Max Planck était un physicien allemand lauréat du prix Nobel. Il a vécu de 1858 à 1947 et est décédé à l’âge de 89 ans. Crédité de la fondation de la théorie quantique en 1900, Planck est, avec Albert Einstein, considéré comme l’un des physiciens les plus importants du 20e siècle. Ses travaux en théorie quantique ont lancé une révolution en physique qui s’est poursuivie jusqu’aux années 1970.
Max Planck a travaillé comme professeur à l’Université de Berlin de 1892 jusqu’à sa retraite en 1926, et avait la réputation d’être un penseur conservateur. En 1894, il a commencé à se concentrer sur les problèmes entourant le rayonnement du corps noir, c’est-à-dire le spectre inhérent des couleurs émises lorsqu’un objet non réfléchissant est chauffé. Il a été chargé de travailler sur ce problème par des entreprises d’électricité qui cherchaient des moyens de construire des ampoules qui produisent la plus grande quantité de lumière pour le moins d’énergie.
En essayant de découvrir la physique de la lumière, Max Planck se sentit déconcerté. Jusqu’en 1900, tout le monde pensait que la lumière était un flux continu, indivisible jusqu’au plus petit niveau. Planck était un penseur conservateur et s’appuyait généralement sur la sagesse acceptée, mais ses calculs étaient confondus en représentant la lumière comme continue. En utilisant l’interprétation statistique de Ludwig Boltzmann de la 2e loi de la thermodynamique comme base, Planck a introduit l’idée de quantification – représentant la lumière sous forme de paquets discrets qui seront plus tard appelés photons. Plus tard, interrogé sur cette décision, il l’a qualifiée d' »acte de désespoir… J’étais prêt à sacrifier n’importe laquelle de mes convictions antérieures sur la physique ».
Dans le modèle de lumière de Max Planck, l’énergie électromagnétique devait être émise à des niveaux d’énergie discrets, multiples d’une unité E, qui était le produit de la fréquence du rayonnement et d’une unité naturelle connue sous le nom de constante de Planck. En effet, nous savons aujourd’hui que les rayons lumineux avec des fréquences plus élevées et des longueurs d’onde plus courtes, comme les rayons X, transportent plus d’énergie que les fréquences plus basses telles que la lumière visible et les ondes radio.
À partir de la constante de Planck, les physiciens ont pu dériver une série d’unités fondamentales, basées non pas sur une décision humaine, mais sur des propriétés fondamentales de l’univers. Souvent, ces nombres représentent la valeur la plus grande ou la plus petite possible qui a du sens dans notre théorie physique actuelle. Par exemple, à la longueur de Planck, plusieurs fois plus petite qu’un proton, et au temps de Planck, une unité incroyablement petite, notre compréhension de la physique quantique n’a plus de sens. À la température de Planck, plusieurs milliers de milliards de fois supérieure à la température au cœur du Soleil, toutes les forces fondamentales de la nature s’unifieraient et les symétries brisées depuis le Big Bang seraient restaurées. La vitesse de Planck est équivalente à la vitesse de la lumière, et ainsi de suite. Lorsque Max Planck a découvert toutes ces unités fondamentales, notre compréhension de l’univers est devenue beaucoup plus numérique.