Nemeckého fyzika Maxa Plancka poznáme ako otca kvantovej teórie. Svoju prevratnú hypotézu o kvantách prvý raz verejne sformuloval pred 110 rokmi, 14. decembra 1900, na zasadnutí Berlínskej fyzikálnej spoločnosti.
Uznávaný teoretický fyzik Max Planck vo vystúpení pred nemeckou fyzikálnou elitou povedal: „Energiu chápeme - a toto je kľúčový bod celého výpočtu - ako zloženú z jasne určeného počtu rovnako veľkých, konečných dávok.“
Prelomové zistenie
Bola to jedna z tých prelomových viet, význam ktorej si poslucháči uvedomili až po rokoch. Natoľko sa „konečné dávky energie“ vymykali vtedajším predstavám o tom, ako by mala príroda fungovať. Fyzici vrátane Plancka boli presvedčení, že príroda nerobí skoky.
Planck preto vypracoval, oznámil a zverejnil výpočty až po vnútornom zúfalom boji. Jeho syn neskôr povedal, že v tom období boli s otcom na dlhej prechádzke Grunewaldom. Rozprával mu, že buď urobil objav na úrovni Newtona, alebo sa úplne zmýlil.
Dôležitú úlohu pri tom zohral aj iný nemecký fyzik, experimentátor Heinrich Rubens. Tento dnes už zabudnutý vedec sa podieľal na veľmi presných meraniach spektra tepelného žiarenia. Keďže ten istý problém riešil aj Planck, pokúsil sa merania znázorniť matematicky.
Keď sa v lete 1900 obaja fyzici stretli pri čaji, ukázalo sa, že matematická formulka, ktorá vznikla metódou pokusov a omylov, presne vysvetľuje to, čo Rubens nameral. No ani jeden z vedcov netušil, prečo to tak je. Aj preto neskôr Planck hovoril, že na svoju rovnicu prišiel vlastne iba vďaka šťastnej náhode.
V porovnaní s Einsteinovým relativistickým „E rovná sa m krát c na druhú“ je Planckova rovnica menej známa, no rovnako základná. Hovorí: „E rovná sa h krát ný“, pričom h je Planckova konštanta a grécke písmenko ný znamená frekvenciu svetla, znižujúcu sa s pribúdajúcou vlnovou dĺžkou.
Planckova rovnica tiež platí v celom vesmíre a obrazne povedané, signalizuje hranicu prechodu medzi einsteinovským makrosvetom a Planckovým mikrosvetom.
Váhavý revolucionár
Planck bol revolucionárom proti svojej vôli. Dnes je jasné, že fyziku pred ním a po ňom sotva možno považovať za tú istú vedeckú disciplínu. No vtedy bola úplne iná situácia. Okrem toho Planck bol potomkom starobylého nemeckého rodu učencov, právnikov a teológov.
Pripojil sa na stranu tých, ktorí túžili zachovať staré dobré poriadky klasickej fyziky, kde vládne prehľadnosť, spojitosť a plynulosť, a náhoda je vylúčená z hry. Planck preto trval na tom, že kvantá nemôžu byť skutočné, ale ide iba o matematickú hypotézu. Táto hypotéza nemá oporu v realite a nehovorí nič o skutočnej povahe fyzikálneho sveta.
Na scéne Einstein
Ešte niekoľko rokov po tom, čo Planck vystúpil v Berlíne, vládlo medzi fyzikmi ticho. Aspoň v Nemecku. No vo Švajčiarsku sa našiel jeden patentový úradník tretej triedy, ktorý zobral Planckove výpočty veľmi vážne. Volal sa Albert Einstein.
Pochopil, že kvantová teória, ak je správna, znamená rozchod s klasickou fyzikou. „Všetky moje pokusy prispôsobiť teoretické základy fyziky tomuto poznatku sa skončili fiaskom,“ sťažoval sa. „Bolo to, ako keby nám zmizla pevná pôda pod nohami a nikde sa nevynárala opora.“
Einstein ako prvý využil Planckovu myšlienku na vlastnú prelomovú prácu. Bola o svetle, presnejšie o fotoelektrickom jave, a získal za ňu Nobelovu cenu za rok 1921 (Plancka ocenili Nobelovou cenou o tri roky skôr).
Po Einsteinovi prišiel Bohr nasledovaný Schrödingerom, Bornom, Heisenbergom a Diracom. Z kvantového sveta už nebolo úniku. Čím viac sa o paradoxoch kvantovej fyziky diskutovalo, tým sa prejavovali ostrejšie a znepokojivejšie.
Nie sú vyriešené dodnes a fyzici zatiaľ márne hľadajú bájnu teóriu všetkého, ktorá by oba rozdelené fyzikálne svety zasa spojila. Planck sa možno teraz kdesi hore ticho usmieva. Ešte nie je rozhodnuté, kto mal vlastne pravdu.
