¿Las empresas de bombillas de luz encargaron a Planck que estudiara la radiación del cuerpo negro?

Fondo

Al introducir el cambio de Planck para observar la radiación del cuerpo negro, varias fuentes, como MinutePhysics , The Economist , enciclopedias aleatorias en línea e incluso aquí en HSM.SE (además de muchas cuentas de historia populares: 1 , 2 , 3 , 4 , etc. .) -- proponer motivaciones análogas a las siguientes:

En 1894, las compañías eléctricas encargaron a Planck que descubriera cómo generar la mayor luminosidad a partir de bombillas con la mínima energía.

Dependiendo de la fuente, es una sola empresa, una empresa local, un consorcio o el gobierno. Pero no he rastreado ninguna de estas menciones a una referencia o documento histórico real. Tampoco he visto menciones de empresas en particular.

La historia anterior también hace sonar varias alarmas:

  • ¿Por qué contratar a un físico teórico para un problema de ingeniería si hay varios otros experimentadores bien calificados (por ejemplo, Lummer u otros en el Physikalisch-Technische Bundesanstalt) en Berlín que podrían ser contratados en su lugar?
  • Cuentas más acreditadas (como la de Helge Kragh (pdf) ) no mencionan las empresas de bombillas, pero sugieren que Planck estaba motivado por la universalidad de la ley de radiación del cuerpo negro de Kirchhoff. Esa ley se introdujo en 1859, antes de que las bombillas incandescentes fueran importantes. Esto sugiere que la motivación para estudiar la radiación del cuerpo negro, en general, tenía poco que ver con las bombillas (aunque ahora podemos usar esas teorías para pensar en ellas).
  • Uniendo los dos puntos anteriores: Planck parece haber estado mucho más preocupado por cuestiones universales, abstractas y fundamentales y no parece el tipo de personaje que asumiría una tarea claramente práctica como hacer que las bombillas sean más eficientes energéticamente (incluso si estuvieran de moda en ese momento).

Pregunta

¿Las bombillas motivaron directamente a Planck? ¿Fue financiado en 1894-1900 por alguien relacionado con las bombillas? ¿Estaban los investigadores cercanos a él (como Lummer, Rubens o Wien) motivados por hacer que las bombillas incandescentes fueran más eficientes? ¿O incluso midiendo su eficiencia?

¿O se trata simplemente de uno de los muchos mitos inventados a posteriori por los libros de texto de historia? (Si es así, pregunta adicional: ¿quién lo originó?)


notas

La historia más convincente que he encontrado hasta ahora en esta dirección está en la página de wikipedia de Physikalisch-Technische Bundesanstalt :

El primer logro científico destacado en el PTR también estuvo estrechamente relacionado con Max Planck. Para decidir si la electricidad o el gas serían más económicos para el alumbrado público en Berlín, el PTR debía desarrollar un estándar más preciso para la intensidad luminosa. Para ello, en 1895, Otto Lummer y Wilhelm Wien desarrollaron el primer radiador de cavidad para la generación práctica de radiación térmica.

Pero esto se afirma nuevamente sin una referencia confiable. El artículo de Jorg Hollandt en esta colección (pdf) podría corroborar la historia anterior, pero no puedo leer alemán para verificar.

Por favor acepte una de las respuestas.

Respuestas (3)

Parece que todos estamos en la misma página. Pero FWIW: En toda mi investigación para ese libro de Planck (2015), no encontré evidencia de que las compañías de bombillas eléctricas (o similares) lo encargaron, contrataron o pagaron en la década de 1890 por su trabajo teórico. Tenga en cuenta que no soy un historiador propiamente dicho, pero, por ejemplo, revisé una serie de trabajos históricos alemanes sobre el tema (a un ritmo vergonzosamente glacial), incluidos los del Dr. Dieter Hoffmann. A menos que me haya perdido algo en esas fuentes (siempre es posible), Planck simplemente estaba trabajando como un físico teórico explotando una gran cantidad de datos de última generación que surgían en su propio patio trasero. Su cambio en 1894, por lo que puedo decir, tuvo más que ver con querer explorar algo nuevo (después del éxito en química física), especialmente después de escribir piezas para conmemorar a los titanes Helmholtz y Hertz, recientemente fallecidos (y especialmente después de releer el trabajo de Hertz sobre la radiación EM). Optó por la radiación térmica. En cualquier caso, no estoy seguro de que a las compañías de bombillas les hubiera importado mucho el trabajo de Planck o cualquier trabajo puramente teórico. Casi ningún físico se preocupaba por su trabajo en ese momento, por lo que pude ver. :-) Más tarde afirmó que la oscuridad de su trabajo de 1890 era una bendición en el sentido de que tenía libertad y tiempo sin que nadie compitiera o mirara por encima del hombro para darle sentido. Salud. Casi ningún físico se preocupaba por su trabajo en ese momento, por lo que pude ver. :-) Más tarde afirmó que la oscuridad de su trabajo de 1890 era una bendición en el sentido de que tenía libertad y tiempo sin que nadie compitiera o mirara por encima del hombro para darle sentido. Salud. Casi ningún físico se preocupaba por su trabajo en ese momento, por lo que pude ver. :-) Más tarde afirmó que la oscuridad de su trabajo de 1890 era una bendición en el sentido de que tenía libertad y tiempo sin que nadie compitiera o mirara por encima del hombro para darle sentido. Salud.

¡Gracias por publicar, tenemos una gran necesidad de contribuciones de expertos! ¿Viste por casualidad documentos de Lummer, Pringsheim, Rubens, Paschen y Kurlbaum de alrededor de 1894? Tengo curiosidad por saber si alguno de ellos trabajó en la medición de las emisiones de filamentos o al menos citó las bombillas incandescentes como motivación.

Después de buscar en fuentes más confiables, parece que el "encargado por las compañías eléctricas" es una confabulación, y el "encargado por la Oficina Alemana de Normas" está más cerca de la verdad, pero sigue siendo una gran exageración.

En Black-Body Theory and the Quantum Discontinuity, 1894-1912 de Kuhn , que dedica dos capítulos a las motivaciones de Planck, las bombillas se mencionan solo una vez:

Pero cuantitativamente [la ley de Michelson] no era muy satisfactoria, un hecho que pronto destacó HF Weber (1843-1912) de la Technische Hochschule de Zúrich, un físico que actualmente se dedica a medir el espectro de emisión de las lámparas de filamento de carbono . Después de criticar la base teórica de la derivación de Michelson (incluida su dependencia de la ley de Stefan-Boltzmann), Weber propuso una fórmula alternativa basada en sus propios experimentos y en otros. (...) Cuando Wien, cinco años después, publicó la ley de desplazamiento, su única referencia a la experimentación fue a través de la ley de Weber. (...) Como producto de la teoría, la ley de distribución de Wien tenía, por supuesto, poca autoridad hasta que Planck la derivó por una ruta muy diferente en 1899.

Pero Brown's Planck: Driven by Vision, Broken by War ofrece una conexión anterior.

Más allá de los físicos de la Universidad de Berlín, el cercano Physikalisch-Technische Reichsanstalt albergaba a varios experimentadores que estudiaban afanosamente la radiación térmica. El PTR, o Reichsanstalt en un lenguaje más común, funcionaba esencialmente como una oficina de estándares como el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de hoy en Estados Unidos. El enfoque allí era la tecnología aplicada, entonces, ¿por qué demonios sus científicos de laboratorio investigarían temas oscuros de radiación térmica? Simplemente esperaban diseñar una luz eléctrica mejor. (...)

Berlín, y en particular el Reichsanstalt, albergaron a los principales expertos del mundo en la medición de la radiación térmica. Eran hombres como Lummer, Pringsheim, Rubens, Paschen y Kurlbaum. Aunque Planck era mucho más un físico de lápiz y ecuación que estos colegas, compartió mucho con ellos.

Si tuviera que adivinar, la anécdota podría haber desarrollado algo como esto: primero, Planck fue "absorbido" por asociación en la multitud del Reichsanstalt, que quizás estaba motivado por mejorar las bombillas, luego el Reichsanstalt fue rebautizado como la Oficina Alemana de Normas con mejor sonido, lo que, después de todo, era esencialmente, y finalmente alguien especuló que las compañías eléctricas se apoyaron en el Reichsanstalt con respecto a las bombillas (lo que puede ser cierto o no), y decidió cortocircuitarlo hasta Planck, para lograr un mayor efecto.

La realidad es más vaga y desordenada. Los intereses de los experimentadores del Reichsanstalt con respecto a las bombillas aparentemente influyeron en la elección del tema de Planck en 1894, aunque también encajaba muy bien con su interés en la termodinámica, y la ley de Wien de 1893, que Planck volvió a derivar en 1899 se convirtió en uno de los principales peldaños para su fue a su vez motivado por el estudio de las bombillas de luz de Weber en 1888. Así que las bombillas de luz estaban un poco en la mezcla, aunque indirectamente, y en el mejor de los casos podemos atribuir a la revolución industrial la creación de un entorno de investigación que condujo a un descubrimiento importante en física fundamental.

"Simplemente esperaban diseñar una luz eléctrica mejor". ¿Tomarías esa parte de la cita como autorizada? Tenía la esperanza de encontrar algún tipo de "declaración de misión" para el PTR (desde que los publicaron) que confirme esto, pero fue en vano. He leído "Sobre el contexto experimental de los fundamentos de la teoría cuántica de Planck" de Dieter Hoffmann y habla extensamente sobre PTR y otros trabajos experimentales en la 'prehistoria' cuántica, pero aún no menciona las bombillas, solo que en 1885/6 tenían como objetivo " para proporcionar un estándar de intensidad absoluta" (que es una preocupación puramente metrológica).
@ArtemKaznatcheev No, hubo demasiadas interpolaciones "útiles" en esta historia, y esto suena como el de Brown. Kuhn menciona a Paschen entre "una serie de jóvenes experimentadores" que siguieron el trabajo de Weber y Wien mejorando los instrumentos para medir las emisiones en 1893-1896. También me gustaría revisar los documentos de otras personas que menciona Brown, pero eso llevará algún tiempo.

Otras respuestas dejaron en claro que "encargar a Max Planck" es probablemente una exageración, aunque Siemens, propietario de la fábrica de bombillas de luz alemana más antigua ( Siemens & Halske ), financió fuertemente la física de Berlín (por ejemplo, cofundó el Reichsanstalt y le dio tierra ).

Me pregunto si la historia podría tener sus raíces en la combinación de Planck con su hermano ingeniero Adalbert (¿ Adelbert ?) que trabajaba para Siemens. (Esto puede verificarse en Siemens-Akten-Archiv ).