Haben Glühbirnenhersteller Planck mit der Untersuchung der Schwarzkörperstrahlung beauftragt?

Hintergrund

Bei der Einführung von Plancks Umstellung auf die Betrachtung der Schwarzkörperstrahlung haben eine Reihe von Quellen – wie MinutePhysics , The Economist , zufällige Online-Enzyklopädien und sogar hier auf HSM.SE (plus viele populäre Geschichtsberichte: 1 , 2 , 3 , 4 usw .) -- Motivationen analog zu den folgenden vorschlagen:

1894 war Planck von Elektrizitätsunternehmen beauftragt worden herauszufinden, wie man mit minimalem Energieaufwand die größte Leuchtkraft aus Glühbirnen erzeugen kann.

Je nach Quelle handelt es sich um ein einzelnes Unternehmen, ein lokales Unternehmen, ein Konsortium oder die Regierung. Aber ich habe keine dieser Erwähnungen auf eine tatsächliche historische Referenz oder ein Dokument zurückgeführt. Ich habe auch keine Erwähnungen bestimmter Unternehmen gesehen.

Die obige Geschichte lässt auch mehrere Alarmglocken läuten:

  • Warum einen theoretischen Physiker für ein technisches Problem beauftragen, wenn es mehrere andere gut qualifizierte Experimentatoren (z. B. Lummer oder andere von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt) in Berlin gibt, die stattdessen beauftragt werden könnten?
  • Seriösere Berichte (wie der von Helge Kragh (pdf) ) erwähnen keine Glühbirnenfirmen, deuten aber darauf hin, dass Planck durch die Universalität von Kirchhoffs Gesetz der Schwarzkörperstrahlung motiviert war. Dieses Gesetz wurde 1859 eingeführt, bevor Glühbirnen wichtig wurden. Dies deutet darauf hin, dass die Motivation für das Studium der Schwarzkörperstrahlung im Allgemeinen wenig mit Glühbirnen zu tun hatte (obwohl wir diese Theorien jetzt verwenden können, um darüber nachzudenken).
  • Um die beiden vorherigen Punkte miteinander zu verbinden: Planck scheint sich viel mehr mit universellen, abstrakten und grundlegenden Fragen beschäftigt zu haben und scheint nicht die Art von Charakter zu sein, die eine eindeutig praktische Aufgabe übernehmen würde, wie z.B. Glühbirnen energieeffizienter zu machen (sogar wenn sie damals der letzte Schrei waren).

Frage

Haben Glühbirnen Planck direkt motiviert? Wurde er zwischen 1894 und 1900 von irgendjemandem finanziert, der mit Glühbirnen zu tun hatte? Waren ihm nahestehende Forscher (wie Lummer, Rubens oder Wien) motiviert, Glühbirnen effizienter zu machen? Oder sogar durch Messung ihrer Effizienz?

Oder ist das nur einer der vielen Mythen, die in den Geschichtsbüchern nachträglich erfunden werden? (Wenn ja, Bonusfrage: Wer hat es erfunden?)


Anmerkungen

Die überzeugendste Geschichte, die ich bisher in dieser Richtung gefunden habe, steht auf der Wikipedia-Seite der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt :

Auch die erste herausragende wissenschaftliche Leistung an der PTR war eng mit Max Planck verbunden. Um zu entscheiden, ob Strom oder Gas für die Straßenbeleuchtung in Berlin wirtschaftlicher sind, sollte die PTR eine genauere Norm für die Lichtstärke entwickeln. Zu diesem Zweck entwickelten Otto Lummer und Wilhelm Wien 1895 den ersten Hohlraumstrahler zur praktischen Erzeugung von Wärmestrahlung.

Aber dies wird wieder ohne verlässliche Referenz angegeben. Der Artikel von Jörg Hollandt in dieser Sammlung (pdf) kann die obige Geschichte möglicherweise bestätigen, aber ich kann kein Deutsch lesen, um dies zu überprüfen.

Bitte akzeptieren Sie eine der Antworten.

Antworten (3)

Klingt, als wären wir alle auf derselben Seite. Aber FWIW: Bei all meinen Recherchen für dieses Planck-Buch (2015) fand ich keine Beweise dafür, dass er in den 1890er Jahren für seine theoretische Arbeit von Glühbirnen- (oder ähnlichen) Firmen beauftragt, unter Vertrag genommen oder bezahlt wurde. Bitte beachten Sie, dass ich kein richtiger Historiker bin, aber ich habe zum Beispiel eine Reihe deutscher historischer Werke zu diesem Thema (in peinlich eisigem Tempo) durchgesehen, einschließlich der von Dr. Dieter Hoffmann. Sofern ich in diesen Quellen nichts übersehen habe (immer möglich), arbeitete Planck einfach als theoretischer Physiker und nutzte zahlreiche hochmoderne Daten, die in seinem eigenen Hinterhof auftauchten. Sein Wechsel im Jahr 1894 hatte, soweit ich das beurteilen kann, mehr damit zu tun, etwas Neues erforschen zu wollen (nach dem Erfolg in der physikalischen Chemie), besonders nach dem Schreiben von Stücken zum Gedenken an die kürzlich verstorbenen Titanen Helmholtz und Hertz (und insbesondere nach dem erneuten Lesen von Hertz 'Arbeit über EM-Strahlung). Er entschied sich für Wärmestrahlung. Auf jeden Fall bin ich mir nicht sicher, ob Glühbirnenfirmen viel Wert auf Plancks Arbeit oder wirklich auf rein theoretische Arbeiten gelegt hätten. Soweit ich das beurteilen konnte, kümmerte sich damals kaum ein Physiker um seine Arbeit. :-) Später behauptete er, die Unklarheit seiner Arbeit aus den 1890er Jahren sei ein Geschenk des Himmels, da er Freiheit und Zeit hatte, ohne dass jemand mit ihm konkurrieren oder ihm über die Schulter schauen musste, um einen Sinn daraus zu ziehen. Beifall. Soweit ich das beurteilen konnte, kümmerte sich damals kaum ein Physiker um seine Arbeit. :-) Später behauptete er, die Unklarheit seiner Arbeit aus den 1890er Jahren sei ein Geschenk des Himmels, da er Freiheit und Zeit hatte, ohne dass jemand mit ihm konkurrieren oder ihm über die Schulter schauen musste, um einen Sinn daraus zu ziehen. Beifall. Soweit ich das beurteilen konnte, kümmerte sich damals kaum ein Physiker um seine Arbeit. :-) Später behauptete er, die Unklarheit seiner Arbeit aus den 1890er Jahren sei ein Geschenk des Himmels, da er Freiheit und Zeit hatte, ohne dass jemand mit ihm konkurrieren oder ihm über die Schulter schauen musste, um einen Sinn daraus zu ziehen. Beifall.

Vielen Dank für die Veröffentlichung, wir brauchen dringend Expertenbeiträge! Haben Sie zufällig Papiere von Lummer, Pringsheim, Rubens, Paschen und Kurlbaum aus der Zeit um 1894 gesehen? Ich bin gespannt, ob einer von ihnen an der Messung von Glühfadenemissionen gearbeitet oder zumindest Glühlampen als Motivation angeführt hat.

Nachdem wir uns seriösere Quellen angesehen haben, scheint es, dass „im Auftrag von Elektrizitätsunternehmen“ eine Konfabulation ist und „im Auftrag des Deutschen Büros für Normung“ näher an der Wahrheit liegt, aber immer noch eine große Strecke ist.

In Kuhns Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894-1912 , das Plancks Beweggründen zwei Kapitel widmet, werden die Glühbirnen nur einmal erwähnt:

Aber quantitativ war es [Michelsons Gesetz] nicht sehr zufriedenstellend, eine Tatsache, die bald von HF Weber (1843-1912) von der Technischen Hochschule Zürich betont wurde, einem Physiker, der sich derzeit mit der Messung des Emissionsspektrums von Kohlefadenlampen beschäftigt . Nachdem Weber die theoretische Grundlage von Michelsons Ableitung kritisiert hatte (einschließlich seiner Abhängigkeit vom Stefan-Boltzmann-Gesetz), schlug er eine alternative Formel vor, die auf seinen eigenen und anderen Experimenten basiert. (...) Als Wien fünf Jahre später das Verschiebungsgesetz veröffentlichte, bezog er sich nur auf das Experiment durch das Webersche Gesetz. (...) Als Produkt der Theorie hatte das Wiener Verteilungsgesetz natürlich wenig Autorität, bis Planck es 1899 auf einem ganz anderen Weg neu ableitete.

Aber Browns Planck: Driven by Vision, Broken by War stellt eine frühere Verbindung her.

Neben den Physikern der Universität Berlin beherbergte die nahe gelegene Physikalisch-Technische Reichsanstalt eine Reihe von Experimentatoren, die eifrig mit der Untersuchung der Wärmestrahlung beschäftigt waren. Die PTR, oder Reichsanstalt im allgemeineren Sprachgebrauch, fungierte im Wesentlichen als Normungsbüro wie das heutige National Institute of Standards and Technology in Amerika. Der Schwerpunkt dort lag auf angewandter Technologie, also warum um alles in der Welt sollten ihre Laborwissenschaftler sich mit obskuren Fragen der Wärmestrahlung befassen? Sie hofften einfach, ein besseres elektrisches Licht zu entwerfen. (...)

Berlin und insbesondere die Reichsanstalt beherbergten zufällig die weltweit führenden Experten für die Messung der Wärmestrahlung. Das waren Männer wie Lummer, Pringsheim, Rubens, Paschen und Kurlbaum. Obwohl Planck viel mehr ein Bleistift- und Gleichungsphysiker war als diese Kollegen, teilte er viel mit ihnen.

Wenn ich raten müsste, könnte sich die Anekdote ungefähr so ​​entwickelt haben: Zuerst wurde Planck durch Assoziation in die Reichsanstalt-Menge "aufgesogen", was vielleicht durch die Verbesserung von Glühbirnen motiviert war, dann wurde die Reichsanstalt in das besser klingende Deutsche Büro für Normen umbenannt, was es schließlich im Wesentlichen war, und schließlich spekulierte jemand, dass sich Elektrizitätsunternehmen in Bezug auf die Glühbirnen auf die Reichsanstalt stützten (was wahr sein kann oder nicht), und beschloss, es für eine größere Wirkung den ganzen Weg zurück zu Planck kurzzuschließen.

Die Realität ist vager und chaotischer. Das Interesse der Experimentatoren der Reichsanstalt an Glühbirnen beeinflusste offensichtlich Plancks Themenwahl im Jahr 1894, obwohl es auch gut mit seinem Interesse an Thermodynamik zusammenpasste, und das Wiensche Gesetz von 1893, das 1899 von Planck neu abgeleitet wurde, wurde zu einem der wichtigsten Sprungbretter für sein Gesetz, wurde seinerseits durch Webers Studie über Glühbirnen im Jahr 1888 motiviert. Die Glühbirnen waren also etwas in der Mischung, wenn auch indirekt, und wir können der industriellen Revolution bestenfalls zuschreiben, dass sie ein Forschungsumfeld geschaffen hat, das zu einer großen Entdeckung führte in grundlegende Physik.

"Sie hofften einfach, ein besseres elektrisches Licht zu entwerfen." Würden Sie diesen Teil des Zitats als maßgeblich ansehen? Ich habe gehofft, eine Art "Leitbild" für den PTR zu finden (seit sie es veröffentlicht haben), das dies bestätigt, aber ohne Erfolg. Ich habe Dieter Hoffmanns "On the Experimental Context of Planck's Foundation of Quantum Theory" gelesen und es spricht ausführlich über PTR und andere experimentelle Arbeiten in der Quanten-"Vorgeschichte", aber immer noch keine Erwähnung von Glühbirnen, nur dass sie 1885/6 darauf abzielten " um einen absoluten Intensitätsstandard zu liefern" (was ein rein messtechnisches Anliegen ist).
@ArtemKaznatcheev Nein, es gab zu viele "hilfreiche" Interpolationen in dieser Geschichte, und das klingt nach Browns. Kuhn erwähnt Paschen unter „einer Reihe junger Experimentatoren“, die Webers und Wiens Arbeit fortführten, indem sie 1893-96 Instrumente für Emissionsmessungen verbesserten. Ich würde gerne auch Papiere von anderen Leuten überprüfen, die Brown erwähnt, aber das wird einige Zeit dauern.

Andere Antworten machten deutlich, dass „beauftragter Max Planck“ wahrscheinlich eine Strecke ist, obwohl Siemens, Eigentümer der ältesten deutschen Glühbirnenfabrik ( Siemens & Halske ), die Berliner Physik stark finanziert hat (z. B. die Reichsanstalt mitbegründete und ihr Grundstücke schenkte ).

Ich frage mich, ob die Geschichte in der Verschmelzung von Planck mit seinem Ingenieursbruder Adalbert ( Adelbert ?) verwurzelt sein könnte, der für Siemens gearbeitet hat . (Dies ist ggf. im Siemens-Akten-Archiv nachprüfbar .)