Лудвиг Болцман
Лудвиг Болцман | |
---|---|
Лични подаци | |
Датум рођења | 20. фебруар 1844. |
Место рођења | Беч, Аустријско царство |
Датум смрти | 5. септембар 1906.62 год.) ( |
Место смрти | Дуино, Аустроугарска |
Образовање | Универзитет у Бечу |
Научни рад | |
Поље | физика |
Лудвиг Болцман (енгл. Ludwig Boltzmann; 20. фебруар 1844 — 5. септембар 1906) аустријски физичар. Студирао је физику у Бечу и затим био асистент Јожефа Стефана. Професор математичке физике у Грацу постао је 1869. године. Такође је предавао у Бечу, Минхену и Лајпцигу. Његови студенти су, између осталих, били Сванте Аренијус, Валтер Нерст и Лиза Мајтнер. У младости успешно се бавио експерименталном физиком: за сумпор је показао везу између индекса преламања и диелектричне константе како је предвиђао Максвел.
Главна тема његовог истраживачког рада била је свођење термодинамике на механику због чега је било потребно да се објасни противуречност између реверзибилности механичких и иреверзибилности термодинамичких процеса. Болцман је успоставио везу између ентропије S и функције једночестичне густине вероватноће W.[1] Формула (kB je Болцманова константа[2]):
Била је то тачка ослонца за постављање квантне теорије у формулацији Макса Планка, 1900. године и у проширеном Ајнштајновом тумачењу из 1905. године. Друга важна Болцманова достигнућа су једначина за расподелу енергија атома који се слободно крећу у пољу силе (Максвел-Болцманова расподела) и теоријско објашњење емисионе способности апсолутно црног тела, Штефан-Болцманов закон из 1884. године.
Статистичка механика је један од стубова модерне физике. Она описује како су макроскопска посматрања (као што су температура и притисак) повезана са микроскопским параметрима који флуктуирају око просека. Она повезује термодинамичке величине (као што је топлотни капацитет) са микроскопским понашањем, док би, у класичној термодинамици, једина доступна опција била мерење и табеларно приказивање таквих количина за различите материјале.[3]
Болцман је био истакнути поборник атомске теорије. Због слабог одзива, чак и отпора његовим теоријама, већи део живота провео је дубоко разочаран. Није доживео коначну победу својих идеја која је остварена 1905. Ајнштајновом теоријом Брауновог кретања. Године 1906, у 62. години живота, извршио је самоубиство.
Биографија
[уреди | уреди извор]Детињство и образовање
[уреди | уреди извор]Болцман је рођен у Ердбергу, предграђу Беча. Његов отац, Лудвиг Георг Болцман, био је порески званичник. Његов деда, који се преселио у Беч из Берлина, био је произвођач сатова, а Болцманова мајка, Катарина Пауернфајнд, била је пореклом из Салцбурга. Основно образовање стекао је у дому својих родитеља.[4] Болцман је похађао средњу школу у Линцу, Горња Аустрија. Када је Болцман имао 15 година, његов отац је умро.[5]
Почевши од 1863. године, Болцман је студирао математику и физику на Универзитету у Бечу. Докторирао је 1866, а стажирао 1869. Болцман је блиско сарађивао са Јожефом Штефаном, директором Института за физику. Стефан је био тај који је Болцмана упознао са Максвеловим делом.[5]
Академска каријера
[уреди | уреди извор]Године 1869, са 25 година, захваљујући писму препоруке Јозефа Стефана,[6] Болцман је именован за редовног професора математичке физике на Универзитету у Грацу у покрајини Штајерској. Године 1869, провео је неколико месеци у Хајделбергу радећи са Робертом Бунзеном и Леом Кенигсбергером, а 1871. са Густавом Кирхофом и Херманом фон Хелмхолцом у Берлину. Године 1873, Болцман се придружио Универзитету у Бечу као професор математике и тамо је остао до 1876. године.
Године 1872, много пре него што су жене примљене на аустријске универзитете, упознао Хенријету фон Ајгентлер, наставницу математике и физике у Грацу. Одбијена јој је дозвола да незванично ревидира предавања. Болцман је подржао њену одлуку о жалби, која је била успешна. Дана 17. јула 1876. Лудвиг Болцман се оженио Хенријетом; имали су три ћерке: Хенријету (1880), Иду (1884) и Елзу (1891); и сина Артхура Лудвига (1881).[7] Болцман се вратио у Грац да би преузео катедру експерименталне физике. Међу његовим ученицима у Грацу били су Сванте Арениус и Валтер Нернст.[8][9] У Грацу је провео 14 срећних година и тамо је развио свој статистички концепт природе.
Радови
[уреди | уреди извор]- Verhältniss zur Fernwirkungstheorie, Specielle Fälle der Elektrostatik, stationären Strömung und Induction (на језику: немачки). 2. Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1893.
- Theorie van der Waals, Gase mit zusammengesetzten Molekülen, Gasdissociation, Schlussbemerkungen (на језику: немачки). 2. Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1896.
- Theorie der Gase mit einatomigen Molekülen, deren Dimensionen gegen die mittlere Weglänge verschwinden (на језику: немачки). 1. Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1896.
- Abteilung der Grundgleichungen für ruhende, homogene, isotrope Körper (на језику: немачки). 1. Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1908.
- Vorlesungen über Gastheorie (на језику: француски). Paris: Gauthier-Villars. 1922.
-
Volumes I and II of Vorlesungen über Gastheorie (1896-1898)
-
Title page to volumes I and II of Vorlesungen über Gastheorie (1896-1898)
-
Table of contents to volumes I and II of Vorlesungen über Gastheorie (1896-1898)
-
Introduction to volumes I and II of Vorlesungen über Gastheorie (1896-1898)
Види још
[уреди | уреди извор]Референце
[уреди | уреди извор]- ^ Klein, Martin (1970) [1768]. „Boltzmann, Ludwig”. Ур.: Preece, Warren E. Encyclopædia Britannica (hard cover) (на језику: енглески). 3 (Commemorative Edition for Expo 70 изд.). Chicago: William Benton. стр. 893a. ISBN 0-85229-135-3.
- ^ Partington, J.R. (1949), An Advanced Treatise on Physical Chemistry, 1, Fundamental Principles, The Properties of Gases, London: Longmans, Green and Co., стр. 300
- ^ Gibbs, Josiah Willard (1902). Elementary Principles in Statistical Mechanics. New York: Charles Scribner's Sons.
- ^ Simmons, John; Simmons, Lynda (2000). The Scientific 100. Kensington Publishing Corp. стр. 123. ISBN 978-0-8065-3678-1.
- ^ а б James, Ioan (2004). Remarkable Physicists: From Galileo to Yukawa. Cambridge University Press. стр. 169. ISBN 978-0-521-01706-0.
- ^ Južnič, Stanislav (децембар 2001). „Ludwig Boltzmann in prva študentka fizike in matematike slovenskega rodu” [Ludwig Boltzmann and the First Student of Physics and Mathematics of Slovene Descent]. Kvarkadabra.net (на језику: словеначки) (12). Приступљено 17. 2. 2012.
- ^ „Ludwig Boltzmann biography (20 Feb 1844 – 5 Sept 1906)”.
- ^ Jäger, Gustav; Nabl, Josef; Meyer, Stephan (април 1999). „Three Assistants on Boltzmann”. Synthese. 119 (1–2): 69—84. S2CID 30499879. doi:10.1023/A:1005239104047. „Paul Ehrenfest (1880–1933) along with Nernst, Arrhenius, and Meitner must be considered among Boltzmann's most outstanding students.”
- ^ „Walther Hermann Nernst”. Архивирано из оригинала 12. 6. 2008. г. „Walther Hermann Nernst visited lectures by Ludwig Boltzmann”
Литература
[уреди | уреди извор]- Roman Sexl & John Blackmore (eds.), "Ludwig Boltzmann – Ausgewahlte Abhandlungen", (Ludwig Boltzmann Gesamtausgabe, Band 8), Vieweg, Braunschweig, 1982.
- John Blackmore (ed.), "Ludwig Boltzmann – His Later Life and Philosophy, 1900–1906, Book One: A Documentary History", Kluwer. . 1995. ISBN 978-0-7923-3231-2. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - John Blackmore, "Ludwig Boltzmann – His Later Life and Philosophy, 1900–1906, Book Two: The Philosopher", Kluwer, Dordrecht, Netherlands. . 1995. ISBN 978-0-7923-3464-4. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - John Blackmore (ed.),. „Ludwig Boltzmann – Troubled Genius as Philosopher”. Synthese. 119 (1&2): 1—232. 1999..
- Blundell, Stephen; Blundell, Katherine M. (2006). Concepts in Thermal Physics. Oxford University Press. стр. 29. ISBN 978-0-19-856769-1.
- Boltzmann, Ludwig Boltzmann – Leben und Briefe, ed., Walter Hoeflechner, Akademische Druck- u. Verlagsanstalt. Graz, Oesterreich, 1994
- Bronowski, Jacob (1974). „World Within World”. The Ascent Of Man. Little Brown & Co. ISBN 978-0-316-10930-7.
- Brush, Stephen G. (ed. & tr.), Boltzmann, Lectures on Gas Theory, Berkeley, California. . University of California Press. 1964. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - Brush, Stephen G. (ed.), Kinetic Theory, New York. . Pergamon Press. 1965. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - Brush, Stephen G. (1970). „Boltzmann”. Ур.: Charles Coulston Gillispie. Dictionary of Scientific Biography. New York: Scribner. ISBN 978-0-684-16962-0.
- Brush, Stephen G. (1986). The Kind of Motion We Call Heat: A History of the Kinetic Theory of Gases. Amsterdam: North-Holland. ISBN 978-0-7204-0370-1.
- Cercignani, Carlo (1998). Ludwig Boltzmann: The Man Who Trusted Atoms. Oxford University Press. ISBN 9780198501541.
- Darrigol, Olivier (2018). Atoms, Mechanics, and Probability: Ludwig Boltzmann's Statistico-Mechanical. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-881617-1.
- Ehrenfest, P. & Ehrenfest, T. (1911) "Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik", in Encyklopädie der mathematischen Wissenschaften mit Einschluß ihrer Anwendungen Band IV, 2. Teil ( F. Klein and C. Müller (eds.). Leipzig: Teubner, pp. 3–90. Translated as The Conceptual Foundations of the Statistical Approach in Mechanics. New York. . Cornell University Press. 1959. ISBN 978-0-486-49504-0. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - Everdell, William R (1988). „The Problem of Continuity and the Origins of Modernism: 1870–1913”. History of European Ideas. 9 (5): 531—552. doi:10.1016/0191-6599(88)90001-0.
- Everdell, William R (1997). The First Moderns. Chicago: University of Chicago Press.
- Gibbs, Josiah Willard (1902). Elementary Principles in Statistical Mechanics, developed with especial reference to the rational foundation of thermodynamics. New York: Charles Scribner's Sons.
- Johnson, Erik (2018). Anxiety and the Equation: Understanding Boltzmann's Entropy. The MIT Press. ISBN 978-0-262-03861-4.
- Klein, Martin J. (1973). „The Development of Boltzmann's Statistical Ideas”. Ур.: E.G.D. Cohen; W. Thirring. The Boltzmann Equation: Theory and Applications. Acta physica Austriaca Suppl. 10. Wien: Springer. стр. 53–106. ISBN 978-0-387-81137-6.
- Lindley, David (2001). Boltzmann's Atom: The Great Debate That Launched A Revolution In Physics. New York: Free Press. ISBN 978-0-684-85186-0.
- Lotka, A. J. (1922). „Contribution to the Energetics of Evolution”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 8 (6): 147—51. Bibcode:1922PNAS....8..147L. PMC 1085052 . PMID 16576642. doi:10.1073/pnas.8.6.147.
- Meyer, Stefan (1904). Festschrift Ludwig Boltzmann gewidmet zum sechzigsten Geburtstage 20. Februar 1904 (на језику: German). J. A. Barth.
- Planck, Max (1914). The Theory of Heat Radiation. P. Blakiston Son & Co. English translation by Morton Masius of the 2nd ed. of Waermestrahlung. Reprinted by Dover (1959) &. . 1991. ISBN 978-0-486-66811-6. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ) - Tolman, Richard C. (1938). The Principles of Statistical Mechanics. Oxford University Press.. . Reprinted: Dover. 1979. ISBN 978-0-486-63896-6. Недостаје или је празан параметар
|title=
(помоћ)
Спољашње везе
[уреди | уреди извор]- Uffink, Jos (2004). „Boltzmann's Work in Statistical Physics”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. Приступљено 11. 6. 2007.
- O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. „Лудвиг Болцман”. MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews.
- Ruth Lewin Sime, Lise Meitner: A Life in Physics Chapter One: Girlhood in Vienna gives Lise Meitner's account of Boltzmann's teaching and career.
- Eftekhari, Ali, "Ludwig Boltzmann (1844–1906)." Discusses Boltzmann's philosophical opinions, with numerous quotes.
- Rajasekar, S.; Athavan, N. (7. 9. 2006). „Ludwig Edward Boltzmann”. arXiv:physics/0609047 .
- Лудвиг Болцман на сајту MGP (језик: енглески)
- Weisstein, Eric W. (ур.). „Boltzmann, Ludwig (1844–1906)”. ScienceWorld.