LUDWIG BOLTZMANN: BIOGRAFIA I WKŁAD - NAUKA - 2026

Ludwig Boltzmann (1844-1906) był austriackim naukowcem uważanym za ojca mechaniki statystycznej. Jego wkład w dziedzinie nauki był różnorodny; Równanie i zasada Boltzmanna, mechanika statystyczna lub H.

Ze względu na swój wkład i pionierskie pomysły jego nazwisko jest szeroko znane nie tylko w środowisku naukowym, ale także w całym społeczeństwie. Jest nawet kilka dzieł artystycznych i pomników na jego cześć, które świętują jego wkład.

Portret naukowca Ludwiga Boltzmanna

Praca Boltzmanna uzupełniała prace naukowe o wielkim znaczeniu, takie jak te wykonane przez Maxwella. Ich wkład miał nawet duży wpływ na prace wykonane przez Alberta Einsteina.

Prace Boltzmanna rozwinęły się głównie w fizyce, ale publikował także prace związane z innymi dziedzinami, takimi jak nauki przyrodnicze i filozofia nauki.

Biografia

Ludwig Boltzmann urodził się 20 lutego 1844 roku w Wiedniu w Austrii. W tym czasie obszar ten był częścią Cesarstwa Austro-Węgierskiego. Rodzina Ludwiga charakteryzowała się zamożnością, co dawało mu możliwość dobrego wykształcenia.

Oprócz majątku rodzinnego Ludwig miał także skromną fortunę odziedziczoną po dziadku; To pomogło mu opłacić studia bez żadnych trudności.

W wieku 15 lat Ludwig został sierotą, więc to dziedzictwo po dziadku posłużyło mu jeszcze bardziej po tym, jak został bez ojca w młodym wieku.

Studia

Pierwszy trening Boltzmanna odbył się w Linz w północnej Austrii, dokąd przeprowadziła się rodzina.

Z zapisów historycznych wynika, że ​​od dzieciństwa Ludwiga Boltzmanna odznaczał się niezwykłą ciekawością, a także wielkim zainteresowaniem nauką, wielką ambicją, a czasem niespokojną i niespokojną postawą.

Później wstąpił na Uniwersytet Wiedeński, gdzie pobierał nauki od wybitnych postaci, takich jak fizyk Josef Stephan, matematyk József Miksa Petzval oraz fizyk i matematyk Andreas von Ettingshausen.

Ukończył tę uczelnię w 1866 roku; opiekunem rozprawy doktorskiej Boltzmanna był właśnie Josef Stephan, z którym później współpracował. Ta praca ze Stephanem trwała 3 lata, od 1867 do 1869 roku i wtedy skupili się oni na analizie strat energii, jakich doświadczają gorące elementy.

Etap nauczania

Od 1869 roku Ludwig Boltzmann poświęcił się nauczaniu na Uniwersytecie w Grazu, drugim co do wielkości uniwersytecie w Austrii. Na tej uczelni prowadził zajęcia z fizyki teoretycznej. Równolegle Boltzmann kontynuował swoje szkolenie w niemieckich miastach Berlinie i Heidelbergu.

Boltzmann wykładał na Uniwersytecie w Grazu do 1873 roku, w którym rozpoczął nauczanie matematyki na Uniwersytecie Wiedeńskim. Wrócił do Grazu trzy lata później, w 1876 roku, kiedy to dzięki serii opublikowanych prac i różnorodnym badaniom zdobył uznanie w dziedzinie nauki.

Statystyka Maxwella-Boltzmanna

Jednym z najwybitniejszych badań tego czasu była statystyka Maxwella-Boltzmanna, opracowana przez niego i Maxwella w 1871 roku.

W 1894 roku powrócił na Uniwersytet Wiedeński, aby pracować jako profesor fizyki teoretycznej. W tym czasie Boltzmann był zmuszony do interakcji z Ernstem Machem, fizykiem i filozofem, z którym Boltzmann miał głębokie różnice.

Tak wiele było problemów, które istniały między tymi dwoma naukowcami, że Boltzmann postanowił udać się do Lipska, aby uniknąć kontaktu z Machem.

Ernst Mach porzucił pracę dydaktyczną na Uniwersytecie Wiedeńskim w 1901 roku z powodów zdrowotnych; w związku z tym Boltzmann powrócił w 1902 roku i nie tylko ponownie uzyskał możliwość prowadzenia zajęć z fizyki teoretycznej, ale także objął kierownictwo nad katedrą historii i filozofii nauki, przedmiotu nauczanego wcześniej przez Macha.

Hipoteza o atomie

Po powrocie na Uniwersytet Wiedeński Boltzmann zaczął upubliczniać swoje poparcie dla hipotezy o istnieniu atomu. Ta okoliczność była szeroko krytykowana przez społeczność naukową; Wśród najbardziej zagorzałych krytyków był Ernst Mach.

Ciągła krytyka, jaką otrzymywał za swoją twórczość, wywarła bardzo niekorzystny wpływ na Boltzmanna, który według przekazów historycznych nie wydaje się mieć spokojnego charakteru.

Wydaje się raczej, że Boltzmann był człowiekiem o intensywnych i skrajnych reakcjach, potrafiącym udowodnić, że jest otwarty i sympatyczny, a przy innych okazjach bardzo introwertyczny i podatny na depresję.

Jednym z najbardziej krytykowanych aspektów wypowiedzi Boltzmanna było stwierdzenie, że naukowiec ten ustalił, że druga zasada termodynamiki, związana z entropią, ma zasadniczo charakter statystyczny.

Z tego faktu wynikało, że w wyniku oscylacji mogą powstać różne scenariusze, które dałyby wyniki nieprzewidziane w tej ustawie.

Krytycy Boltzmanna wskazywali, że nie ma sensu wiązać dziedziny statystyki z prawami termodynamiki, ponieważ uważali te prawa za pytania absolutne i nie mogli zaakceptować, że to podstawowe prawo ma zmienną charakterystykę.

Śmierć

Presja wynikająca z silnej i ciągłej krytyki Boltzmanna skłoniła go do podjęcia decyzji o odebraniu sobie życia. W 1906 roku przebywał z rodziną na wakacjach w miejscowości Duino, położonej bardzo blisko Triestu.

Podczas gdy jego żona i dzieci byli na morzu, ciesząc się wakacjami, Ludwig Boltzmann powiesił się w letnim domu.

Przyczyny

Różni historycy ustalili, że przyczyny jego samobójstwa były ściśle związane z faktem, że społeczność naukowa nie uznała jego badań za prawdziwe.

Mówi się, że Boltzmann ma wyraźne i wyraźne przywiązanie do prawdy. Najbardziej poruszył go fakt, że odkrył prawdę o istnieniu atomu i był świadkiem, jak społeczeństwo jego czasów nie doceniało tego odkrycia, które, jak przewidywał, może być istotne dla obecnego pokolenia i dla wielu przyszłych pokoleń.

Fakt, że tradycja była ważniejsza w ramach społeczeństwa, a nie innowacje wywodzące się z nowych, transcendentalnych w tamtych czasach koncepcji, spowodował, że Botlzmann popadł w depresję.

Inni historycy wskazują, że przyczyny śmierci Boltzmanna obejmowały również inne elementy, ponieważ naukowiec ten miał pewne cechy, które wskazywały na niestabilność i brak równowagi w wielu jego działaniach.

Wkrótce po jego śmierci członkowie tej społeczności naukowej zaczęli tworzyć dowody potwierdzające koncepcje opracowane przez Boltzmanna, jednocześnie zyskując uznanie naukowe za jego wkład. Stało się to zaledwie dwa lata po śmierci Boltzmanna.

To właśnie badania chemika-fizyka Jeana Perrina potwierdziły prawdziwość stałej Boltzmanna, nazwanej na cześć naukowca, która wiąże energię z temperaturą absolutną. To wystarczyło, aby przekonać społeczność naukową o istnieniu atomów.

Główne składki

Równanie Boltzmanna

Najbardziej uznanym wkładem Ludwiga Boltzmanna jest podejście do równania, które nosi jego imię: Równanie Boltzmanna. To równanie zostało pierwotnie zaproponowane w 1870 roku, a później przeszło pewne zmiany.

Równanie oparte na pojęciach atomów i cząsteczek określało prawdopodobieństwo znalezienia cząsteczek w danym stanie.

Wraz z dalszym rozwojem równanie stało się przydatne do obliczania równowagi potencjalnej w gatunkach jonów i do opisu zmian konformacyjnych cząsteczek biologicznych.

Mechanika statystyczna

Niektórzy autorzy twierdzą, że Boltzmann był pierwszą osobą, która naprawdę zastosowała statystyki w badaniu gazów.

Dzięki temu uważają, że badania teorii kinetyki stały się nauką o mechanice statystycznej.

Wiele osób uznaje Boltzmanna za ojca mechaniki statystycznej.

Ta dyscyplina umożliwiła badanie właściwości makroskopowych materiałów i obiektów na podstawie właściwości ich atomów i cząsteczek.

Entropia i zasada Boltzmanna

Chociaż pojęcie entropii zostało wprowadzone przez Rudolfa Clausiusa w 1865 roku, Boltzmann wprowadził pojęcie entropii do życia codziennego.

W 1877 Boltzmann wskazał, że entropia jest miarą zaburzenia stanu układu fizycznego.

Zgodnie z tą koncepcją Boltzmann sformułował równanie entropii, znane jako zasada Boltzmanna.

Filozofia nauki

Powszechnie uznaje się również wkład Boltzmanna w rozwój filozofii nauki.

Wiele z jego pomysłów w tej dziedzinie zostało zebranych w tekście „Popularne pisma” opublikowanym w 1905 roku.

Boltzmann zajmował się bardzo zróżnicowanymi tematami filozoficznymi w ramach nauki. Wśród nich omówił takie pojęcia, jak realizm i idealizm. Krytykuję także znanych filozofów, takich jak Kant i Hegel.

Boltzmann mocno wierzył, że filozofia może pomóc nauce w zadawaniu bezużytecznych pytań. Z tego powodu Boltzmann nazywał siebie realistą, choć wielu innych identyfikowało go jako należącego do nurtu materialistycznego.

Bibliografia

1. Brown HR Myrvold W. Uffink Twierdzenie H J. Boltzmanna, jego niezadowolenie i narodziny mechaniki statystycznej. Studia z historii i filozofii fizyki współczesnej. 2009; 40 (2): 174–191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Równanie Boltzmanna w biologii molekularnej. Postęp w biofizyce i biologii molekularnej. 2009; 99 (2): 87–93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann i jego wpływ na naukę. Studia z historii i filozofii nauki. 1983; 14 (4): 255–278.
4. Science AA Pomnik Ludwiga Boltzmanna. Nauka, nowa seria. 1932 75 (1944).
5. Swendsen RH Przypisy do historii mechaniki statystycznej: słowami Boltzmanna. Physica A: Mechanika statystyczna i jej zastosowania. 2010; 389 (15), 2898-2901.
6. Williams MMR Ludwig Boltzmann. Roczniki energii jądrowej. 1977; 4 (4–5): 145–159.