Ludwig Boltzmann | |
---|---|
Ludwig Eduard Boltzmann | |
Navn ved fødslen | tysk Ludwig Eduard Boltzmann |
Fødselsdato | 20. februar 1844 [1] [2] [3] […] |
Fødselssted | Wien , Østrigske Rige |
Dødsdato | 5. september 1906 [4] [5] [6] (62 år) |
Et dødssted | Duino , Østrig-Ungarn |
Land | |
Videnskabelig sfære | teoretisk fysik |
Arbejdsplads | |
Alma Mater | Universitetet i Wien |
Akademisk grad | PhD [7] ( 1866 ) |
videnskabelig rådgiver | J. Stefan |
Studerende |
P. Ehrenfest M. Smoluchowski F. Hasenerl G. Herglotz |
Kendt som | grundlægger af statistisk mekanik og molekylær kinetisk teori |
Priser og præmier | æresdoktor fra Universitetet i Oslo [d] æresdoktor fra University of Oxford [d] udenlandsk medlem af Royal Society of London ( 1. juni 1899 ) |
Autograf | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Ludwig Boltzmann ( tysk : Ludwig Eduard Boltzmann ; 20. februar 1844 , Wien , Østrigske Imperium - 5. september 1906 , Duino , Østrig-Ungarn ) var en østrigsk teoretisk fysiker , grundlægger af statistisk mekanik og molekylær kinetisk teori .
Medlem af Vienna Imperial Academy of Sciences (1885), udenlandsk medlem af Royal Society of London (1899) [8] , tilsvarende medlem af St. Petersburg Academy of Sciences (1899) [9] , Paris Academy of Sciences (1900 ) ) [10] og en række andre.
Ludwig Boltzmann blev født i Wien i familien af en punktafgiftsfunktionær . Snart flyttede familien til Wels og derefter til Linz , hvor Boltzmann dimitterede fra gymnasiet . I 1866 dimitterede han fra universitetet i Wien , hvor han studerede hos J. Stefan og I. Loschmidt og forsvarede sin doktorafhandling. I 1867 blev han Privatdozent ved Universitetet i Wien og var i to år assistent for professor J. Stefan .
I 1869 blev Boltzmann inviteret til stillingen som almindelig professor i matematisk fysik ved universitetet i Graz med forpligtelse til at undervise i kurset "Elements of Higher Mathematics". I 1873 blev han en almindelig professor i matematik ved universitetet i Wien og efterfulgte sin mentor Mott i denne stilling. Men snart (i 1876 ) vendte han tilbage til Graz , hvor han blev professor i eksperimentel fysik og direktør for det fysiske institut, en ny institution, hvor V. Nernst og S. Arrhenius arbejdede på én gang .
Han giftede sig med Henriette von Eigentler, en matematikstuderende, som var 10 år yngre. I en munter professors hus blev der arrangeret musikaftener, og Boltzmann selv satte sig ved klaveret. Hans yndlingskomponister var Wolfgang Mozart og Ludwig Beethoven . Parret førte et sekulært liv, besøgte ofte teatre, organiserede picnics i nærheden af Graz.
Efter at være blevet en kendt teoretiker modtog Boltzmann i 1890 lærestolen for teoretisk fysik i München , men i 1895 vendte han tilbage til Wien som J. Stefans efterfølger som professor i teoretisk fysik. Boltzmann var ikke i stand til roligt at drive videnskabeligt og pædagogisk arbejde, for på det tidspunkt var E. Mach professor i filosofi ved universitetet i Wien , som i sine forelæsninger benægtede de atomistiske ideer , der lå til grund for Boltzmanns teori. I 1900 tog Boltzmann til at undervise i Leipzig , men der mødte han modstand fra en anden anti-atomist , W. Ostwald . Endelig, i 1902 , vendte Boltzmann tilbage til Wien, hvor han (udover afdelingen for teoretisk fysik) besatte afdelingen for naturfilosofi , som Mach havde forladt , og dermed skaffede sig behagelige arbejdsforhold. Boltzmann blev gentagne gange inviteret til at forelæse på forskellige universiteter i Europa og Amerika.
I 1900 udviklede Boltzmann en alvorlig form for astma , han oplevede ulidelige sygdomsanfald og led meget af smerter. Den intense kontrovers omkring den molekylære kinetiske teori påvirkede tilstanden af hans nervesystem. I 1906 afbrød Boltzmann sine forelæsninger og tog til byen Duino , nær Trieste , til behandling sammen med sin kone og datter. Den 5. september 1906 begik Boltzmann selvmord på et hotelværelse ved at hænge sig i en vinduessnor. Boltzmanns selvmord er forbundet med depression , forårsaget af det faktum, at ideerne om den statistiske fysik , han udviklede på det tidspunkt, ikke fandt forståelse i fysiksamfundet. På Boltzmanns gravsten er den af ham fastsatte formel indgraveret
forbinder entropien af en termodynamisk tilstand med antallet af tilsvarende mikrotilstande . Koefficienten J K −1 kaldes Boltzmann - konstanten .
Boltzmanns værker vedrører hovedsageligt den kinetiske teori om gasser , termodynamik og strålingsteori, såvel som nogle spørgsmål om kapillære fænomener , optik , matematik , mekanik , elasticitetsteori osv.
Vi lister de vigtigste resultater af Boltzmann inden for statistisk mekanik . I 1866 opnåede han en formel for ligevægtsfordelingen i form af momenta og koordinater af molekylerne af en ideel gas i et eksternt potentialfelt ( Boltzmann-fordeling ).
I 1871 foreslog han den ergodiske hypotese for at underbygge lovene for statistisk fysik .
I 1872 udledte han den grundlæggende ligning for den mikroskopiske teori om ikke-ligevægtsprocesser ( fysisk kinetik ), som bærer hans navn, og etablerede også den såkaldte H-sætning , der udtrykker loven om entropistigning for et isoleret system . Samme år viste han den statistiske karakter af termodynamikkens anden lov ved at relatere entropien af et lukket system til antallet af mulige mikrotilstande, der realiserer en given makrotilstand. Dette var en indikation af inkonsistensen af konceptet " varmedød i universet ".
Boltzmanns arbejde med strålingens termodynamik var af stor betydning. I 1884 udledte han en lov for emissiviteten af et sort legeme , under hensyntagen til proportionaliteten af ligevægtsstrålingstrykket forudsagt af Maxwells teori og dens energitæthed. Denne lov blev empirisk opnået af J. Stefan i 1879 og kaldes Stefan-Boltzmann-loven .
Boltzmanns eksperimentelle undersøgelser er afsat til at teste den Maxwellske teori om elektromagnetisme , måling af de dielektriske konstanter af forskellige stoffer og deres forbindelse med brydningsindekset , og studere polariseringen af dielektrika .
Boltzmann var en aktiv tilhænger af atomistiske ideer og forsvarede dem i kampen mod repræsentanter for machismen og andre idealistiske læresætninger (blandt dem - E. Mach og W. Ostwald ).
I 1964 opkaldte Den Internationale Astronomiske Union et krater på den synlige side af Månen efter Boltzmann .
En række begreber inden for klassisk statistisk fysik bærer navnet Boltzmann :
Tematiske steder | ||||
---|---|---|---|---|
Ordbøger og encyklopædier |
| |||
Slægtsforskning og nekropolis | ||||
|