LUDWIG BOLTZMANN: ELÄMÄKERTA JA KIRJOITUKSET - TIEDE - 2026

Ludwig Boltzmann (1844-1906) oli itävaltalainen tiedemies, jota pidettiin tilastollisen mekaniikan isänä. Hänen panoksensa tieteen alalla oli monta; Boltzmannin yhtälö ja periaate, tilastollinen mekaniikka tai H.

Hänen sukunimensä tunnetaan hänen panoksistaan ​​ja edelläkävijöiden ideoista laajasti, ei vain tiedeyhteisön, vaan myös koko yhteiskunnan keskuudessa. Hänen kunniakseen on jopa useita taiteellisia teoksia ja monumentteja, jotka juhlivat hänen panostaan.

Tiedemiehen Ludwig Boltzmannin muotokuva

Boltzmannin työ täydensi erittäin tärkeätä tieteellistä työtä, kuten Maxwellin suorittamaa. Heidän panoksillaan oli jopa laaja vaikutus Albert Einsteinin työhön.

Boltzmannin teoksia kehitettiin pääasiassa fysiikassa, mutta hän julkaisi myös muihin aloihin, kuten biotieteiden ja tiedefilosofian, liittyviä teoksia.

Elämäkerta

Ludwig Boltzmann syntyi 20. helmikuuta 1844 Itävallassa Wienin kaupungissa. Tuolloin tämä alue oli osa Itä-Unkarin valtakuntaa. Ludwigin perheelle oli ominaista varallisuus, mikä antoi hänelle mahdollisuuden saada hyvä koulutus.

Perhevarallisuutensa lisäksi Ludwigilla oli myös isoisältään peritty vaatimaton omaisuus; Tämä auttoi häntä maksamaan opinnoistaan ​​ilman vaikeuksia.

Ludwig oli 15-vuotiaana orpo, joten isoisältä saatu perintö palveli häntä vielä enemmän, kun hän oli nuorena jättämättä isää.

Opinnot

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

Historialliset asiakirjat ovat osoittaneet, että lapsuudesta lähtien Ludwig Boltzmannille oli ominaista erittäin utelias ja kiinnostunut oppimisesta sekä suuri kunnianhimo ja toisinaan levoton ja ahdistunut asenne.

Myöhemmin hän tuli Wienin yliopistoon, missä hän sai opetuksia maineikkaalta figuurilta, kuten fyysikolta Josef Stephanilta, matemaatikolta József Miksa Petzvalilta ja fyysikolta ja matemaatikolta Andreas von Ettingshausenilta.

Hän valmistui tästä yliopistosta vuonna 1866; Boltzmannin väitöskirjan ohjaaja oli juuri Josef Stephan, jonka kanssa hän työskenteli myöhemmin. Tämä työ Stephanin kanssa kesti 3 vuotta, 1867-1869, ja tuolloin he keskittyivät kuumien elementtien kokemien energiahäviöiden analysointiin.

Opetusvaihe

Vuodesta 1869 Ludwig Boltzmann omistautui opettamiseen Grazin yliopistossa, Itävallan toiseksi suurimmassa yliopistossa. Tuossa yliopistossa hän piti teoreettisen fysiikan tunteja. Samanaikaisesti Boltzmann jatkoi harjoitteluaan Saksan kaupungeissa Berliinissä ja Heidelbergissa.

Boltzmann opetti Grazin yliopistossa vuoteen 1873 asti, jolloin hän aloitti matematiikan opetuksen Wienin yliopistossa. Hän palasi Graziin kolme vuotta myöhemmin, vuonna 1876, jolloin hänet tunnustettiin jo tieteen alalla julkaistujen töiden ja erilaisten tutkimusten seurauksena.

Maxwell-Boltzmann -tilastot

Yksi tuon ajan merkittävimmistä tutkimuksista oli hänen ja Maxwellin vuonna 1871 kehittämä Maxwell-Boltzmann -tilasto.

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

Niin monia oli ongelmia, joita näiden kahden tutkijan välillä oli, että Boltzmann päätti mennä Leipzigiin välttääkseen yhteyttä Machiin.

Ernst Mach jätti opetuksensa Wienin yliopistosta vuonna 1901 terveydellisistä syistä; Siksi Boltzmann palasi vuonna 1902 ja ei vain saanut jälleen mahdollisuutta opettaa teoreettisen fysiikan tunteja, vaan otti myös historian ja tiedefilosofian tuolin ohjat, aihe, jonka Mach on aiemmin opettanut.

Hypoteesi atomista

Palattuaan Wienin yliopistoon Boltzmann alkoi julkistaa tukensa atomin olemassaoloa koskevalle hypoteesille. Tiedeyhteisö kritisoi tätä näkökohtaa laajasti; Stunchest-kriitikkojen joukossa oli Ernst Mach.

Jatkuva kritiikki, jonka hän sai työstään, vaikutti erittäin epäsuotuisasti Boltzmanniin, jolla historiallisten tietojen mukaan ei näytä olevan tyydyttävää luonnetta.

Pikemminkin Boltzmann näyttää olleen voimakkaiden ja äärimmäisten reaktioiden mies, joka kykeni osoittautumaan lähteväksi ja myötätuntoiseksi ja toisinaan erittäin introvertiksi ja alttiiksi masennukselle.

Yksi Boltzmannin lausuntojen kritisoituimmista näkökohdista oli, että tämä tutkija päätti, että entropiaan liittyvä toinen termodynamiikkalaki oli luonteeltaan olennaisesti tilastollinen.

Tämä tosiasia tarkoitti, että värähtelyjen seurauksena voidaan luoda erilaisia ​​skenaarioita, mikä johtaisi tuloksiin, joita tässä laissa ei ennakoitu.

Boltzmannin kriitikot totesivat, ettei ole mitään syytä yhdistää tilastollista aluetta termodynamiikkalakeihin, koska he pitivät lakia ehdottomina kysymyksinä eivätkä voineet hyväksyä, että tällä peruslailla oli vaihtelevat ominaisuudet.

kuolema

Boltzmannista tehdyn voimakkaan ja jatkuvan kritiikin seurauksena syntynyt paine sai hänet päättämään ottaa oman elämänsä. Vuonna 1906 hän oli lomalla perheensä kanssa Duinon kaupungissa, joka sijaitsee aivan Triesten lähellä.

Kun hänen vaimonsa ja lapsensa olivat merellä nauttien lomasta, Ludwig Boltzmann roikkui kesäkodissa.

syyt

Eri historioitsijat ovat päättäneet, että hänen itsemurhansa syyt olivat läheisessä yhteydessä siihen, että tiedeyhteisö ei tunnustanut hänen tutkimustaan ​​totta.

Boltzmannin sanotaan sitoutuneen totuuteen selvästi ja selvästi. Osa siitä, mikä häneen vaikutti eniten, oli se, että hän oli löytänyt totuuden atomin olemassaolosta ja ollut todistajana siitä, kuinka hänen aikansa yhteiskunta ei arvostanut tätä löytöä, jonka hän arveli olevan välttämätöntä nykyiselle sukupolvelle ja monille tuleville sukupolville.

Se tosiseikka, että perinteet olivat tärkeämpiä yhteiskunnan puitteissa, sen sijaan, että innovoinnit olisivat johdettu ajanjakson ajan uusista käsitteistä, jotka ovat ylittäviä, aiheuttivat Botlzmannin masennuksen.

Muiden historioitsijoiden mukaan Boltzmannin kuoleman syyt sisälsivät myös muita tekijöitä, koska tällä tutkijalla oli tiettyjä piirteitä, jotka osoittivat epävakautta ja epätasapainoa monissa hänen toimissaan.

Pian hänen kuolemansa jälkeen tämän tiedeyhteisön jäsenet alkoivat tuottaa todisteita, jotka vahvistivat Boltzmannin kehittämiä käsitteitä, samaan aikaan kun he ansaitsivat hänelle tieteellisen tunnustuksen panoksistaan. Tämä tapahtui vain kaksi vuotta Boltzmannin kuoleman jälkeen.

Erityisesti kemisti-fyysikon Jean Perrinin tutkimukset vahvistivat tutkijan nimeltä Boltzmannin vakion todenmukaisuuden, joka yhdistää energian absoluuttiseen lämpötilaan. Tämä riitti vakuuttamaan tiedeyhteisön atomien olemassaolosta.

Tärkeimmät osuudet

Boltzmannin yhtälö

Ludwig Boltzmannin tunnetuin panos on lähestymistapa yhtälöön, joka kantaa hänen nimeään: Boltzmann-yhtälö. Tätä yhtälöä ehdotettiin alun perin vuonna 1870, ja myöhemmin sitä kehitettiin.

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

Jatkokehityksen myötä yhtälöstä tuli käyttökelpoinen laskettaessa ionilajien potentiaalista tasapainoa ja kuvaamaan biologisten molekyylien konformaatiomuutoksia.

Tilastollinen mekaniikka

Jotkut kirjoittajat väittävät, että Boltzmann oli ensimmäinen henkilö, joka todella käytti tilastotietoja kaasujen tutkimuksessa.

Tämän ansiosta he katsovat, että kineettisen teorian opinnoista tuli tilastollisen mekaniikan opintoja.

Tästä panoksesta monet tunnustavat Boltzmannin tilastollisen mekaniikan isäksi.

Tämä tiede on mahdollistanut tutkia makroskooppisten materiaalien ja esineiden ominaisuuksia niiden atomien ja molekyylien ominaisuuksista.

Entropia ja Boltzmannin periaate

Vaikka entropolian käsitteen oli ottanut Rudolf Clausius vuonna 1865, Boltzmann toi entropian käsitteen arkeen.

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

Tämän käsitteen puitteissa Boltzmann muotoili entropian yhtälön, joka tunnetaan nimellä Boltzmannin periaate.

Tieteen filosofia

Boltzmannin panos tiedefilosofian kehittämiseen tunnustetaan myös laajalti.

Monet hänen ajatuksistaan ​​tällä alalla koottiin hänen vuonna 1905 julkaistussa tekstissä "Popular Writings".

Boltzmann käsitteli tieteen sisällä hyvin erilaisia ​​filosofisia aiheita. He keskustelivat muun muassa realismista ja idealismista. Kritisoin myös tunnettuja filosofeja, kuten Kant ja Hegel.

Boltzmann uskoi vakaasti, että filosofia voi auttaa tiedettä olemaan esittämättä turhia kysymyksiä. Tästä syystä Boltzmann nimitti itsensä realistiksi, vaikka monet muutkin tunnistivat hänet kuuluvan materialistiseen virtaan.

Viitteet

1. Brown HR Myrvold W. Uffink J. Boltzmannin H-lause, sen distenttents ja tilastollisen mekaniikan synty. Nykyfysiikan historian ja filosofian opinnot. 2009; 40 (2): 174–191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Boltzmann-yhtälö molekyylibiologiassa. Biofysiikan ja molekyylibiologian edistyminen. 2009; 99 (2): 87–93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann ja hänen vaikutuksensa tieteeseen. Historia- ja tiedefilosofian opinnot. 1983; 14 (4): 255–278.
4. Tiede AA Monumentti Ludwig Boltzmannille. Tiede, uusi sarja. 1932 75 (1944).
5. Swendsen RH Tilastomekaniikan historian alaviitteet: Boltzmannin sanoin. Physica A: Tilastollinen mekaniikka ja sen sovellukset. 2010; 389 (15), 2898 - 2901.
6. Williams MMR Ludwig Boltzmann. Ydinenergian vuosipäivät. 1977; 4 (4–5): 145–159.