Людвіг Больцман: біографія

Біографія

Больцман народився у Відні в родині акцизного чиновника. Незабаром сім'я переїхала в Вельс, а потім у Лінц, де Больцман закінчив гімназію. У 1866 він закінчив Віденський університет, де навчався у Й. Стефана та І. Лошмідта, і захистив докторську дисертацію. У 1867 р. став приват-доцентом Віденського університету і протягом двох років був асистентом професора Й. Стефана.

У 1869 р. Больцман був запрошений на посаду ординарного професора математичної фізики в Грацському університеті із зобов'язанням читати курс « Елементи вищої математики ». У 1873 р. став ординарним професором математики Віденського університету, змінивши на цій посаді свого наставника Мотта. Однак незабаром (1876 р.) повернувся у Грац, де став професором експериментальної фізики і директором Фізичного інституту, нового закладу, де свого часу працювали В. Нернст і С. Арреніус.

Ставши відомим теоретиком, Больцман в 1890 р. отримав кафедру теоретичної фізики в Мюнхені, проте в 1895 р. повернувся до Відня як наступника Й. Стефана за посадою професора теоретичної фізики. Спокійно вести наукову і педагогічну роботу Больцманом не вдавалося, оскільки в цей час професором філософії Віденського університету був Е. Мах, який у своїх лекціях заперечував атомістичні уявлення, що лежали в основі больцманівська теорії, тому в 1900 р. Больцман відправляється викладати в Лейпциг, проте там стикається з опором іншого анти-атоміста В. Оствальда. Нарешті, в 1902 р. Больцман знову повернувся до Відня, де зайняв (крім кафедри теоретичної фізики) ще й звільнену Махом кафедру натурфілософії, забезпечивши собі таким чином комфортні умови для роботи. Больцман багаторазово запрошувався читати лекції в різних університетах Європи та Америки.

Наклав на себе руки в готельному номері в італійському Дуіно, повісившись на віконному шнурі. Самогубство Больцмана пов'язують з депресією, викликаною тим, що ідеї розвивається їм статистичної фізики в той час не знаходили розуміння у фізичному співтоваристві. На могильному камені Больцмана вибита встановлена ??ним формулаS=klnW, що зв'язує ентропіюSтермодинамічного стану з числом відповідних мікростануW. Коефіцієнт Дж · До^-1носить назвупостійної Больцмана.

Наукова діяльність

Роботи Больцмана стосуються переважно кінетичної теорії газів, термодинаміки і теорії випромінювання, а також деяких питань капілярних явищ, оптики, математики, механіки, теорії пружності і т.д.

Перелічимо основні досягнення Больцмана в галузі статистичної механіки. У 1866 отримав формулу для рівноважного розподілу по імпульсах і координатами молекул ідеального газу, що знаходиться в зовнішньому потенціальному полі (розподіл Больцмана). У 1871 запропонував ергодична гіпотезу для обгрунтування закономірностей статистичної фізики. У 1872 вивів основне рівняння мікроскопічної теорії нерівноважних процесів (фізичної кінетики), що носить його ім'я, а також встановив так звану H-теорему, яка виражає закон зростання ентропії для ізольованої системи. У 1872 показав статистичний характер другого початку термодинаміки, зв'язавши ентропію замкнутої системи з числом можливих мікростану, що реалізують даний макросостояніе. Це стало вказівкою на неспроможність уявлення про «теплової смерті Всесвіту».

Важливе значення мали праці Больцмана з термодинаміки випромінювання. У 1884 він вивів закон для іспускательной здатності абсолютно чорного тіла з урахуванням пропорційності тиску рівноважного випромінювання, передбаченого теорією Максвелла, і щільності його енергії. Цей закон був емпірично отриманий Й. Стефаном у 1879 і носить назву закону Стефана - Больцмана.

Експериментальні дослідження Больцмана присвячені перевірці максвеллівською теорії електромагнетизму, вимірюванню діелектричних постійних різних речовин і їх зв'язку з показником заломлення, вивчення поляризації діелектриків.

Больцман був активним прихильником атомістичних уявлень і відстоював їх у боротьбі з представниками махізму та інших ідеалістичних навчань (серед них - Е. Мах і В. Оствальд).

Публікації

• Больцман Л.Лекції з теорії газів. - М.: Гостехиздат, 1953.
• Больцман Л.Нариси з методології фізики. - М., 1929.
• Больцман Л.Статті й ??промови. - М.: Наука, 1970.
• Больцман Л.Кінетична теорія матерії. - М., 1939.
• Больцман Л.Вибрані праці. - М.: Наука, 1984. Частина 1. Частина 2. Частина 3.

Комментарии

Сайт: Википедия