Ludwig Boltzmann Životopis a príspevky

Ludwig Boltzmann (1844-1906) bol rakúsky vedec považovaný za otca štatistickej mechaniky. Jeho príspevky v oblasti vedy boli viaceré; Boltzmannovu rovnicu a princíp, štatistickú mechaniku alebo vetu H.

Pre jeho príspevky a priekopnícke myšlienky, jeho priezvisko je široko známe, a to nielen medzi vedeckou komunitou, ale aj spoločnosťou všeobecne. Aj na jeho počesť existuje niekoľko umeleckých diel a pamiatok, ktoré oslavujú ich príspevky.

Boltzmannovo dielo dopĺňalo vedecké diela veľkého významu, ako napr. Aj jeho príspevky mali veľký vplyv na prácu Alberta Einsteina.

Boltzmannovo diela sa vyvíjali hlavne vo fyzike, publikoval však aj diela súvisiace s inými oblasťami, ako sú prírodné vedy a filozofia vedy.

index

• 1 Životopis
  • 1.1 Štúdie
  • 1.2 Výučba
  • 1.3 Maxwell-Boltzmannova štatistika
  • 1.4 Hypotézy o atóme
  • 1.5 Smrť
• 2 Hlavné príspevky
  • 2.1 Boltzmannova rovnica
  • 2.2 Štatistická mechanika
  • 2.3 Entropia a Boltzmannov princíp
  • 2.4 Filozofia vedy
• 3 Odkazy

životopis

Ludwig Boltzmann sa narodil 20. februára 1844 v Rakúsku v meste Viedeň. V tom čase bola táto oblasť súčasťou Rakúsko-Uhorska. Rodina Ludwiga bola charakteristická tým, že bola bohatá, čo umožnilo mať dobré vzdelanie.

Okrem dedičstva svojej rodiny mal Ludwig aj skromné ​​bohatstvo zdedené po svojom starom otcovi. to mu pomohlo zaplatiť za štúdium bez akýchkoľvek ťažkostí.

Vo veku 15 rokov bol Ludwig osirotený ako otec, takže dedičstvo dedka bolo ešte užitočnejšie po tom, čo stratil svojho otca v mladom veku..

štúdie

Boltzmann prvý tréning bol v meste Linz v severnom Rakúsku, kde sa rodina presťahovala. 

Historické záznamy dokazujú, že od detstva bol Ludwig Boltzmann charakteristický tým, že bol mimoriadne zvedavý, okrem toho, že sa veľmi zaujímal o učenie, s veľkými ambíciami a niekedy aj nepokojnými a úzkostnými postojmi..

Neskôr vstúpil na Viedenskú univerzitu, kde získal učenia od známych osobností, ako je fyzik Josef Štefan, matematik József Miksa Petzval a fyzik a matematik Andreas von Ettingshausen.

Vyštudoval túto univerzitu v roku 1866; Školiteľom Boltzmannovej dizertačnej práce bol práve Josef Stephan, s ktorým následne pracoval. Táto práca so Štefanom trvala 3 roky, od roku 1867 do roku 1869, v tom čase sa zamerali na analýzu energetických strát, ktoré prežili horúce prvky..

Vyučovacia fáza

Od roku 1869 sa Ludwig Boltzmann venoval výučbe na Univerzite v Grazi, druhom najväčšom študentskom dome v Rakúsku. Na tejto univerzite vyučoval teoretickú fyziku. Súbežne s tým Boltzmann pokračoval v tréningu v nemeckých mestách Berlín a Heidelberg.

Boltzmann vyučoval na univerzite v Grazi až do roku 1873, v ktorom začal vyučovať matematiku na Viedenskej univerzite. Do Grazu sa vrátil o tri roky neskôr, v roku 1876, keď už bol uznaný v oblasti vedy ako výsledok série publikovaných prác a rôznych výskumov..

Štatistika užívateľa Maxwell-Boltzmann

Jedným z najvýraznejších výskumov tej doby bola štatistika Maxwella-Boltzmanna, ktorú vyvinul a Maxwell v roku 1871.

Počas roku 1894 sa vrátil na Viedenskú univerzitu, aby pôsobil ako profesor teoretickej fyziky. Boltzmann bol v tom čase nútený spolupracovať s Ernstom Machom, fyzikom a filozofom, s ktorým mal Boltzmann hlboké rozdiely.

Mnohí boli problémy, ktoré existovali medzi týmito dvoma vedcami, že Boltzmann sa rozhodol ísť do Lipska, aby sa vyhol kontaktu s Machom..

Ernst Mach v roku 1901 zo zdravotných dôvodov opustil svoju pedagogickú prácu na Viedenskej univerzite; Boltzmann sa preto vrátil v roku 1902 a nielenže získal opäť možnosť vyučovať teoretickú fyziku, ale tiež sa ujal predsedníctva histórie a filozofie vedy, predmetu, ktorý predtým vyučoval Mach..

Hypotéza o atóme

Po návrate na Viedenskú univerzitu, Boltzmann začal zverejňovať svoju podporu hypotézy existencie atómu. Táto úvaha bola kritizovaná vedeckou komunitou; medzi najzávažnejšími kritikmi bol Ernst Mach.

Neustála kritika, ktorú dostal voči svojej práci, spôsobila veľmi nepriaznivý vplyv na Boltzmanna, ktorý podľa historických záznamov zrejme nemal pokojný charakter.

Zdá sa, že Boltzmann bol skôr mužom intenzívnych a extrémnych reakcií, ktorý dokázal byť extrovertný a priateľský a pri iných príležitostiach veľmi introvertný as tendenciou k depresii..

Jedným z najviac kritizovaných aspektov Boltzmannovho výroku bolo, že tento vedec zistil, že druhý zákon termodynamiky, týkajúci sa entropie, má v podstate štatistický charakter..

Táto skutočnosť znamenala, že by sa mohli vytvoriť rôzne scenáre vytvorené ako dôsledok oscilácií, čo by viedlo k výsledkom, ktoré sa v tomto zákone nepredpokladali..

Boltzmannovi kritici naznačili, že je zbytočné spojiť štatistickú oblasť so zákonmi termodynamiky, pretože zákony považovali za absolútne otázky a nemohli akceptovať, že tento zákon základného charakteru mal variabilné charakteristiky..

úmrtia

Tlak v dôsledku silnej a neustálej kritiky voči Boltzmannovi ho donútil, aby sa rozhodol pre vlastný život. V roku 1906 bol na dovolenke so svojou rodinou v meste Duino, ktoré sa nachádza v tesnej blízkosti Terstu.

Kým jeho manželka a deti boli na mori a užívali si dovolenku, Ludwig Boltzmann sa zavesil do letného domu.

príčiny

Niektorí historici zistili, že príčiny jeho samovraždy úzko súvisia so skutočnosťou, že vedecká obec neuznala jeho vyšetrovanie ako pravdivé..

Hovorí sa, že Boltzmann mal jasný a jasný záväzok k pravde. Časť toho, čo ho najviac ovplyvnilo, bola skutočnosť, že sa stretla s pravdou o existencii atómu a svedčila o tom, ako spoločnosť svojho času neocenila tento objav, ktorý by mohol byť nevyhnutný pre súčasnú generáciu a pre mnohé budúce generácie..

Skutočnosť, že tradícia bola dôležitejšia v rámci spoločnosti, namiesto inovácií odvodených z nových transcendentálnych koncepcií, spôsobila Botlzmannovi depresiu..

Ďalší historici naznačujú, že príčiny Boltzmannovej smrti zahŕňali aj ďalšie prvky, pretože tento vedec mal určité vlastnosti, ktoré označovali nestabilitu a nerovnováhu v mnohých jeho činoch.

Krátko po jeho smrti, členovia tejto vedeckej obce začali vytvárať dôkazy, ktoré potvrdzujú koncepty vyvinuté Boltzmannom, zároveň ho urobili hodným vedeckého uznania za jeho príspevky. Stalo sa to len dva roky potom, čo Boltzmann zomrel.

Práve štúdie chemika-fyzika Jeana Perrina potvrdili pravdivosť Boltzmannovej konštanty, pomenovanej podľa vedca, ktorý spája energiu s absolútnou teplotou. Stačilo to, aby bola vedecká obec presvedčená o existencii atómov.

Hlavné príspevky

Boltzmannova rovnica

Najuznávanejším príspevkom Ludwiga Boltzmanna je prístup rovnice, ktorá nesie jeho meno: Boltzmannova rovnica. Táto rovnica ho pôvodne navrhla v roku 1870 a následne utrpela určitý vývoj.

Rovnica, založená na pojmoch atómov a molekúl, definovala pravdepodobnosť nájdenia molekúl v danom stave.

S následným vývojom sa rovnica stala užitočnou na výpočet potenciálnej rovnováhy v iónových druhoch a na opis konformačných zmien biologických molekúl.

Štatistická mechanika

Niektorí autori tvrdia, že Boltzmann bol prvou osobou, ktorá skutočne použila štatistiku v štúdiu plynov.

Vďaka tomu sa domnievajú, že štúdie kinetickej teórie boli štúdiom štatistickej mechaniky.

Pre tento príspevok mnohí považujú Boltzmanna za otca štatistickej mechaniky.

Táto disciplína umožnila štúdium vlastností materiálov a makroskopických objektov z vlastností ich atómov a molekúl.

Entropia a Boltzmannov princíp

Hoci koncepciu entropie zaviedol Rudolf Clausius v roku 1865, Boltzmann prevzal pojem entropie do každodenného života..

V roku 1877 Boltzmann naznačil, že entropia je mierou poruchy stavu fyzického systému.

Podľa tohto konceptu Boltzmann formuloval rovnicu entropie známu ako Boltzmannov princíp.

Filozofia vedy

Boltzmannove príspevky k rozvoju filozofie vedy sú tiež všeobecne uznávané. 

Mnohé z jeho myšlienok v tejto oblasti boli zhromaždené v jeho texte "Populárne spisy" uverejnené v roku 1905.

Boltzmann považoval filozofické predmety vo vede za veľmi rôznorodé. Medzi nimi hovoril pojmy ako realizmus a idealizmus. Kritizoval som aj renomovaných filozofov ako Kant a Hegel.

Boltzmann pevne veril, že filozofia by mohla pomôcť vede nepýtať sa zbytočných otázok. Z tohto dôvodu sa Boltzmann odvolával na seba ako na realistu, hoci mnohí ho označili za patriaceho k materialistickému prúdu.

referencie

1. Brown H. R. Myrvold W. Uffink J. Boltzmannov H-veta, jej nespokojnosti a vznik štatistickej mechaniky. Štúdium dejín a filozofia modernej fyziky. 2009; 40(2): 174-191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Boltzmannova rovnica v molekulárnej biológii. Pokrok v biofyzike a molekulárnej biológii. 2009; 99(2): 87-93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann a jeho vplyv na vedu. Štúdium dejín a filozofie vedy. 1983; 14(4): 255-278.
4. Veda A. A. Pamätník Ludwiga Boltzmanna. Veda, nová séria. 1932 75(1944).
5. Swendsen R. H. Poznámky pod čiarou k histórii štatistickej mechaniky: V slovách Boltzmanna. Fyzika A: Štatistická mechanika a jej aplikácie. 2010; 389(15), 2898-2901.
6. Williams M. M. R. Ludwig Boltzmann. Annals of Nuclear Energy. 1977; 4(4-5): 145-159.