zeit. Ich habe es als elementares Wirkquantum bezeichnet. . Solange es als unendlich klein angesehen wurde. alles war in Ordnung, aber im allgemeinen öffnete sich irgendwo eine Lücke, die umso auffälliger wurde, je schwächer und schneller die Schwingungen betrachtet wurden. Dass alle Bemühungen, die Kluft zu überbrücken, bald scheiterten, ließ kaum Zweifel aufkommen. Entweder war das Wirkungsquantum eine fiktive Größe, dann war die ganze Ableitung des Strahlungsgesetzes im Wesentlichen eine Illusion, die nur ein leeres Spiel mit bedeutungslosen Formeln darstellte, oder die Ableitung des Strahlungsgesetzes beruhte auf einer soliden physikalischen Vorstellung. In diesem Fall muss das Wirkungsquantum eine fundamentale Rolle in der Physik spielen, und hier gab es etwas völlig Neues, noch nie zuvor gehörtes, das uns zu erfordern schien, unser gesamtes physikalisches Denken, das aus der Zeit der Aufstellung des infinitesimalen Kalküls von Leibniz und Newton unter Annahme der Kontinuität aller Kausalzusammenhänge. Experiment entschied, dass es die zweite Alternative war.

Planck, der 42 Jahre alt war, als er seine historische Quantenankündigung machte, hatte nur einen geringen Anteil an der Weiterentwicklung der Quantentheorie. Dies blieb Einstein mit Theorien über Lichtquanten, Poincaré, der mathematisch bewies, dass die Quanten eine notwendige Folge des Planckschen Strahlungsgesetzes waren, Niels Bohr mit seiner Atomtheorie, Paul Dirac und anderen überlassen. Leider war sein Leben in den Jahren nach seiner bemerkenswerten Einführung des Studiums der Quantenmechanik von Tragödien erfüllt. Seine Frau Marie starb am 17. Oktober 1909. Sie hatten vier Kinder, zwei Söhne Erwin und Karl, sowie Zwillingstöchter Margarete und Emma. Zwei Jahre nach dem Tod seiner ersten Frau heiratete Planck am 14. März 1911 erneut Marga von Hösslin, die Nichte seiner ersten Frau Marie. Sie hatten ein Kind, einen Sohn Hermann. Karl, der jüngere von Plancks Söhnen aus erster Ehe, fiel 1916 im Ersten Weltkrieg. Seine beiden Töchter starben bei der Geburt, Margarete 1917 und Emma 1919 . Sein Sohn Erwin wurde sein bester Freund und Berater, aber wie wir weiter unten erzählen, starb Erwin unter noch schrecklicheren Umständen.

Planck übernahm neben seiner Forschungstätigkeit immer auch administrative Aufgaben, wie von 1912 bis 1943 als Sekretär der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Sektion der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Er war 1894 in die Akademie gewählt worden. Planck war in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft als Schatzmeister und Ausschussmitglied stark engagiert. Von 1905 bis 1908 und dann noch einmal von 1915 bis 1916 war er Vorsitzender der Gesellschaft. Auch Planck wurde 1927 zum Ehrenmitglied gewählt. Zwei Jahre später wurde eine Auszeichnung, die Max-Planck-Medaille, ins Leben gerufen und Planck selbst wurde der erste Preisträger. Er gehörte ab 1916 dem Vorstand der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, der größten deutschen Forschungsorganisation, an und war von 1930 bis 1937 Präsident der Gesellschaft (sie wurde in Max-Planck-Gesellschaft umbenannt). Dies war die Zeit, in der die Nazis an die Macht kamen, und er versuchte sein Bestes, um zu verhindern, dass politische Themen von wissenschaftlichen abgelöst wurden. Er konnte die Neuordnung der Gesellschaft durch die Nazis nicht verhindern und weigerte sich, den Vorsitz der neu organisierten Gesellschaft zu übernehmen.

Er blieb während des Zweiten Weltkriegs in Deutschland, in Zeiten der größten Schwierigkeiten. 1942 erklärte er, warum er noch in Berlin war:


Geschichte der Emotionen

Haben Emotionen eine Geschichte? Und schreiben sie Geschichte? Diesen Fragen geht das neue Forschungszentrum „Geschichte der Emotionen“ nach. Um die emotionalen Ordnungen der Vergangenheit zu erforschen, arbeiten Historiker eng mit Psychologen und Pädagogen zusammen. Darüber hinaus greifen sie auf die Expertise von Anthropologen, Soziologen, Musikwissenschaftlern und Literatur- und Kunstwissenschaftlern zurück. Unsere Forschung beruht auf der Annahme, dass Emotionen – Gefühle und deren Äußerungen – kulturell geprägt und in sozialen Kontexten erlernt/erworben werden. Was jemand in einer bestimmten Situation gegenüber bestimmten Menschen oder Dingen fühlen (und zeigen) kann und darf, hängt von gesellschaftlichen Normen und Regeln ab. Es ist somit historisch variabel und offen für Veränderungen.

Ein zentrales Ziel des Forschungszentrums ist es, die sich wandelnden Normen und Regeln des Gefühls aufzuspüren und zu analysieren. Wir betrachten daher verschiedene Gesellschaften und sehen, wie sie ihre emotionalen Regime, Codes und Lexika entwickeln und organisieren. Die Forschung konzentriert sich auf die Moderne (18. bis 20. Jahrhundert).
Geografisch umfasst es sowohl westliche als auch östliche Gesellschaften (Europa, Nordamerika und Südasien).

Besondere Aufmerksamkeit wird Institutionen gewidmet, die einen starken Einfluss auf das menschliche Verhalten und seine emotionalen Grundlagen haben, wie Familie, Recht, Religion, Militär, Staat.
Ebenso wichtig für das Forschungsprogramm von Center&aposs ist die historische Bedeutung von Emotionen. Emotionen sollen menschliches Handeln motivieren und damit gesellschaftliche, politische und wirtschaftliche Entwicklungen beeinflussen.

In dieser Eigenschaft sind und waren sie ein privilegiertes Objekt der Manipulation und Instrumentalisierung. Wer appellierte aus welchen Gründen an welche Art von Emotionen? Inwieweit spielten Emotionen eine Rolle bei der Bildung und Auflösung von sozialen Gruppen, Gemeinschaften und Bewegungen? Diese und andere Fragen öffnen Türen zu einem neuen Forschungsfeld, das darauf abzielt, ein entscheidendes Element der menschlichen Entwicklung gründlich zu historisieren.


Zeitleiste

Juni 1975

Der gemeinsame Antrag der Biologisch-Medizinischen und der Geisteswissenschaftlichen Sektion der Max-Planck-Gesellschaft zur Erarbeitung einer zeitlich befristeten Projektgruppe für Psychologie und Sprachforschung wurde befürwortet, sofern ein geeigneter Projektleiter gefunden werden konnte.

Juni 1976

Auf diesen gemeinsamen Vorschlag hin beschloss der Senat im Juni 1976 die Einrichtung einer Projektgruppe Psycholinguistik für die Dauer von fünf Jahren. Der niederländische Psychologe Willem Levelt wurde gebeten, die Gruppe zu organisieren und aufzubauen. Als Standort wurde auf seinen Wunsch Nimwegen gewählt.

April 1977

Die Planungen gingen schnell voran, und im April 1977 konnten die ersten zwanzig Mitarbeiter (davon die Hälfte Wissenschaftler) ihre Arbeit im Canisius-Gebäude, einem ehemaligen Jesuitengymnasium in Nijmegen, aufnehmen.

Unterstützt wurde die Projektgruppe von einem sehr aktiven Beirat unter der Leitung von Jerome Bruner, damals Psychologieprofessor an der Universität Oxford.

März 1979

Bereits 1979 beschloss der Senat der Max-Planck-Gesellschaft, die Projektgruppe in ein vollwertiges Institut für Psycholinguistik umzuwandeln und Willem Levelt zum wissenschaftlichen Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und zum Direktor des Instituts zu berufen.

Januar 1980

Das Institut wurde formell in Nijmegen gegründet.

März 1980

Das Institut wurde am 18. März von Professor Reimar Lüst, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, offiziell eröffnet.
Das Institut hatte drei ständige Forschungsgruppen (anstelle von unabhängigen Abteilungen): Sprachproduktion, Sprachverständnis und Spracherwerb. Willem Levelt leitete die Forschungsgruppe Sprachproduktion des Instituts, Wolfgang Klein die Forschungsgruppe Erwerbung und beide zusammen die Forschungsgruppe Verstehen.

Juli 1980

Wolfgang Klein wurde zum wissenschaftlichen Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und zum Co-Direktor des Instituts ernannt.

1983 Nimwegen Vorlesungen

Gemeinsam mit der Interfakultären Einheit für Sprache und Rede der Katholischen Universität Nijmegen (jetzt Radboud Universität Nijmegen) organisierte das Institut zwei Seminare im Rahmen der neuen, jährlich stattfindenden „Nijmegen Lectures“.

  • Im Mai hielt Barbara Hall Partee von der University of Massachusetts eine einwöchige Serie über formale Semantik.
  • Im September hielt Albert M. Galaburda von der Harvard Medical School eine einwöchige Serie über die Anatomie der Gehirnstrukturen, die zur Unterstützung der menschlichen Sprachfähigkeit erforderlich sind.

Juli 1984

Im fünften Jahr des Max-Planck-Instituts für Psycholinguistik wurde seine Troika-Struktur vollendet. Der britische Psychologe William Marslen-Wilson wurde zum dritten Co-Direktor des Instituts ernannt und leitete die Forschungsgruppe Sprachverständnis. Seine Berufung bedeutete eine große personelle und apparative Erweiterung des Sprachlabors des Instituts.

1985

Erstmals in der gesamten Max-Planck-Gesellschaft wird der Linguist Manfred Bierwisch von der Berliner Akademie der Wissenschaften der DDR zum Auswärtigen Wissenschaftlichen Mitglied des Instituts berufen.

April 1986

Das neu errichtete Institutsgebäude auf dem Campus der Universität Nijmegen wurde in Nijmegen, an der Wundtlaan 1, durch den Präsidenten der Max-Planck-Gesellschaft, Heinz Staab, offiziell eröffnet. Den offiziellen Eröffnungsreden folgte ein Tag der offenen Tür Forscher und Techniker präsentierten Beispiele ihrer Arbeit und zeigten einige der Einrichtungen.

„Das Institut hat nun die Form erreicht, von der wir uns erhoffen, dass es in den kommenden Jahren im Wesentlichen beibehalten wird. Das Ende seiner Jugendzeit und der Übergang in eine beschaulichere Zeit markierte im April 1986 die offizielle Eröffnung des Institutsneubaus, in den wir bereits Ende des Vorjahres eingezogen waren und in dem nach den üblichen Anfangsstörungen alles und alle arbeiten wieder.“
Wolfgang Klein, Geschäftsführer.

In der Haupthalle des Neubaus befindet sich auch eine "Scientists Gallery", in der einige der Pioniere der Psycholinguistik in Bronze ausgestellt sind, unter anderem vor einer Tafel mit Zitaten aus ihren Schriften.

Juli 1987

William Marslen-Wilson kehrte an die University of Cambridge zurück, blieb aber durch eine Reihe von Forschungsprojekten eng mit dem Institut verbunden.

1989

Uli Frauenfelder wird Leiter einer neu eingerichteten Max-Planck-Nachwuchsgruppe zur lexikalischen Verarbeitung im Sprachverstehen.

Dezember 1993

Anne Cutler nahm die Ernennung zum wissenschaftlichen Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft an. Außerdem wurde sie zur Direktorin des Instituts berufen und übernahm die Verantwortung für die Erforschung des Sprech- und Sprachverstehens.

Juli 1994

Stephen C. Levinson wurde zum wissenschaftlichen Mitglied und Direktor des Instituts ernannt und leitete die neue Forschungsgruppe für kognitive Anthropologie. Sein Feldforschungsprogramm institutionalisierte das langjährige Interesse des Instituts daran, wie die menschliche Sprachkapazität mit der großen Vielfalt natürlicher Sprachen umgeht.

In diesem Jahr hat das Institut seine neue Struktur gefestigt. Es hatte nun vier permanente Forschungsbereiche: Sprachproduktion, Sprachverständnis, Spracherwerb und Kognitive Anthropologie.

1997

Anfang 1997 ergriff eine Gruppe von Doktoranden die Initiative, eine Reihe ins Leben zu rufen, in der sie ihre Abschlussarbeiten veröffentlichen konnten, die "MPI-Reihe in Psycholinguistik". Diese wurde zur Standardplattform des Instituts für die Veröffentlichung von Dissertationen und macht die Qualität und Vielfalt der am Institut betriebenen Dissertationsforschung nach außen sichtbar.

September 1997

Das stark vergrößerte Institutsgebäude wurde nach einjähriger Umbauzeit von Dr. Bludau, Generalsekretär der Max-Planck-Gesellschaft, wiedereröffnet.

1998

Die von Stephen C. Levinson geleitete Cognitive Anthropology Research Group wurde in die Abteilung für Sprache und Kognition am Institut umgewandelt.

Juni 1999

Der FC Donders Center for Cognitive Neuroimaging wurde gegründet. Dieses Zentrum ist ein Gemeinschaftsunternehmen des Max-Planck-Instituts für Psycholinguistik und der Universitäten Nijmegen (Radboud University), Utrecht, Maastricht und Brabant. Gründungsdirektor ist Peter Hagoort, Professor für kognitive Neurowissenschaften an der Radboud University.

2002

Pieter Muysken wurde zum externen wissenschaftlichen Mitglied ernannt.

Juli 2002

Beginn der Forschungsgruppe von Michael Dunn zu Evolutionären Prozessen in Sprache und Kultur.

November 2005

Zum 25-jährigen Bestehen des Instituts veranstaltete das Institut im Beisein des ehemaligen Max-Planck-Präsidenten die von Peter Hagoort gehaltene „Reimar Lust Lecture“.

2006

Der Gründungsdirektor des Instituts, Willem Levelt, ging als Leiter der Sprachproduktionsgruppe in den Ruhestand. Peter Hagoort folgte ihm als wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft und Direktor am Institut. Hagoort leitete auch weiterhin das Donders Center for Cognitive Neuroimaging an der Radboud University Nijmegen.

Juni 2008

Beginn der Forschungsgruppe Adaptive Listening von Andrea Weber.

Oktober 2008

Robert Van Valin gründete seine Max-Planck-Stipendiengruppe für Syntax, Typologie und Informationsstruktur.

Beginn der Forschungsgruppe von Daniel Haun zur vergleichenden kognitiven Anthropologie.

2009

Antje Meyer wurde als Wissenschaftliches Mitglied und Max-Planck-Direktorin berufen und leitete die neu gegründete Abteilung für individuelle Unterschiede in der Sprachverarbeitung.

September 2009

Die International Max Planck Research School (IMPRS) for Language Sciences wird als Joint Venture des Max-Planck-Instituts für Psycholinguistik und zweier Partnerinstitute der Radboud University – dem Donders Institute for Brain, Cognition and Behavior und dem Center for Language Studies – gegründet. Die IMPRS bietet Doktorandinnen und Doktoranden der beteiligten Organisationen ein breites Angebot an Kursen, Trainingsprogrammen und Networking-Möglichkeiten.

2010

Es wurde eine neue Abteilung für Sprache und Genetik gegründet, die sich der Erforschung der genetischen Infrastruktur widmet, die dem Gehirn die Fähigkeit verleiht, unsere Sprach- und Kommunikationsfähigkeiten zu unterstützen. Als Direktor und Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft wurde Simon Fisher berufen.

2010

In diesem Jahr feierte das MPI sein 30-jähriges Bestehen. Aus diesem Anlass präsentiert Willem Levelt eine Vorschau auf sein Buch zur Geschichte der Psycholinguistik und zeigt damit, dass die Geschichte unseres Fachgebiets viel weiter zurückreicht, als oft angenommen wird.

2012

Anne Cutler, Leiterin der Verstehensabteilung, ging als Direktorin des Instituts in den Ruhestand und übernahm eine Forschungsprofessur an der University of Western Sydney.

Forscher und Mitarbeiter des MPI waren zutiefst betrübt, als sie vom Tod von Melissa Bowerman, emeritierter leitender Wissenschaftler der Abteilung für Spracherwerb des MPI, erfuhren. Am 31. Oktober 2011 verstarb Melissa unerwartet nach kurzer Krankheit.

2014

David Norris wurde zum externen wissenschaftlichen Mitglied ernannt.

Februar 2015

Wolfgang Klein, Mitbegründer des Instituts, geht als Leiter der Abteilung Spracherwerb in den Ruhestand.

Juni 2015

Der neue Flügel des MPI-Gebäudes wurde von Prinzessin Laurentien der Niederlande eröffnet. Aus diesem Anlass pflanzte sie den „Baum der Sprache“. Dieser nagelneue Flügel beherbergt ein erweitertes Auditorium, zusätzliche Büroflächen, neue Serverräume, eine Virtual-Reality-Suite, Experimentierräume (u Laboratorien.

Im Anschluss an diese offizielle Eröffnungsveranstaltung zog ein Tag der offenen Tür für die breite Öffentlichkeit mehr als 600 Besucher an.

Januar 2016

Sonja Vernes wurde zur Leiterin der Max-Planck-Forschungsgruppe berufen.
Ihre Forschungsgruppe „Neurogenetik der Stimmkommunikation“ konzentriert sich auf die Untersuchung der Stimmkommunikation bei Säugetieren, um die biologischen Grundlagen der menschlichen Sprache und Sprache zu verstehen und wie sich diese Eigenschaft entwickelt hat.

September 2016

Caroline Rowland succeeded Wolfgang Klein as Max Planck Director and as Scientific Member, establishing a new Language Development Department, which addresses a central question in our field: How do infants acquire the intricate and highly complex system of natural language?

Dezember 2017

Director Stephen C. Levinson retired as director of the Language and Cognition Department.

2018

Peter Indefrey was appointed as Neural Dynamics of Language Production Research Group leader.

Januar 2020

Andrea Martin was appointed as Max Planck Research Group leader.
Her research group “Language and Computation in Neural Systems” is interested in how language is represented and processed in the mind and brain, and in discovering the computational mechanisms and principles that underlie language processing.

Andrea Ravignani was appointed as Max Planck Research Group leader.
His research group “Comparative Bioacoustics” investigates why humans and some other species are so skilled at vocal learning and rhythm, and how these capacities underlying speech and music may have evolved.

April 2021

Researchers and staff at the MPI were deeply saddened to learn of the death of Pieter Muysken on April 6th 2021. He was an External Scientific Member for the Max Planck Institute for Psycholinguistics, appointed to supplement our linguistic expertise.
Link to obituary


Max Planck: The Nature of Light

The Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft ( Kaiser Wilhelm Society ) was founded on 11 January 1911 by August von Trott zu Solz, the Prussian Secretary of Cultural Affairs. Max Planck was on the committee of the Society from 1916 and it was this Society he addressed on the topic The Nature of Light. His address was published in English translation by Methuen & Co in 1925 .

The address was given at an interesting time in the development of ideas on the nature of light at just the time when quantum theory was being proposed and the lecture considers both the traditional and quantum-mechanical view.

Before giving the text of Planck's lecture, however, let us note that Planck was president of the Society from 1930 until 1937 and after his death, the Society was renamed the Max Planck Society for the Advancement of Science in 1948 .

The Nature of Light

One of the most important branches of work of this society ( the Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft ) is the maintenance of a research laboratory for natural science. The society has, however, discovered the old truism that in its own sphere, as in all spheres of work, knowledge must precede application, and the more detailed our knowledge of any branch of physics, the richer and more lasting will be the results which we can draw from that knowledge.

In this respect, of all the branches of physics, there is no doubt that it is in optics that research work is most advanced, and, therefore, I am going to speak to you about the Nature of Light. I shall doubtless mention much that is familiar to each of you, but I shall also deal with newer problems still awaiting solution.

The first problem of physical optics, the condition necessary for the possibility of a true physical theory of light, is the analysis of all the complex phenomena connected with light, into objective and subjective parts. The first deals with those phenomena which are outside, and independent of, the organ of sight, the eye. It is the so-called light rays which constitute the domain of physical research. The second part embraces the inner phenomena, from eye to brain, and this leads us into the realms of physiology and psychology. It is not at all self-evident, from first principles, that the objective light rays can be completely separated from the sight sense, and that such a fundamental separation involves very difficult thinking cannot better be proved than by the following fact. Johann Wolfgang von Goethe was gifted with a very scientific mind ( though little inclined to consider analytical methods ) , and would never see a detail without considering the whole, yet he definitely refused, a hundred years ago, to recognize this difference. Indeed, what assertion could give a greater impression of certainty to the unprejudiced than to say that light without the perceptive organ is inconceivable? But, the meaning of the word light in this connection, to give it an interpretation that is unassailable, is quite different from the light ray of the physicist. Though the name has been retained for simplicity, the physical theory of light or optics, in its most general sense, has as little to do with the eye and light perceptions as the theory of the pendulum has to do with sound perception. This ignoring of the sense-perceptions, this restricting to objective real phenomena, which doubtless, from the point of view of immediate interest, means a considerable sacrifice made to pure knowledge, has prepared a way for a great extension of the theory. This theory has surpassed all expectations, and yielded important results for the practical needs of mankind.

A very significant discovery relating to the physical nature of light rays was that light, emanating from stars or terrestrial sources, takes a certain measurable time to travel from the position of the source to the place at which it is observed. What is this something which spreads through empty space and moves through the atmosphere at the enormous, speed of 300 , 000 kilometres per second? Isaac Newton, the founder of classical mechanics, made the most simple and obvious assumption that there are certain infinitesimally small corpuscles which are sent out in all directions with that velocity from a source of light, e.g. a glowing body. These particles are different for different colours. This provides a striking proof that a high authority can exercise a hindrance to the development of even this most exact of all natural sciences, for Newton's emanation theory was able to hold the field for a whole century, although another distinguished investigator, Christian Huygens, had from the first opposed it with his much more suitable undulation theory. Huygens did not place the velocity of light on a par with that of wind, as Newton did, but on a par with the velocity of sound, in which the velocity of propagation is something quite different from that of air movements. Consider the air surrounding a sounding instrument or the surface of water into which a stone has been thrown. It is not the air or water particles themselves that spread out in all directions with equal velocity, but the intensification and rarefaction, or wave crests and troughs in other words, it is not with matter itself, but with a certain state of matter that we are concerned. To this end, Huygens formulated an ideal substance, uniformly occupying all space, as a foundation for his theory. This is the light-ether, the waves of which produce light perceptions in the eye, as air waves give rise to sound perceptions in the ear. The wave-length or frequency determines the colour in the same manner as it determines the pitch in sound. After a bitter controversy, Huygens's theory ultimately superseded that of Newton. This was due to the fact, amongst many others, that when two light rays of the same colour are superposed and made to travel on the same path, the intensities are not always simply additive, but under certain conditions the intensity is decreased and may even vanish. This last phenomenon, interference, can be straightway explained on Huygens's assumption that in every case the wave crests of one ray coincide with the wave troughs of the other ray. Newton's emanation theory naturally contradicts this, since it is impossible for two similar corpuscles travelling with the same speed in the same direction to neutralize one another.

A more significant fundamental view of the nature of light was obtained through the discovery of the identity of light and heat rays, and this was the first step on the way towards the complete separation of the science from the sense-perceptions. The cold light rays of the moon are physically of exactly the same nature as the black heat rays emitted from a stove, except that they are of much shorter wavelength. It is only natural that this assertion at first excited much discussion, and it is characteristic that Melloni, who played a great part in the verification of this fact, set out originally to disprove it. It must be remembered that here, as in all inductive results, a logical and conclusive proof cannot be given it can only be shown that all laws which hold for light rays, namely those of reflection, refraction, interference, polarization, dispersion, emission, and absorption, are also true for heat rays. Whoever refuses to admit the identity of the two kinds of rays in spite of this, could certainly never be accused on this account of a logical fallacy for he would always maintain that it is still possible in the future for an essential difference to be discovered. The practical weakness of his position is that he is, consequently, compelled to renounce a series of important conclusions, immediately deduced from the theory of identity. He cannot, for example, maintain that moonbeams also carry heat, though this fact would, at present, appear indubitable to all rational physicists, though it has not been specifically proved.

Having accepted the identity of light and heat rays, there is no difficulty in connecting the infra-red rays with the chemically active ultra-violet rays at the other end of the spectrum. It was some time later that it was realized that this connection of different kinds of rays was capable of great extension, on both sides of the spectrum. Before such an advance could come about, as a preliminary, a transition from the mechanical to the electromagnetic theory of light was necessary.

In spite of diversity of view, Newton, Huygens, and all their immediate successors were agreed that the clear understanding of the nature of light must be sought in the fundamentals of mechanical science, and this point of view was greatly stimulated by the strengthening of the mechanical theory of heat due to the discovery of the principle of conservation of energy. It is necessary for the explanation of polarization that ether oscillations are not longitudinal, moving in the direction of propagation, like air movements in a pipe, but are transversal, perpendicular to the direction of propagation, like those of a violin string. But one could get no nearer the nature of these oscillations from the laws of mechanics and elasticity. The more elaborate the hypotheses founded on the mechanical theory of light, whether ether was assumed to be continuous or atomic, the more evident became this inadequacy. At this stage, in the middle of the last century, came James Clerk Maxwell, with his bold hypothesis that light was electro-magnetic. His theory of electricity led him to the conclusion that every electrical disturbance moved from its source through space in waves with a velocity of 300 , 000 kilometres per second, and the coincidence of this figure, obtained from purely electrical measurements, with the magnitude of the velocity of light, led him to consider light as an electro-magnetic disturbance. The only proof of the correctness of this view lies in the fact that all deductions made from it agree with observation. The fundamental advance associated with his suggestion lies in the enormous simplification of the theory and in the number of results that can be immediately derived from it.

Now, the nature of electro-magnetic phenomena is no more intelligible than that of optical phenomena. To belittle the electro-magnetic theory of light, on the ground that it simply replaces one riddle by another, is to misunderstand the meaning of the theory. For its importance rests on the fact that it unites two branches of physics, which previously had to be treated as independent, and that, therefore, all theorems which are valid for one branch, are applicable to the other - a result which the mechanical theory of light did not, and could not, give. Before the introduction of the electro-magnetic theory, physics was divided into three separate branches - mechanics, optics, and electro-dynamics, and the unification of these is the ultimate and greatest aim of physical research. Though optics cannot be associated with mechanics, it combines completely with electrodynamics, and thus the number of independent branches has been reduced to two - the penultimate step towards the unification of the physical world picture. When and how the last step will be made, the linking up of mechanics and electro-dynamics, cannot be said, and though many clever physicists are at present occupied with this question, the time does not yet seem ripe for the solution. However, the original mechanical comprehension of Nature, which will allow the coalescing of mechanics and electro-dynamics, has now been thrust into the background in the minds of most physicists, since it regards ether, or, if ether is not sufficient, some substitute as the medium of all electrical phenomena. That which has harmed it most is the result, deduced from Einstein's theory of relativity, that there can be no objective substantial ether, i.e. one independent of the observer. For, if that were not so, then when we consider two observers moving relative to one another in space, one at most could correctly assert that he was at rest relative to the ether, whereas, by the theory of relativity, each of the two could do so equally correctly.

What Maxwell could only prophecy, Heinrich Hertz was able to verify a generation later, when he showed how to produce the electro-magnetic waves calculated by Maxwell, and thereby ensured the final acceptance of the electro-magnetic theory of light, according to which electric waves only differ from heat and light rays in that they have very much greater wave-length. If the optical spectrum were extended on the side of the slow oscillations in a manner undreamt of at one time, the extension would be of equal importance with that made on the other side of the spectrum through the discovery of the Röntgen rays and the appreciably faster so-called Gamma rays of radio-active substances. These rays, too, have the character of light waves, and are electro-magnetic oscillations, but have a very much shorter wave-length. Laue's very recent discovery of interference phenomena with Röntgen rays has confirmed the belief that they obey the same laws. It is remarkable how simply and quietly the transition from the mechanical to the electro-magnetic theory was made in physical literature. This is a good example of the fact that the kernel of a physical theory is not the observations on which it is built, but the laws to which they give rise. The fundamental equations of optics remain unaltered: they have always been in agreement with observation, but they are no longer to be interpreted mechanically ( although they were thus derived ) but electro-magnetically, and this has increased enormously their range of application.

This is not the first time that an important goal has been reached by a path which has afterwards been proved to be untrustworthy. It would have been possible to seek a solution by supposing that the theory would have been better had it abstained, in general, from making special hypotheses, based on immediate observations, and to limit oneself to the pure facts, i.e. to the results of measurements. However, the theory would thus surrender the most important aid, absolutely necessary to its development, namely, the setting up and consistent expansion of ideas which lead to progress. For this, not only understanding, but also imagination is necessary. As it is, the mechanical theory of light has done its duty. Without it the present brilliant results of optics would not have been obtained so quickly.

Huygens's undulation theory has not been essentially altered by the electro-magnetic hypothesis, when it states that any disturbance spreads out from its source in concentric spherical waves. But it is electro-magnetic energy and not mechanical energy that is sent out, for an oscillating electric and magnetic field of force appears in place of periodic vibrations of the ether.

Considered from this advanced point of view, the study of light, or, as it is often more exactly called, the study of radiant energy, gives us a picture of a gigantic co-ordinated structure, unified and completed. In this, all electro-magnetic oscillations, though apparently of very different kinds, find their proper positions, and all are governed by the same laws of propagation, following Huygens's wave theory. On the one hand, we have the Hertzian waves a kilometre long on the other, the hard Gamma rays, with many milliards of waves to the centimetre. The human eye has no place in this, it appears merely as an accidental and, although very delicate, a very limited piece of apparatus, for it can only perceive rays within a small spectral range of hardly an octave. Instead of the eye, special pieces of apparatus have been devised for receiving and measuring the different wave-lengths of the remainder of the spectrum. Such instruments are the wave detector, thermocouple, bolometer, radiometer, photographic plate, and the ionic cell. Thus, in optics, the separation of the physical foundations from the sense-perceptions has been accomplished in exactly the same way as in mechanics, where the conception of force has long lost its connection with the idea of muscular strength.

If I had delivered my lecture twenty years ago, I could have stopped here, for no further fundamental discoveries had then been made, and the imposing picture described above would have been a good conclusion which would have made modern physics famous. But probably I should not then have delivered this lecture, fearing that I should be able to present to you too little that was new. Today it has become quite otherwise, for, since that time, the picture has been essentially changed. The proud structure, which I have just described to you, has recently revealed certain fundamental weaknesses, and not a few physicists maintain that new foundations are required already. The electro-magnetic theory must always remain untouched, but Huygens's wave theory is seriously threatened, at least in one essential detail, due to the discovery of certain new facts. Instead of collecting as many as possible of the multifarious facts available, I shall simple examine one of them in detail.

When ultra-violet rays fall on a piece of metal in a vacuum, a large number of electrons are shot off from the metal at a high velocity, and since the magnitude of this velocity does not essentially depend on the state of the metal, certainly not on its temperature, it is concluded that the energy of the electrons is not derived from the metal, but from the light rays which fall on the metal. This would not be strange in itself it would even be assumed that the electro-magnetic energy of light waves is transformed into the kinetic energy of electronic movements. An apparently insuperable difficulty from the view of Huygens's wave theory is the fact ( which was discovered by Philipp Lenard and others ) , that the velocity of the electrons does not depend on the intensity of the beam, but only on the wavelength, i.e. on the colour of light used. The velocity increases as the wave-length diminishes. If the distance between the metal and the source of light is continuously increased, using, for example, an electric spark as the source of light, the electrons continue to be flung off with the same velocity, in spite of the weakening of the illumination the only difference is that the number of electrons thrown off per second decreases with the intensity of the light.

The difficulty is to state whence the electron obtains its energy, when the distance of the source of light becomes ultimately so great that the intensity of the light almost vanishes, and yet the electrons show no sign of diminution in their velocity. This must evidently be a case of a kind of accumulation of light energy at the spot from which the electron is flung out - an accumulation which is quite contrary to the uniform spreading out in all directions of electro-magnetic energy according to Huygens's wave theory. However, if it is assumed that the light source does not emit its rays uniformly but in impulses, something like an intermittent light, it follows that the energy of such a flash, spreading outwards in all directions in uniform waves, would finally be distributed over the surface of a sphere so large that the metal considered would receive but little of it. It is easy to calculate that under certain circumstances radiation extending for minutes, even hours, would be necessary for the liberation of one electron with the velocity corresponding to the colour of the light, while, in fact, no limiting condition can be determined, for the duration of radiation necessary to produce the effects the action certainly takes place with great rapidity. Like ultra-violet rays, Röntgen rays and Gamma rays give us the same effect, though, owing to the very much shorter wave-lengths of these rays, the velocities of the liberated electrons are much greater.

The only possible explanation for these peculiar facts appears to be that the energy radiated from the source of light remains, not only for all time, but also throughout all space, concentrated in certain bundles, or, in other words, that light energy does not spread out quite uniformly in all directions, becoming continuously less intense, but always remains concentrated in certain definite quanta, depending only on the colour, and that these quanta move in all directions with the velocity of light. Such a light-quantum, striking the metal, communicates its energy to an electron, and the energy always remains the same, however great the distance from the source of light.

Here we have Newton's emanation theory resurrected in another and modified form. But interference, which was a bar to the further development of Newton's emanation theory, is also an enormous difficulty in the quantum theory of light, for it is difficult at present to see how two exactly similar light quanta, moving independently in space, and meeting on a common path, can neutralize each other, without violating the principle of energy.

From this state of affairs arose the pressing need of the radiation theory for an investigation to find some way out of this dilemma, difficult from all sides. A natural assumption to try is that the energy of the electrons driven off comes from the metal itself and not from the radiation, and, therefore, that the radiation acts merely as a liberator in the same manner that a small spark liberates any amount of energy in a powder cask. But the further assumption would be necessary that the amount of the energy freed depends solely on the manner in which it is freed. It is not difficult to point out somewhat analogous phenomena in other branches of physics. As an example, I will consider in greater detail a convenient illustration used by Max Born. Imagine a tall apple tree, all its branches weighed down with ripe fruit, all of the same size, but with stalks of different lengths the apples are arranged so that those with short stalks are higher than those with long stalks. If an extremely weak, uniform wind blows through the branches, all the apples will oscillate slightly, without any one dropping, and the higher apples will oscillate more rapidly than the lower ones. If, now, the tree is shaken very gently with a definite rhythm, resonance will increase the oscillations of those apples whose period agrees with the period of the shaking, and a certain number of these will fall, the number increasing the longer and more forcibly the tree is shaken. These apples will reach the ground with a certain definite velocity determined only by their original height, i.e. by the lengths of their stalks all the other apples remain on the tree.

It must be understood that this comparison, like every other, fails in many respects, since, in this illustration, the source of energy is not internal kinetic energy but gravitation. But the essential point is realized that the final velocity of the particles liberated depends solely on the period of the disturbance, while the intensity of the disturbance determines only the number of these particles.

Can one attribute, however, such a complicated structure and such a wealth of energy to a tiny piece of metal? This question is less awkward than would perhaps appear at first. For we have long known that the chemical atom is not by any means the simple invariable element of which all matter is constituted, but rather that every single atom, particularly one of a heavy metal, must be considered as a world in itself, and the farther one penetrates, the richer and more varied the structure appears. The energy contained in every gram of a substance, according to the theory of relativity, amounts to over 20 billion calories, quite independently of its temperature - more than sufficient to liberate countless electrons.

Whether this presentation gives a possible way of saving the compromised wave theory, or simply leads ultimately to a blind alley, can only be settled by following the methods of research already outlined and seeing where they end. At this stage we must make use of theory. We must first of all examine more closely each of the two opposing hypotheses, without considering whether or not we have confidence in either of them, and must work out the results and reduce them to a form suitable for experimental verification. For this purpose, in addition to a training in physics and the requisite mathematical ability, it is necessary to have a discriminating judgment of the measure of the reliability that can be placed on the accuracy of the measurements for the effects sought for are mostly of the same order as the errors of observation. It is not possible today to predict with certainty when any definite solution to this problem will be obtained.

What I have tried to set before you here about the action of light, holds in an exactly similar manner with regard to the cause of light, that is, to the phenomena of generation of light rays. In this also we have new riddles, difficult to unravel, which are at variance with certain surprisingly deep glimpses recently obtained into the laws governing natural phenomena. The only thing that can be said with certainty, is that the quanta, already referred to, play a characteristic part in connection with the origin of light.

According to the bold hypothesis of the Danish physicist Niels Bohr, the consequences of which have been astonishingly multiplied recently, electrons oscillate in every atom of an illuminated gas. These electrons circle about the nucleus in a greater or smaller number and at different distances, in certain definite paths and obey the same laws as those governing the motions of the planets about the sun. But light, arising from these oscillations, is not sent out from the atom into surrounding space uninterruptedly and uniformly, as are the sound waves from the prongs of a vibrating tuning-fork. The emission of light always takes place abruptly, by impulses, for it is not determined by the regular oscillations of the electrons themselves but is only emitted when these electron oscillations receive a sudden change and a certain disruption in themselves a kind of internal catastrophe, which throws the electrons out of their original paths into others more stable but associated with less energy. It is the surplus amount of energy liberated by the atom which travels out into space as a light quantum.

Indeed, the most remarkable thing about this phenomenon is that the period of the emitted light, and therefore its colour, does not, in general, agree with the period of oscillation of the electrons, either in their original or in their final paths. It is definitely determined by the amount of energy emitted, since the more rapid the oscillations, the greater is the light quantum. It follows that a short wave-length corresponds to a large amount of energy, considered as a light quantum. If, therefore, for example, much energy is emitted, we get ultra-violet or even Röntgen rays if, however, but little energy is emitted, red or infra-red rays result. It is at present a complete mystery why the oscillations of light produced in this way are, with the utmost regularity, strictly monochromatic.

Indeed, we might be inclined to consider all these ideas as the play of a vivid but empty imagination. When, on the other hand, we consider that these hypotheses help us to elucidate the mysterious structure of the spectra of the different chemical elements and, in particular, the complicated laws governing the spectral lines, not only as a whole but, as Arnold Sommerfeld first showed, partly even in minute details, with an exactness equal to, and even surpassing, that of the most accurate measurements-when we consider this we must, for good or ill, make up our minds to assign a real existence to these light quanta, at least at the instant of their origin.

What becomes of them later as light disperses - whether the energy of a quantum remains concentrated as in Newton's emanation theory or whether, as in Huygens's wave theory, it spreads out in all directions and gets less dense indefinitely - is another question of a very fundamental character, to which I have referred above.

So the present lecture on our knowledge of the physical nature of light ends not in a proud proclamation, but in a modest question. In fact, this question, whether light rays themselves consist of quanta, or whether the quanta exist only in matter, is the chief and most difficult dilemma before which the whole quantum theory halts, and the answer to this question will be the first step towards further development.


Max Planck - History

The Max Planck Society and Freie Universität Berlin (Department of History and Cultural Studies and Department of Philosophy and Humanities) are seeking to appoint a Professor of the History of Science/the History of Knowledge who would also be responsible for leading a Max Planck Research Group (at the Max Planck Institute for the History of Science).

Salary grade W2 fixed-term appointment for five years (public employee)

Responsibilities:

The candidate will lead a Max Planck Research Group at the Max Planck Institute for the History of Science (MPIWG) and is expected to teach and conduct research in the History of Science and the History of Knowledge at the Freie Universität Berlin. The standard teaching load is one course (two hours per week) per semester.

Appointment requirements:

Appointment requirements are governed by section 100 of the Berlin Higher Education Act (Berliner Hochschulgesetz).

Further requirements for appointment:

Early-career researchers are sought who demonstrate an excellent research record in the area of the history of science/the history of knowledge. The applicant’s qualifications in a specific subject area should relate to one of the following disciplines: humanities, social sciences, human sciences, natural sciences, engineering, or an interdisciplinary field such as area studies, cultural studies, digital humanities etc. The candidate’s research interests in the history of science/the history of knowledge should align with those of the participating institutions.

The candidate will possess a clear ability to lead a research group and have international experience in research and teaching in an academic context. Experience in obtaining external funding such as grants is desirable.

The candidate will be expected to participate in collaborative projects between the Max Planck Institute for the History of Science and the universities of Berlin on the history of knowledge and to contribute to other ongoing and planned collaborations.

The Max Planck Institute for the History of Science will offer funding for a research fellow or for visiting scholars as well as secretarial support and grant funding.

Candidates should submit their application with a CV, a list of publications and a research proposal (750 words max.) no later than August 21, 2020 (23:59 CET). Please submit application materials online through the application portal of the Max Planck Institute for the History of Science.


University and a Ph.D. at age 21

In 1874, age 17, and now a freshman at the University of Munich, Planck spoke to Professor Philipp von Jolly about the merits physics. Jolly famously replied:

“In this field [physics] almost everything is already discovered, and all that remains is to fill a few insignificant gaps.”

Undeterred, Planck chose to study physics. One day he was destined to find evidence to prove the absurdity of his professor’s beliefs. In fairness to Philipp von Jolly – and although it’s hard to believe today given the rapid march of science and technology – many physicists of that era shared Jolly’s view: they believed they had already discovered and understood most of what there was in the universe to be discovered and understood!

At university Planck discovered he did not enjoy experimental work. His mathematical talent found its natural home in the world of theoretical physics.

He continued to enjoy music. He sang in the university choir and composed a mini-opera.

An Important Vacation

During the spring vacation of 1877, close to his twentieth birthday, Planck embarked on a hiking tour in northern Italy with university friends including the mathematician Carl Runge. While walking, the students discussed science, mathematics, and their views of the world.

Lake Como in northern Italy, one of the places Max Planck and his friends walked. Hiking amid spectacular scenery became one of Planck’s lifelong pleasures.

Runge raised a question about whether Christianity and religion did more harm than good – a question that shocked Planck, who had received a traditional Lutheran upbringing. Planck began to question his personal view of the world. He remained a Lutheran throughout his life and rejected atheism, but became very tolerant of alternative philosophies and religions.

Berlin and Thermodynamics

In the winter semester of 1877, age 20, Planck transferred for a year to Berlin’s Friedrich Wilhelms University where he was taught by two of the giants of physics – Hermann von Helmholtz and Gustav Kirchhoff.

In Planck’s opinion, each of these renowned men of science delivered lectures distinguished only by their dreariness.

Nevertheless, he and Helmholtz became great friends. Planck admired – indeed almost worshiped – Helmoltz for his scientific integrity, honesty, kindness, modesty, and tolerance.

One of Helmholtz’s passions in physics was thermodynamics – the study of the relationships between temperature, heat, energy, and work. Planck grew increasingly fascinated by thermodynamic theory.

He began his own program of work in the field, spending endless hours poring over papers written by Rudolf Clausius, one of thermodynamics’ founders.

Unlike the lectures he attended, he found Clausius’s work to be interesting, well-delivered, and clear.

The Highest Honors and a First Job

After his year in Berlin, Planck returned to Munich in late 1878 where he passed his state exam allowing him to teach physics in high schools.

A few months later, in February 1879, he submitted a doctoral thesis concerning the second law of thermodynamics. Three months later he defended his thesis in an oral examination and – age 21 – was awarded a Ph.D. in physics with the highest honors – summa cum laude.

Funnily enough, from the questions he was asked during his thesis defense, Planck drew the conclusion that none of the professors who interrogated him understood his thesis!

A year later Planck successfully submitted a further thermodynamics thesis for his Habilitation – a much more demanding qualification than the Ph.D., which allowed its holder to become a professor if such a job became available.

At age 22, Planck became a physics lecturer (unpaid) at the University of Munich. Without any salary, he continued living with his parents. His research focused on entropy – a quantity sometimes defined in a loose sense as a measure of the amount of disorder at the atomic level.

A Return to his Birthplace, then back to Berlin

Finally, almost on his 27th birthday, Planck became an associate professor of theoretical physics at the University of Kiel, where he probed ever more deeply into thermodynamics. He continued making progress in this difficult field, but made no major breakthroughs.

At age 31, in April 1889, Planck returned to Berlin to take over the lecturing duties of Gustav Kirchhoff, who had died in the fall of 1887.

In 1892 Planck became a full professor of theoretical physics. By all accounts his students found his lectures much more interesting than Planck had found his predecessor’s. One of his students, the British chemist James Partington, described Planck’s lectures:

“using no notes, never making mistakes, never faltering the best lecturer I ever heard. There were always many standing around the room. As the lecture-room was well heated and rather close, some of the listeners would from time to time drop to the floor, but this did not disturb the lecture”.

Two of Planck’s Ph.D. students would later win Nobel Prizes in physics: Max von Laue and Walther Bothe.

The scene was now set for Planck’s momentous discovery – quantum theory.


Left: Original colour drawing by Brodmann, showing cortical areas in the European ground squirrel Spermopilus citellus [Archive of the MPI for Brain Research]. Right: Cortical areas in the human brain, from Brodmann (1909) Vergleichende Lokalisationslehre der Großhirnrinde.

In the 1920s Oskar Vogt became interested in the potential morphological correlates of mental abilities, and hence in the neuroanatomical study of &aposelite brains&apos. When Lenin died of a brain hemorrhage in 1924, his brain was preserved in formaldehyde, where it remained for two years. In 1926, Vogt was recruited by the Soviet government to help establish Lenin&aposs genius via histological investigation of his brain. He was given some space in Moscow to carry out this work and two years later, a spacious and representative brick building that had been confiscated from an American business (Fig. 4). In it, he helped establish and then headed the Moscow Brain Institute (Fig. 5). Between 1926 and 1930, Vogt travelled to Moscow several times to supervise the work on Lenin&aposs brain (Fig. 6) by the Russian collaborators who had been trained at Vogt&aposs KWI for Brain Research in Berlin.

In 1927, Vogt gave a preliminary report on his findings in Moscow, concluding from his histological observations that Lenin must have been an athlete in associative thinking ("Assoziationsathlet") - a conclusion deemed farfetched by some of his neurologist colleagues and adversaries. Lenin&aposs brain was, for a time, on display in the Lenin Mausoleum and now rests at Moscow&aposs Brain Institute [4].


Planck constant introduces the discontinuity in the description of elementary phenomena, which constitutes the basis of quantum physics.

This is how the importance of Planck’s discovery does not consist in a formal operation or in his mathematical ability. In reality, the transcendence of his proposal resides above all in the revolutionary interpretation of the physical sense of the constant h.

From the beginning, Planck attributed to the constant the name of “action elemental quantum” because it possesses the dimensions of an action (energy multiplied by a time) and because it only intervenes by multiple wholes. Thus, Planck introduced the idea of a granular composition when all physicists thought that continuity reigned.

To conclude, it can be appreciated that thanks to Planck’s formula the energy of a radiation can be measured, not only in a unit of energy, but also in units of length and frequency. Also, by using the law of the black body, one can determine the Temperatur of an object whose emission is centered on a certain frequency.


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