Fizika e shekullit të kaluar paraqet një ndër zhvillimet më epike në tërë historinë e njerëzimit, sepse jo vetëm që ndërtoi një botëkuptim në suaza të fantastikës për hapësirën e kohën përmes Teorisë së Relativitetit apo për materien përmes Mekanikës Kuantike, por zhvillimet historike ballafaquan fizikanët me disa nga dilemat etike më të rënda të historisë. Një ndër protagonistët më hijerëndë të këtyre zhvillimeve është Max Planck-u, një ndër heronjët më të urtë të shkencës dhe humanizmit.
Thuhet se kur Planck-u shfaqi dëshirën për të studiuar fizikë, aty diku kah viti 1874, një profesor i ka thënë se ajo çka ka qenë me rëndësi në fizikë tashmë është zbuluar dhe nuk ka mbetur punë tjetër aty pos sqarimi i do detajeve, prandaj nuk ia vlen të studiohet më kjo lëmi. Por, si dëshmon edhe vet Planck-u, qëllimi i tij për të studiuar fizikën nuk ka qenë që të zbulojë gjë apo të bëhet i famshëm, por që të kuptojë se si punon Natyra. Planck-u shkruan se vendimi i tij për t'iu përkushtuar shkencës e ka zanafillën në të kuptuarit se ligjet e arsyetimit përputhen me ligjet që udhëheqin mbresat a ndjenjat që i regjistrojmë përmes shqisave. Me fjalë tjera, njeriu përmes të menduarit mund të njohë mekanizmin e botës që e rrethon dhe ky fakt që nuk duket haptas është tronditës për një mendimtar të thellë.
Planck-u iu përkushtua studimit teorik të termodinamikës, lëmi në të cilën dha kontribut të madh qysh në fillet e punës së tij. Tema e tij e doktoraturës, e mbrojtur me 1879, kishte të bënte me një riformulim të Ligjit të Dytë të Termodinamikës, riformulim që ishte më i thellë se ai paraprak i dhënë nga Clausius-i. Sipas Clausius-it
nxehtësia nuk mund të rrjedhë spontanisht nga trupi i ngrohtë tek i ftohti. Planck-u e shprehu këtë teoremë duke pohuar se
përcjellja e nxehtësisë nuk mund të kthehet tërësisht me çfarëdo mjete. Për dallim nga forma e Clausius-it, kjo e Planck-ut është më e plotë, sepse përmban edhe kuptimin e
irreversibilitetit (pakthyeshmërinë), e cila duhet të shtohet veçan në trajtimin që ja bën Clausius-i.
Ky rezultat i mundësoi Planck-ut që të bëhet docent në Universitetin e Mynihut, pozitë për të cilën nuk paguhej. Planck-u mund ta përballonte këtë punë falë gjendjes së mirë financiare të familjes së tij. Por, së shpejti ai mori pozitën e profesorit, së pari në Universitetin e Kielit e më vonë në Universitetin e Berlinit, ku mori katedrën e Kirchhoff-it pas vdekjes së këtij. Në Berlin Planck-u u bë profesor i fizikës teorike. Është interesante të përmendet se Kirchhoff-i ishte kundërshtar i drejtpërdrejtë i rezultatit të Planck-ut në termodinamikë, sepse Planck-u përdorte konceptin e
entropisë edhe te proceset e pakthyeshme, përderisa Kirchhoff-i nuk e pranonte që kjo madhësi fizike kishte kuptim, pos për procese të kthyeshme.
Në Berlin Planck-u vazhdoi punën në termodinamikë duke kërkuar zgjidhjen për
problemin e rrezatimit të trupit të zi. Ky problem kërkon të përcaktojë gjatësinë valore (ngjyrën) që emeton një trup në varshmëri të temperaturës. Edhe nga përditshmëria mund të vërejmë se me ngrohjen e një trupi në temperatura mbi 600 gradë celsius, ai së pari bëhet i kuq, e më vonë ngjyrat e tij kalojnë kah e portokallta, e verdha e kështu me radhë. Çdo ngjyre i përgjigjet një gjatësi e caktuar valore, e cila mund të matet lehtë me spektrometra dhe Planck-u kishte në dispozicion një seri matjesh shumë precize. Problemi qëndronte në atë se këto matje nuk përputheshin me asnjë shpjegim teorik të fenomenit. Në fakt, një shpjegim i tillë ekzistonte vetëm për gjatësi të mëdha valore që i përgjigjen zonës infra të kuqe të spektrit.
Planck-u iu qas këtij problemi jo në formë fenomenologjike, por matematike, duke provuar të gjente një funksion matematik që përputhet me të dhënat eksperimentale. Këtë e bëri duke supozuar një funksion me dy terme, ashtu që termi i parë është proporcional me energjinë dhe i dyti me katrorin e energjisë. Ajo që mbeti ishte të gjente përputhjen e konstanteve të proporcionalitetit me gjatësinë valore, gjë që Planck-u e bëri me sukses duke përfituar atë që sot njihet si
Shpërndarja e Rrezatimit të Trupit të Zi. Planck-u, pas krahasimit të formulës së tij me të dhënat eksperimentale, e raportoi këtë rezultat para Shoqërisë Fizike të Berlinit më 1900.
Ligji i Planck-ut fshihte në vete një detaj interesant që kërkonte një interpretim të guximshëm. Ndonëse të gjithë fizikanët e kohës kërkonin të vënin një lidhje në mes të shpërndarjes së energjisë së rrezatimit me temperaturën, Planck-u, duke u mbështetur edhe në punën e vet të doktoraturës, e nisi shqyrtimin duke e vendosur një lidhje në mes të energjisë dhe entropisë. Kjo lidhje solli deri te nevoja për futjen e një konstante të proporcinalitetit, atë që sot e quajmë konstantja e Planck-ut dhe e shënojmë si e ka shënuar edhe vet Planck-u, me
h. Sipas tij, kjo konstante paraqet
sasinë elementare të veprimit. Planck-u shkroi në formën moderne atë që sot njihet si
Formula e Boltzmann-it për Entropinë dhe nga ajo llogariti entropinë për lëkundësit që formojnë trupin e zi. Praktikisht, nëse Dielli mendohet si trup i zi, atëherë këta lëkundës janë atomet që e bëjnë Diellin. Rezultati i Planck-ut ishte se energjia minimale që mund të kishte një lëkundës që lëkundet me një frekuencë të caktuar është e barabartë me prodhimin e asaj frekuence me sasinë elementare të veprimit. Pra, energjia nuk mund të kishte vlerë të çfarëdoshme të vogël, por kishte një kufi minimal, përndryshe në energji më të vogla lëkundësi nuk mund të ekzistonte.
(Ja vlen të shënohet ky detaj interesant: Boltzmann-i nuk kishte aspak simpati për trajtimin klasik të termodinamikës që e bënte Planck-u, sepse pëlqente trajtimin përmes mekanikës statistike, në ndërtimin e së cilës kishte punuar vetë. Ndërkohë Boltzmann-i ishte një ndër promovuesit më të fuqishëm të natyrës atomike të materies, pikëpamje kjo që rezistohej nga shumëkush. Planck-u i jepte të drejtë Boltzmann-it dhe i kundërshtonte edhe kolegët në universitetin e Berlinit. Pas vdekjes së Boltzmann-it, Universiteti i Vjenës ja ofroi pozitën e tij Planck-ut, por ky nuk ndërroi vend. Konstantja e Bolzmann-it është emërtuar ashtu nga Planck-u, i cili shkoi dhe në shenjë respekti ja ndërtoi varrin Boltzmann-it të braktisur. Në gurin e varrit të tij është gdhendur ekuacioni i Boltzmann-it që lidh entropinë dhe probabilitetin e gjendjes.)
Për të kuptuar më mirë këtë rezultatin për sasinë elementare të veprimit që e fitoi Planck-u mund të merret si krahasim rasti i lëvizjes së një trupi. Nëse trupi është në qetësi energjia kinetike e tij është zero. Por, kur lëviz, atëherë trupi do të ketë një shpejtësi të caktuar, e cila ja cakton edhe energjinë kinetike. Vlera e kësaj shpejtësie nuk kufizohet, pra mund të jetë 1 metër për sekondë, por mund të jetë edhe sa gjysma e saj, apo edhe gjysma e gjysmës. Një avanturier kurioz mund të kërkojë që kjo shpejtësi të jetë sa gjysma e gjysmës së gjysmës, dhe - sipas fizikës së bërë para Planck-ut - Natyra nuk ja qet asnjë pengesë. Pra, energjia kinetike do të ndryshojë në mënyrë të vazhdueshme sikurse edhe shpejtësia, pa kërcime e hope, derisa të arrijë vlerën zero. E njëjta vlen edhe për konceptin e hapësirës dhe kohës: ne mund t'i ndajmë këto në pjesë gjithnjë e më të vogla. Nëse teknologjia na paraqet problem, asgjë nuk na ndalon që këtë ndarje ta realizojmë me të menduar.
Rezultati i Planck-ut tregonte se një gjë e tillë më nuk vlen, pra që veprimi në fizikë ka natyrë diskrete. Natyra diskrete nuk ishte e huaj për fizikën e kohës, sepse ishte pranuar për disa dukuri. Për shembull, Faraday kishte dëshmuar se elektriciteti kishte natyrë diskrete dhe që ekzistonte sasia elementare e elektricitetit. Edhe për masën vlente e njëjta gjë, edhepse me rezerva. Atë kohë natyra atomike e lëndës kishte një bazë të fortë, edhepse nuk ishte e pranuar pa kushte nga të gjithë. Por, askush nuk e mendonte që edhe veprimi, e me të edhe energjia, do të kishin natyrë kuantike, dmth ishin diskrete dhe paraqiteshin me copa-copa, e jo si një e tërë e vazhdueshme. Rrjedhimisht, sot flitet për copën më të vogël teoretikisht të matshme të hapësirës, e shprehur si gjatësi plankiane, ose për pjesën më të shkurtër të kohës, për intervalin plankian. Është meritë e gjenialitetit të Planck-ut dhe punës së tij të pa cene që ky qëndrim u pranua pa tronditje të mëdha, edhepse Planck-u e dallonte mirë efektin që ky rezultat do të kishte në fizikë.
Në perëndim të Berlinit gjendet pylli i madh Grunewald, ku profesori Planck tashmë e kishte shtëpinë. Është e shënuar se gjatë një shëtitjeje, ai i shpjegon djalit të vet se kishte arritur te një rezultat që përnga rëndësia është i krahasueshëm me punën e Newton-it. Vlerësimi i rezultatit si i tillë është plotësisht me vend, sepse hapi një dritare të madhe për të kuptuar Natyrën dhe mundësoi zhvillimin e një fizike të paimagjinueshme deri atëherë. Planck-u i rezistoi me vite rezultatit që i doli përpara, provoi dëshpërimisht të gjente një zgjidhje që përputhej me mësimet e fizikës klasike, por pa sukses. Në fund, Planck-u iu dorëzua gjuhës së Natyrës dhe pavullnetshëm u bë revolucionari i parë i fizikës moderne. Ky dorëzim ishte plotësisht në karakterin e tij, sepse Planck-u që nga fillimi ishte i interesuar të kuptonte me përunjësi Natyrën dhe të mos i impononte asaj vizionin e tij. Fati e deshi që kontributi i Planck-ut në ndërtimin e kësaj fizike të ishte vetëm fillestar, sikurse puna e Kepler-it, i cili duke përputhur vrojtimet e sakta me format matematike për trajektoret e planeteve, arriti të trasojë rrugën për formulimin e Ligjit të Gravitetit nga Newton-i. I pari që e vazhdoi shtegun e hapur nga Planck-u ishte Einstein-i, i cili duke u bazuar mu në konceptin e sasisë elementare të veprimit, dha shpjegimin e efektit fotoelektrik. Pasuan Bohr-i, Schrödinger-i, Heisenberg-u, Dirac-u, e shumë titanë të tjerë që ndërtuan atë që sot njihet si Teoria Kuantike.
Ndërkohë, Planck-u jo vetëm që vazhdoi të kontribuonte në shkencë, por arriti një autoritet të madh edhe në shoqëri, sidomos në qarqet intelektuale dhe në organizimin e shkencës. Për autoritetin e tij më së miri dëshmon mësuesi më i madh i fizikës i të gjitha kohëve, Arnold Sommerfeld-i, i cili duke ndjekur frymën e kohës i shkruan një vjershë. Në të Sommerfeld-i i shkruan Planck-ut se
e gjitha që bëj është të nduk lulet nga toka që e kultivove. Planck-u modest ja kthen poashtu me një vjershë ku i shkruan se edhe ky s'bën tjetër pos nduk lule, por e fton që t'i bashkojnë ato në buqetën më të mirë. Autoriteti i Planck-ut ishte një vazhdues i traditës familjare, meqë rridhte nga një familje intelektuale dhe patriotike gjermane. Bile, dy djemtë e Planck-ut kishin marrë pjesë në Luftën e Parë Botërore, në të cilën djali i madh, Karl-i, e humbi jetën në betejë, kurse i dyti, Erwin-i, u zu rob lufte nga francezët. Atë që nuk guxonin ta bënin profesorët tjerë, e bënte Planck-u, i cili i shkonte në zyrë Hitlerit dhe ja kundërshtonte në fytyrë - por pa sukses - politikën shkatërrimtare. Planck-u ishte përkrahës i madh i Einstein-it dhe shkencëtarëve tjerë në kohën kur nazizmi përjashtonte shkencëtarët me origjinë hebreje. Kështu Planck-u u qëndroi me dinjitet sfidave etike që koha ja përplasi.
Në muzgun e jetës së vet Planck-u angazhohej që ta ruante atë që mundej nga shkenca dhe kultura - dikur e lavdishme - gjermane, e cila ishte nën dhunën naziste. Është shumë i vlefshëm diskutimi që e përcjell Heisenberg-u, i cili kishte shkuar te Planck-u për këshillim (diku kah mesi i viteve '30). Heisenberg-u, duke i parë përjashtimet që ju bëheshin kolegëve hebrej, propozon që në shenjë proteste të japë dorëheqje nga pozita e profesorit, por para se ta bëjë këtë e takon Planck-un. Planck-u i dorëzuar i thotë se nuk mund ta këshillojë, sepse parasheh shkatërrimin jo vetëm të universiteteve, por të të gjithë vendit. Planck-u e shpreh kënaqësinë që Heisenberg-u e kolegët tjerë provojnë të protestojnë, por që kursi i historisë ka marrë tashmë atë kahje që nuk mund të ndikohet më nga këto veprime. Me merakun për vendin dhe largpamës, Planck-u e fton Heisenberg-un që të mendojë për kohën pas katastrofës. Një mundësi që e sheh Planck-u është që Heisenberg-u të qëndrojë në Gjermani dhe të ndërtojë atë që i quan
ishuj të qëndrueshmërisë, vende ku do të kapeshin të rinj gjermanë e të mbijetonin fatkeqësinë që pritej. Planck-u i thotë
Askush nuk mund të dijë se sa ishuj të tillë do ta mbijetojnë katastrofën; por jam i sigurtë që edhe nëse arrijmë të udhëheqim përtej këtyre kohrave të tmerrshme një numër të vogël të rinjsh të talentuar e mendje-shëndoshë, do të kemi bërë një punë të mirë për të siguruar ringjalljen e Gjermanisë pas fundit. [...] Mendoj që të gjithë ne që nuk jemi detyruar të emigrojmë për arsye racore duhet të provojmë të qëndrojmë dhe të vendosim themelet për një jetë më të mirë pasi që të përfundojë ky makth. Do të jetë e vështirë dhe e rrezikshme, dhe do të të duhet të bësh kompromise të atilla, që më vonë do të përdoren kundër teje. Natyrisht që nuk mund të fajësoj ata që vendosin ndryshe, ata që e gjykojnë jetën në Gjermani si të patolerueshme, ata që nuk mund të qëndrojnë përderisa padrejtësitë bëhen e ata s'mund t'i ndalojnë. Por, në gjendjen e kobshme nëpër të cilën kalon Gjermania tash, askush nuk mund të veprojë me dinjitet. Çdo vendim që marrim na fut në padrejtësi të një forme a tjetre. Në fund, secili kemi mbetur për vete. S'ka kuptim të japësh apo marrësh këshilla. Pra, e gjitha që mund të të them është: pa marrë parasysh se çka do të bësh, nuk ka shpresë që do të parandalosh një fatkeqësi të vogël pa përfunduar kjo fatkeqësia e madhe. Por, të lutem, mendo për kohën që do të vijë pas fundit.
Kjo etikë dhe ky qëndrim i dashurisë dhe respektit për të Vërtetën dhe të Mirën absolute natyrisht që ka pasur ndikim edhe në rrethin familjar të Planck-ut. Djali i tij, Erwin-i, ka qenë pjesëtar i një grupacioni gjermanësh që kanë provuar të bëjnë atentat ndaj Hitlerit. Për fat të keq, këta janë hetuar dhe Erwin-i është dënuar dhe varur në janar të vitit 1945. Vdekja e djalit të tij të dytë, me të cilin ka pasur afërsi të madhe, e ka shkatërruar Planck-un, por ky megjithatë e arriti fundin e Luftës së Dytë Botërore dhe mbijetesën e atyre ishujve të ringjalljes së Gjermanisë. Sot, Gjermania ka
një varg institutesh që e bartin emrin Max Planck, institute këto që prijnë në zhvillimin e shkencës dhe kulturës botërore.
Dilema etike me të cilat u përball Planck-u prekën edhe sferën e shkencës, sidomos pas eksplodimit të bombës atomike, e cila në njëfarë forme ishte fryt i një pune që u nis me vet të. Ky e ndante mirë rolin e shkencës dhe religjionit a etikës në përcaktimin e vlerave të mira absolute dhe virtyteve drejt të cilave synojmë. Çdo individ, shkruan, s'ka alternativë tjetër, pos ta luftojë me guxim betejën e jetës, sepse askush nuk ka lindur me pretendim ligjor për lumturi, sukses dhe prosperitet në jetë. Planck-u fton që ta njohim dhe pranojmë me përunjësi çdo çast të lumturisë si një dhuratë që obligon. E vetmja gjë të cilën mund ta pretendojmë me sigurinë më të madhe dhe të cilën s'mund të na e marrë kush është
integriteti i shpirtit, që shfaqet si kryerje me ndërgjegje e detyrave. Planck-u thotë se e ka pasur fatin e madh që detyrat e tij kenë qenë në sferën e shkencës, ku e ka hulumtuar të hulumtueshmen dhe e ka respektuar të pahulumtueshmen.
Njëjtë, studimet dhe puna në shkencë më kanë dërguar në vende të ndryshme, të cilat mahnisin me bukuritë, kulturën, historinë dhe njerëzit. Berlini nuk bën përjashtim, përkundrazi, është një qytet me histori të madhe. Një ndër rrugët kryesore është Unter den Linden (Rruga nën Blinj), ku gjendet edhe universiteti famëmadh
Humboldt. Përskaj portës së ndërtesës qëndrore gjendet një pllakë e vetme modeste që na njofton se këtu ka dhënë mësim Max Planck-u. Investimi i madh në studim më shpaguhet kur kaloj përballë kësaj pllake dhe, për dallim nga ndonjë turist që ndoshta mrekullohet me arkitekturën e bukur, e kuptoj edhe se sa i madh është ky vend ku dikur ka dhënë mësim një Njeri si Max Planck-u.
