Ludwig Boltzmann Elämäkerta ja julkaisut

Ludwig Boltzmann (1844-1906) oli itävaltalainen tutkija, jota pidettiin tilastomekaniikan isänä. Hänen panoksensa tieteen alalla oli useita; Boltzmannin yhtälö ja periaate, tilastomekaniikka tai H-lause.

Hänen panoksensa ja uraauurtavat ajatuksensa vuoksi hänen sukunimensä on laajalti tiedossa paitsi tiedeyhteisön lisäksi myös yhteiskunnan yleisesti. Jopa hänen kunniakseen on useita taiteellisia teoksia ja muistomerkkejä, jotka juhlivat heidän panoksiaan.

Boltzmannin työ täydentää erittäin tärkeitä tieteellisiä teoksia, kuten Maxwellin tekemiä. Jopa hänen panoksillaan oli suuri vaikutus Albert Einsteinin työhön.

Boltzmannin teoksia kehitettiin pääasiassa fysiikassa, mutta hän julkaisi myös muita aloja, kuten biotieteitä ja tieteenfilosofiaa, koskevia teoksia.

indeksi

• 1 Elämäkerta
  • 1.1 Tutkimukset
  • 1.2 Opetusvaihe
  • 1.3 Maxwell-Boltzmannin tilastot
  • 1.4 Hypoteesit atomista
  • 1.5 Kuolema
• 2 Tärkeimmät panokset
  • 2.1 Boltzmannin yhtälö
  • 2.2 Tilastomekaniikka
  • 2.3 Entropian ja Boltzmannin periaate
  • 2.4 Tiedefilosofia
• 3 Viitteet

elämäkerta

Ludwig Boltzmann syntyi 20. helmikuuta 1844 Itävallassa Wienin kaupungissa. Tuolloin tämä alue oli osa Itävallan ja Unkarin valtakuntaa. Ludwigin perheelle oli ominaista, että se on varakas, ja jolla oli mahdollisuus saada hyvä koulutus.

Perheensä perinnön lisäksi Ludwigilla oli myös isoisänsä periytynyt vaatimaton omaisuus; tämä auttoi häntä maksamaan opinnoistaan ​​ilman vaikeuksia.

15-vuotiaana Ludwig oli orpoja isänä, joten isoisän perintö oli vieläkin hyödyllisempi, kun hän oli kadottanut isänsä nuorena.

opinnot

Boltzmannin ensimmäinen koulutus oli Linzin kaupungissa, Pohjois-Itävallassa, jossa perhe oli muuttanut. 

Historialliset ennätykset ovat osoittaneet, että Ludwig Boltzmannia on ollut lapsuudesta lähtien erittäin utelias, ja sen lisäksi, että hän oli erittäin kiinnostunut oppimisesta, kunnianhimoisesti ja joskus levottomista ja ahdistuneista asenteista..

Myöhemmin hän tuli Wienin yliopistoon, jossa hän sai opetuksia maineikkaista henkilöistä, kuten fyysikko Josef Stephan, matemaatikko József Miksa Petzval sekä fyysikko ja matemaatikko Andreas von Ettingshausen.

Hän valmistui yliopistosta vuonna 1866; Boltzmannin väitöskirjan ohjaaja oli vain Josef Stephan, jonka kanssa hän työskenteli myöhemmin. Tämä työ Stephanin kanssa kesti kolme vuotta, vuodesta 1867 vuoteen 1869, ja tuolloin he keskittyivät kuuman elementtien energianhäviöiden analysointiin.

Opetusvaihe

Vuodesta 1869 Ludwig Boltzmann piti itselleen opetusta Grazin yliopistossa, joka on toiseksi suurin opiskelijahuone Itävallassa. Tässä yliopistossa hän opetti teoreettista fysiikkaa. Samalla Boltzmann jatkoi koulutusta Berliinin ja Heidelbergin Saksan kaupungeissa.

Boltzmann opetti Grazin yliopistossa vuoteen 1873, jolloin hän aloitti matematiikan opettamisen Wienin yliopistossa. Hän palasi Graziin kolme vuotta myöhemmin, vuonna 1876, jolloin hänet tunnustettiin jo tiedealalla julkaistujen teosten ja erilaisten tutkimusten seurauksena..

Maxwell-Boltzmannin tilastot

Yksi tämän ajan merkittävimmistä tutkimuksista oli Maxwell-Boltzmannin tilasto, jonka hän on kehittänyt ja Maxwell vuonna 1871.

Vuonna 1894 hän palasi Wienin yliopistoon teoreettisen fysiikan professorina. Tuolloin Boltzmann joutui vuorovaikutukseen fyysikon ja filosofin Ernst Machin kanssa, jonka kanssa Boltzmannilla oli syviä eroja.

Niin monet olivat näiden kahden tiedemiehen välisiä ongelmia, joita Boltzmann päätti mennä Leipzigiin välttääkseen yhteyden Machiin.

Ernst Mach jätti opetustyönsä Wienin yliopistossa vuonna 1901 terveydellisistä syistä; Siksi Boltzmann palasi vuonna 1902 ja hankki taas mahdollisuuden opettaa teoreettista fysiikkaa, mutta otti myös historian ja tieteenfilosofian johdon, joka oli aikaisemmin Machin opettama, hallintoa..

Hypoteesi atomista

Palattuaan Wienin yliopistoon Boltzmann alkoi julkistaa tukensa hypoteesille atomin olemassaolosta. Tieteellinen yhteisö arvosteli tätä näkökohtaa; Kestävimpien arvostelijoiden joukossa oli Ernst Mach.

Jatkuva kritiikki, jonka hän sai työstään, aiheutti erittäin epäedullisen vaikutuksen Boltzmannille, joka ei historiallisten tietojen perusteella näyttänyt olevan rauhallinen.

Pikemminkin Boltzmann näyttää olleen intensiivisten ja äärimmäisten reaktioiden mies, joka pystyi osoittamaan olevansa ekstrovertoitu ja ystävällinen ja toisinaan hyvin introvertoitu ja taipumus masennukseen.

Yksi Boltzmannin lausuntojen arvostetuimmista näkökohdista oli, että tämä tiedemies totesi, että entropiaan liittyvä toinen termodynamiikan laki oli luonteeltaan tilastollinen..

Tämä merkitsi sitä, että värähtelyjen seurauksena syntyneitä eri skenaarioita voitaisiin saada aikaan, mikä antaisi tuloksia, joita ei ole säädetty tässä laissa..

Boltzmannin kriitikot osoittivat, että oli tarpeetonta yhdistää tilastollinen alue termodynamiikan lakeihin, koska he pitivät lakeja absoluuttisina kysymyksinä, eivätkä ne voineet hyväksyä sitä, että tämä perusluonteinen laki oli muuttuvia ominaisuuksia..

kuolema

Boltzmannille tehdyn vahvan ja jatkuvan kritiikin aiheuttama paine sai hänet päättämään omasta elämästään. Vuonna 1906 hän oli lomalla perheensä kanssa Duinon kaupungissa, joka sijaitsee hyvin lähellä Triestea.

Vaikka hänen vaimonsa ja lapsensa olivat merellä, nauttivat lomista, Ludwig Boltzmann roikkui kesämökissä.

syyt

Useat historioitsijat ovat todenneet, että hänen itsemurhansa syyt liittyvät läheisesti siihen tosiasiaan, että tiedeyhteisö ei tunnistanut hänen tutkimuksiaan todellisiksi.

Sanotaan, että Boltzmannilla oli selkeä ja merkittävä sitoutuminen totuuteen. Osa siitä, mitä hän eniten vaikutti, oli tosiasia, että hän oli kokenut totuuden atomin olemassaolosta, ja todistamassa, miten hänen aikansa yhteiskunta ei arvostanut tätä löytöä, jonka hän odotti olevan välttämätön nykyiselle sukupolvelle ja monille tuleville sukupolville..

Se, että perinne oli yhteiskunnan puitteissa tärkeämpi, sen sijaan että uudet transsendenttiset konseptit tuodaan ajankohtaan, Botlzmannin masentuminen.

Muut historioitsijat osoittavat, että Boltzmannin kuoleman syyt sisälsivät myös muita elementtejä, koska tällä tiedemiehellä oli tiettyjä piirteitä, jotka merkitsivät epävakautta ja epätasapainoa monissa hänen toimissaan.

Pian tämän kuoleman jälkeen tämän tiedeyhteisön jäsenet alkoivat tuottaa todisteita, jotka vahvistivat Boltzmannin kehittämiä käsitteitä, samalla kun he tekivät hänelle arvokkaan tieteellisen tunnustuksen panoksistaan. Tämä tapahtui vain kaksi vuotta sen jälkeen, kun Boltzmann kuoli.

Erityisesti kemisti-fyysikon Jean Perrinin tutkimukset vahvistivat tiedemiehen nimeämän Boltzmann-vakion todenperäisyyden, joka yhdistää energian absoluuttiseen lämpötilaan. Tämä riitti, kun tiedeyhteisö oli vakuuttunut atomien olemassaolosta.

Tärkeimmät maksut

Boltzmannin yhtälö

Ludwig Boltzmannin tunnetuin panos on yhtälön lähestymistapa, jolla on hänen nimensä: Boltzmann-yhtälö. Tämä yhtälö ehdotti alun perin sitä vuonna 1870 ja myöhemmin kärsi jonkin verran kehitystä.

Yhtälö, joka perustuu atomien ja molekyylien käsitteisiin, määritteli todennäköisyyden löytää molekyylit tietyssä tilassa.

Myöhemmässä kehityksessä yhtälö tuli käyttökelpoiseksi laskettaessa ionin lajien potentiaalista tasapainoa ja kuvaamaan biologisten molekyylien konformaatiomuutoksia.

Tilastollinen mekaniikka

Jotkut tekijät väittävät, että Boltzmann oli ensimmäinen henkilö, joka todella käytti tilastoja kaasujen tutkimuksessa.

Sen ansiosta he katsovat, että kineettisen teorian tutkimukset ovat olleet tilastomekaniikan tutkimuksia.

Tätä panosta varten Boltzmann tunnistaa monet tilastomekaniikan isänä.

Tämä tieteenala on mahdollistanut materiaalien ominaisuuksien ja makroskooppisten esineiden tutkimisen niiden atomien ja molekyylien ominaisuuksista.

Entropy ja Boltzmann -periaate

Vaikka Rudolf Clausius otti käyttöön entropian käsitteen vuonna 1865, Boltzmann otti entropian käsitteen jokapäiväiseen elämään.

Vuonna 1877 Boltzmann ilmoitti, että entropia on fyysisen järjestelmän tilan häiriö.

Tämän käsitteen mukaan Boltzmann laati yhtälön entropialle, jota kutsutaan Boltzmann-periaatteeksi.

Tieteen filosofia

Myös Boltzmannin panos tieteenfilosofian kehittämiseen on laajalti tunnustettu. 

Monet hänen tämän alan ideoistaan ​​kerättiin vuonna 1905 julkaistussa tekstissään "Popular Writings".

Boltzmann käsitteli tieteessä filosofisia aiheita hyvin vaihtelevasti. Niistä hän keskusteli termeistä kuten realismista ja idealismista. Kritisoin myös tunnettuja filosofeja, kuten Kant ja Hegel.

Boltzmann uskoi vakaasti, että filosofia voisi auttaa tiedettä olemaan pyytämättä turhia kysymyksiä. Tästä syystä Boltzmann mainitsi itsensä realistina, vaikka monet toiset tunnistivat hänet kuuluvaksi materialistiseen virtaan.

viittaukset

1. Brown H. R. Myrvold W. Uffink J. Boltzmannin H-lause, sen tyytymättömyydet ja tilastomekaniikan syntyminen. Nykyajan fysiikan historian ja filosofian opinnot. 2009; 40(2): 174-191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Boltzmannin yhtälö molekyylibiologiassa. Biofysiikan ja molekyylibiologian edistyminen. 2009; 99(2): 87-93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann ja hänen vaikutuksensa tieteeseen. Historia- ja filosofian opinnot. 1983; 14(4): 255-278.
4. Tiede A. A. Ludwig Boltzmannin muistomerkki. Tiede, uusi sarja. 1932 75(1944).
5. Swendsen R. H. Alaviitteet tilastomekaniikan historiaan: Boltzmannin sanoissa. Physica A: Tilastomekaniikka ja sen sovellukset. 2010; 389(15), 2898-2901.
6. Williams M. M. R. Ludwig Boltzmann. Annals of Nuclear Energy. 1977; 4(4-5): 145-159.