Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann (1844-1906) bol rakúsky vedec považovaný za otca štatistickej mechaniky. Jeho príspevky v oblasti vedy bolo niekoľko; Rovnica a princíp Boltzmanna, štatistická mechanika alebo veta h.

Pre svoje priekopnícke príspevky a nápady je jeho priezvisko známe nielen medzi vedeckou komunitou, ale aj spoločnosťou vo všeobecnosti. Dokonca aj na jeho počesť existuje niekoľko umeleckých diel a pamiatok, ktoré oslavujú ich príspevky.

Práca Boltzmanna doplnila vedecké diela s veľkým významom, ako sú tie, ktoré vykonal Maxwell. Jeho príspevky mali dokonca veľký vplyv na prácu, ktorú vykonal Albert Einstein.

Boltzmannove diela vyvinuté hlavne vo fyzike, publikoval však aj diela súvisiace s inými oblasťami, ako sú životné vedy a filozofia vedy.

Životopis Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann sa narodil 20. februára 1844 v Rakúsku vo Viedni. V tom čase bola táto oblasť súčasťou Austrohigalskej ríše. Ludwigova rodina bola bohatá, čo mu umožnilo mať možnosť dobrého vzdelania.

Okrem dedičstva svojej rodiny mal Ludwig aj skromné ​​bohatstvo zdedené od svojho starého otca; To mu pomohlo zaplatiť za štúdium bez akýchkoľvek problémov.

V 15 rokoch bol Ludwig otcom sirotou, takže dedičstvo starého otca bolo ešte užitočnejšie po tom, čo v tomto ranom veku vyčerpali otca.

Štúdium

Prvá formácia Boltzmanna bola v meste Linz, v severnom Rakúsku, miesto, na ktoré sa rodina presťahovala. 

Historické záznamy dokázali preukázať, že ako dieťa bol Ludwig Boltzmann charakterizovaný tým, že bol mimoriadne zvedavý, okrem toho, že sa veľmi zaujímal o učenie, s veľkými ambíciami a niekedy aj nepokojnými a úzkostlivými postojmi.

Neskôr vstúpil na Viedenskú univerzitu, kde získal učenie od slávnych postáv, ako je fyzik Josef Stephan, matematik József Miksa Petzval a fyzikálny a matematik Andreas von ettyshause.

Absolvoval túto univerzitu v roku 1866; Toutor jeho doktorandskej práce bol iba Josef Stephan, s ktorým následne pracoval. Táto práca s Stephanom trvala 3 roky, od roku 1867 do roku 1869, a v tom čase sa zamerali na analýzu strát energie, ktoré zažívajú horúce prvky.

Výučba

Od roku 1869 sa Ludwig Boltzmann venoval výučbe na University of Graz, druhý najväčší školský dom v Rakúsku. Na tejto univerzite učil teoretickú fyziku. Súbežne s tým Boltzmann pokračoval vo formácii v nemeckých mestách v Berlíne a Heidelbergu.

Boltzmann učil na univerzite v Grazi až do roku 1873, v roku, v ktorom začal vyučovať matematiku na Viedenskej univerzite. O tri roky neskôr, v roku 1876, sa vrátil do Graza.

Štatistika Maxwell-Boltzmann

Jedným z najvýznamnejších vyšetrovaní tej doby boli štatistika Maxwell-Boltzmanna, ktorú vyvinula ním a Maxwell v roku 1871.

V roku 1894 sa vrátil na Viedenskú univerzitu, aby vystupoval ako profesor teoretickej fyziky. V tom čase bol Boltzmann nútený interagovať s Ernstom Machom (1838-1916), fyzickým a filozofom, s ktorým mal Boltzmann hlboké rozdiely.

Toľko boli problémy, ktoré existovali medzi týmito dvoma vedcami, ktoré sa Boltzmann rozhodol odísť do Leipziga, aby sa predišlo kontaktu s Machom.

Ernst Mach opustil svoju učiteľskú prácu na Viedenskej univerzite v roku 1901 zo zdravotných dôvodov; Preto sa Boltzmann vrátil v roku 1902 a nielenže získal opäť možnosť výučby teoretických tried fyziky, ale tiež vzal opraty predsedu histórie a filozofie vied, čo je záležitosť, ktorú Mach predtým učil.

Hypotéza na atóme

Po návrate na Viedenskú univerzitu, Boltzmann začal zverejňovať podporu hypotéze existencie atómu. Táto úvaha mala od vedeckej komunity veľa kritík; Medzi najsmutnejším kritikom bol Ernst Mach.

Neustále kritika, ktorú dostal k svojej práci.

Skôr Boltzmann mohol byť človekom intenzívnych a extrémnych reakcií, ktorý preukázal extrovertný a sympatický a pri iných príležitostiach veľmi introvertný a so tendenciou k depresii.

Jedným z najkritizovanejších aspektov Boltzmannovho vyhlásení bolo, že tento vedec určil, že druhý zákon termodynamiky, ktorý sa v podstate týkal entropie, bol v podstate štatistický.

Táto skutočnosť naznačovala, že rôzne vytvorené scenáre by sa mohli vyskytnúť v dôsledku oscilácií, ktoré spôsobili výsledky, ktoré sa v tomto zákone neposkytli.

Boltzmannov kritici naznačili, že to nedávalo zmysel.

Úmrtnosť

Tlak v dôsledku silných a neustálych kritík spôsobených Boltzmann ho prinútil rozhodnúť sa, že si vezme život. V roku 1906 bol na dovolenke so svojou rodinou v meste Duino, ktorý sa nachádza veľmi blízko Trieste.

Zatiaľ čo jeho manželka a deti boli na mori a užívali si sviatky, Ludwig Boltzmann sa obesil v letnom dome.

Príčiny vašej samovraždy

Niekoľko historikov určilo, že príčiny ich samovraždy úzko súvisia so skutočnosťou, že vedecká komunita neuznávala svoj výskum.

Hovorí sa, že Boltzmann mal jasný a výrazný záväzok voči pravde. Súčasťou toho, čo ho najviac ovplyvnilo, bola skutočnosť, že dal pravdu o existencii atómu a bol svedkom toho, ako si spoločnosť jeho času nehodnotila tento objav, ktorý by mohol byť nevyhnutný pre súčasnú generáciu a pre mnoho budúcich generácií.

Skutočnosť, že tradícia bola dôležitejšia v rámci spoločnosti, namiesto inovácií odvodených z nových transcendentálnych konceptov v tom čase, urobila Botlzmann depresívnu depresiu.

Iní historici naznačujú, že príčiny Boltzmannovej smrti zahŕňali aj ďalšie prvky, pretože tento vedec mal určité vlastnosti, ktoré v mnohých svojich činoch označovali nestabilitu a nerovnováhu.

Krátko po jeho smrti začali členovia tejto vedeckej komunity vytvárať dôkazy o tom, že potvrdili koncepty vyvinuté Boltzmannom, zároveň si zaslúžili vedecké uznanie za svoje príspevky. Stalo sa to len dva roky potom, čo Boltzmann zomrel.

Konkrétne to boli štúdie chemika Jean Perrina, ktorý potvrdil pravdivosť Boltzmannovej konštanty, pomenovanej na počesť vedca, ktorý spája energiu s absolútnou teplotou. To stačilo na to, aby vedecká komunita presvedčila existenciu atómov.

Boltzmann príspevky do vedy

Boltzmannova rovnica

Najuznávanejším prínosom Ludwiga Boltzmanna je prístup k rovnici, ktorá nesie jeho meno: Boltzmannova rovnica. Táto rovnica bola pôvodne navrhnutá v roku 1870 a následne utrpela určitý vývoj.

Rovnica na základe pojmov atómov a molekúl definovala pravdepodobnosť nájdenia molekúl v danom stave.

Pri následnom vývoji sa rovnica stala užitočnou pri výpočte potenciálnej rovnováhy v iónových druhoch a na opis konformačných zmien biologických molekúl.

Štatistická mechanika

Niektorí autori tvrdia, že Boltzmann bol prvou osobou, ktorá skutočne uplatňovala štatistiku pri štúdiu plynov.  Vďaka tomu sa domnievajú, že štúdie kinetickej teórie sa stali štúdiami štatistickej mechaniky.

Za tento príspevok je Boltzmann uznávaný mnohými ako otec štatistickej mechaniky.

Táto disciplína umožnila štúdium vlastností makroskopických materiálov a predmetov z vlastností jeho atómov a molekúl.

Entropia a princíp Boltzmann

Aj keď koncept entropie predstavil Rudolf Clausius v roku 1865, Boltzmann priniesol do každodenného života pojem entropie.

V roku 1877 Boltzmann naznačil, že entropia je mierou poruchy stavu fyzického systému.

Pod týmto konceptom Boltzmann formuloval rovnicu pre entropiu známu ako Boltzmannský princíp.

Filozofia vedy

Boltzmannove príspevky k rozvoju vedeckej filozofie sú tiež všeobecne uznávané. Mnohé z jeho nápadov v tejto oblasti boli zozbierané vo svojom texte Populárne spisy, Zverejnené v roku 1905.

Boltzmann vyskúšal veľmi rozmanité filozofické problémy vo vede. Medzi nimi diskutoval o termínoch ako realizmus a idealizmus. Kritizoval tiež renomovaných filozofov ako Kant a Hegel.

Boltzmann pevne veril, že filozofia by mohla pomôcť vede sformulovať zbytočné otázky. Boltzmann sa preto označoval ako realistický, hoci mnohí ho identifikovali ako patriace k materialistickému prúdu.

Odkazy

1. Hnedá h. R. Myrvold w. Uffink j. Boltzmann's H-Theorém, jeho nespokojnosti a narodenie štatistickej mechaniky. Štúdium v ​​histórii a filozofii modernej fyziky. 2009; 40(2): 174-191.
2. Dubois J. Ouanouou g. Rouzaire-Dubois B. Boltzmannova rovnica v molekulárnej biológii. Pokrok v biofyzike a molekulárnej biológii. 2009; 99(2): 87-93.
3. Ohýbať. Ludwig Boltzmann a jeho vplyv na vedu. Štúdium v ​​histórii a filozofii vedy. 1983; 14(4): 255-278.
4. Veda a. Do.  Pamätník pre Ludwig Boltzmann. Science, Nová séria. 1932 75(1944).
5. Swendsen R. H. Poznámky pod čiarou pre históriu štatistickej mechaniky: v Boltzmannových slovách. Physica A: Štatistická mechanika a jej aplikácie. 2010; 389(15), 2898-2901.
6. Williams M. M. R. Ludwig Boltzmann. Anály jadrovej energie. 1977; 4(4-5): 145-159.