Ludwig Boltzmann(1844-1906)是一位奥地利科学家,被认为是统计力学之父。他在科学领域的贡献是多种多样的。玻尔兹曼方程和原理,统计力学或H。
由于他的贡献和开拓性思想,他的姓氏不仅在科学界而且在整个社会都广为人知。为纪念他的贡献,甚至还有几件艺术作品和纪念碑纪念他的贡献。
科学家路德维希·博尔兹曼的肖像
玻尔兹曼的工作补充了麦克斯韦(Maxwell)所做的极为重要的科学工作。他们的贡献甚至对爱因斯坦所做的工作产生了广泛的影响。
玻尔兹曼的著作主要是在物理学中发展的,但是他也发表了与其他领域有关的著作,例如生命科学和科学哲学。
传
路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)于1844年2月20日出生于奥地利维也纳市。当时,该地区是奥匈帝国的一部分。路德维希一家的特点是有钱,这使他有可能接受良好的教育。
除了家庭资产外,路德维希还从祖父那里继承了一笔不多的财富。这帮助他毫无困难地支付了学费。
路德维希15岁时成为孤儿,所以从祖父那里获得的遗产在他年轻时就没有父亲的情况下为他服务。
学习
Boltzmann的第一次培训是在奥地利北部的林茨市(一家人搬家的地方)进行的。
历史记录已经表明,自小以来,路德维希·博尔兹曼的特征是非常好奇,除了对学习非常感兴趣,怀着很大的野心,有时还表现出躁动和焦虑的态度。
后来他进入了维也纳大学,在那里接受了著名物理学家约瑟夫·斯蒂芬(Josef Stephan),数学家约瑟夫·米克萨·佩茨瓦尔(JózsefMiksa Petzval)以及物理学家和数学家安德烈亚斯·冯·埃廷斯豪森(Andreas von Ettingshausen)等杰出人物的教学。
他于1866年毕业于这所大学。玻尔兹曼博士论文的导师恰好是约瑟夫·斯蒂芬(Josef Stephan),后来他与他一起工作。从1867年到1869年,与斯蒂芬(Stephan)的这项工作历时3年,当时他们专注于分析热元素所遭受的能量损失。
教学阶段
从1869年开始,路德维希·博尔兹曼(Ludwig Boltzmann)致力于在奥地利第二大大学格拉茨大学任教。在那所大学,他开设了理论物理课。与此同时,玻尔兹曼继续在柏林和海德堡的德国城市接受培训。
玻尔兹曼在格拉茨大学任教,直到1873年,这一年他开始在维也纳大学教授数学。三年后,即1876年,他回到格拉茨,由于一系列已发表的作品和各种研究,他已在科学领域得到认可。
Maxwell-Boltzmann统计
当时最杰出的研究之一是他和麦克斯韦于1871年开发的麦克斯韦-波尔兹曼统计数据。
1894年,他回到维也纳大学担任理论物理学教授。当时,玻尔兹曼被迫与物理学家和哲学家恩斯特·马赫(Ernst Mach)互动,玻尔兹曼与他有着深远的分歧。
两位科学家之间存在着太多的问题,以至于玻尔兹曼决定去莱比锡以避免与马赫接触。
由于健康原因,恩斯特·马赫(Ernst Mach)于1901年离开了维也纳大学的教学工作。因此,玻尔兹曼(Boltzmann)于1902年返回,不仅再次获得了教授理论物理学课的选择,而且还担任了历史和科学哲学的主席,这是马赫先前所教的主题。
关于原子的假设
回到维也纳大学后,玻尔兹曼开始公开支持原子存在的假设。这种考虑遭到了科学界的广泛批评。恩斯特·马赫(Ernst Mach)是最坚定的批评家。
他因工作而受到的不断批评对玻尔兹曼产生了非常不利的影响,根据历史记录,玻尔兹曼似乎没有镇定的性格。
相反,玻尔兹曼似乎是一个反应强烈而极端的人,能够证明自己外向,富有同情心,在其他情况下内向且内向,容易抑郁。
玻尔兹曼陈述最受批评的方面之一是,这位科学家确定了与熵有关的热力学第二定律本质上是统计学的。
这一事实意味着,由于振荡会产生各种情况,这会导致产生该法未预见的结果。
玻尔兹曼评论家指出,将统计领域与热力学定律联系起来是没有意义的,因为他们认为这些定律是绝对的问题,不能接受这一基本定律具有可变的特征。
死亡
玻尔兹曼不断强烈的批评所带来的压力使他决定自杀。1906年,他和家人在距离的里雅斯特非常近的Duino镇度假。
当他的妻子和孩子在海上享受假期时,路德维希·博尔兹曼(Ludwig Boltzmann)在避暑山庄上吊自杀。
原因
许多历史学家已经确定,自杀的原因与科学界不承认他的研究是真实的事实密切相关。
据说玻尔兹曼对真理有明确和明确的承诺。影响他最大的部分原因是他发现了关于原子存在的真相,并目睹了他那个时代的社会如何不重视这一发现,他认为这对于当代和后代来说都是必不可少的。
传统在一个社会的框架中更为重要,而不是从当时先验的新概念衍生出来的创新这一事实,使博兹曼变得沮丧。
其他历史学家指出,玻耳兹曼(Boltzmann)的死因还包括其他因素,因为这位科学家具有某些特征,表明他的许多行动都不稳定和不平衡。
他死后不久,这个科学界的成员开始产生证据来佐证玻尔兹曼提出的概念,与此同时,他们也为他的贡献赢得了科学认可。这发生在玻尔兹曼去世仅两年之后。
化学家,物理学家让·佩林(Jean Perrin)的研究特别证实了以科学家命名的玻尔兹曼常数的准确性,该常数将能量与绝对温度联系起来。这足以说服科学界相信原子的存在。
主要贡献
玻尔兹曼方程
路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)最著名的贡献就是以他的名字命名的方程式:玻尔兹曼方程式。该方程最初于1870年提出,后来进行了一些发展。
该方程基于原子和分子的概念,定义了找到处于给定状态的分子的可能性。
随着进一步发展,该方程对于计算离子物种中的电势平衡和描述生物分子的构象变化很有用。
统计力学
一些作者声称,玻尔兹曼是在气体研究中真正应用统计学的第一人。
因此,他们认为动力学理论研究成为统计力学的研究。
由于这一贡献,玻尔兹曼被许多人誉为统计力学之父。
该学科使人们有可能从其原子和分子的性质研究宏观材料和物体的性质。
熵与玻尔兹曼原理
尽管熵的概念是鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)于1865年提出的,但玻尔兹曼将熵的概念带入了日常生活。
1877年,玻尔兹曼(Boltzmann)指出,熵是对物理系统状态无序的一种度量。
在这个概念下,玻耳兹曼制定了一个熵方程,称为玻耳兹曼原理。
科学哲学
玻尔兹曼对科学哲学发展的贡献也得到了广泛认可。
他在这一领域的许多想法都收录在1905年出版的著作《大众写作》中。
玻尔兹曼(Boltzmann)对待科学中非常多样化的哲学话题。他讨论了现实主义和理想主义等术语。我还批评康德和黑格尔等著名哲学家。
玻尔兹曼坚信,哲学可以帮助科学提出无用的问题。因此,玻尔兹曼称自己为现实主义者,尽管许多其他人认为他属于唯物主义潮流。
参考文献
- Brown HR Myrvold W. Uffink J. Boltzmann的H定理,它的不满和统计力学的诞生。近代物理学史和哲学研究。2009; 40(2):174–191。
- Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B.分子生物学中的玻耳兹曼方程。生物物理学与分子生物学进展。2009; 99(2):87–93。
- Flamm D. Ludwig Boltzmann及其对科学的影响。历史与科学哲学研究。1983年;14(4):255–278。
- 科学AA路德维希·玻尔兹曼的丰碑。科学,新系列。1932年(75)(1944)。
- Swendsen RH统计力学历史的脚注:用Boltzmann的话来说。物理学A:统计力学及其应用。2010; 389(15),2898-2901。
- 威廉姆斯MMR路德维希·博尔兹曼。核能年鉴。1977年;4(4-5):145-159。