Ludwig Boltzmann Biografi och Bidrag



Ludwig Boltzmann (1844-1906) var en österrikisk forskare som ansåg fadern till statistisk mekanik. Hans bidrag inom vetenskapsområdet var flera; Boltzmann-ekvationen och principen, statistikmekaniken eller H-steget.

För hans bidrag och banbrytande idéer är hans efternamn allmänt känt, inte bara bland det vetenskapliga samfundet utan också av samhället i allmänhet. Till och med till hans ära finns det flera konstnärliga verk och monument som firar sina bidrag.

Boltzmanns arbete kompletterade vetenskapliga verk av stor betydelse, såsom de som gjordes av Maxwell. Även hans bidrag hade stort inflytande på Albert Einsteins arbete.

Boltzmanns verk utvecklades huvudsakligen i fysik, men han publicerade också verk relaterade till andra områden som biovetenskap och vetenskapsfilosofi.

index

  • 1 Biografi
    • 1.1 Studier
    • 1.2 Undervisningsfas
    • 1.3 Maxwell-Boltzmann Statistik
    • 1.4 Hypoteser om atomen
    • 1,5 Död
  • 2 Huvudsakliga bidrag
    • 2.1 Boltzmann ekvationen
    • 2.2 Statistisk mekanik
    • 2.3 Entropi och Boltzmann-principen
    • 2.4 Vetenskapsfilosofi
  • 3 referenser

biografi

Ludwig Boltzmann föddes den 20 februari 1844 i Österrike, i staden Wien. Vid den tiden var detta område en del av det öst-ungerska riket. Ludvigs familj präglades av att vara rik, vilket fick möjlighet att ha en bra utbildning.

Förutom familjen i hans familj hade Ludwig också en blygsam förmögenhet som arvades från sin farfar; Detta hjälpte honom att betala för sina studier utan att ha några problem.

Vid åldern 15 var Ludwig föräldralös som en far, så att farfarens arv var ännu mer användbar efter att ha förlorat sin far i en ung ålder.

studier

Boltzmanns första träning var i staden Linz, i norra Österrike, där familjen hade flyttat. 

Historiska dokument har visat att, som ett barn, var Ludwig Boltzmann karakteriseras som mycket nyfiken, förutom att visa mycket intresserad av att lära sig, med stor ambition och ibland med rastlösa och ängsliga attityder.

Han senare kom in på universitetet i Wien, där han fick undervisning av kända personer såsom fysisk Josef Stephan, Miksa Petzval József matematiker och fysiker och matematiker Andreas von Ettingshausen.

Han tog examen från detta universitet 1866; Boltzmanns doktorsavhandling var bara Josef Stephan, med vilken han senare arbetade. Detta arbete med Stephan varade 3 år, från 1867 till 1869, och vid den tiden fokuserade de på att analysera energiförluster som upplevdes av heta element.

Undervisningsfas

Från 1869 ägde Ludwig Boltzmann sig till undervisning vid universitetet i Graz, näst största studenthuset i Österrike. På det universitetet lärde han sig teoretisk fysik. Parallellt med detta fortsatte Boltzmann sin träning i de tyska städerna Berlin och Heidelberg.

Boltzmann lärde vid universitetet i Graz fram till 1873, året då han började lära sig matematik vid universitetet i Wien. Han återvände till Graz tre år senare, 1876, då han redan var erkänd inom vetenskapsområdet som en följd av en serie publicerade verk och olika undersökningar.

Statistik för Maxwell-Boltzmann

En av de mest utmärkta undersökningarna av den tiden var statistiken för Maxwell-Boltzmann, utvecklad av honom och Maxwell år 1871.

Under 1894 återvände han till universitetet i Wien för att utföra sig som professor i teoretisk fysik. Vid den tiden var Boltzmann tvungen att interagera med Ernst Mach, fysiker och filosof med vilken Boltzmann hade djupa skillnader.

Så många var de problem som fanns mellan dessa två forskare, att Boltzmann bestämde sig för att åka till Leipzig för att undvika att vara i kontakt med Mach.

Ernst Mach lämnade sitt undervisningsarbete vid universitetet i Wien 1901 av hälsoskäl; Därför Boltzmann återvände 1902 och återigen vann inte bara möjlighet att lära teoretisk fysik, men också övertog ordförandeskapet av historia och vetenskapsteori, material som tidigare lärt Mach.

Hypotes om atomen

Efter sin återkomst till universitetet i Wien började Boltzmann offentliggöra sitt stöd för hypotesen om atomens existens. Denna övervägning kritiserades av det vetenskapliga samfundet. Bland de mest starka kritikerna var Ernst Mach.

Den ständiga kritik han fick mot sitt arbete orsakade en mycket ogynnsam effekt på Boltzmann, som enligt historiska uppgifter inte tycks ha haft en lugn karaktär.

Boltzmann verkar snarare ha varit en man med intensiva och extrema reaktioner, som kan visa sig vara extrovert och vänlig och vid andra tillfällen mycket introvert och med tendens till depression.

En av de mest kritiserade aspekterna av Boltzmanns uttalanden var att denna forskare bestämde att den andra lagen om termodynamik, relaterad till entropi, var väsentligen statistisk i naturen..

Detta faktum innebar att olika scenarier som genererats som en följd av oscillationer kunde genereras, vilket skulle ge upphov till resultat som inte förutsågs i denna lag..

Boltzmanns kritiker föreslog att det var meningslöst att länka statistikområdet med termodynamikens lagar, eftersom dessa lagar ansågs absoluta frågor och kunde inte acceptera att denna lag hade grundläggande karaktär variabler.

död

Trycket som ett resultat av den starka och konstanta kritiken till Boltzmann gjorde att han bestämde sig för att ta sitt eget liv. 1906 var han på semester med sin familj i staden Duino, som ligger mycket nära Trieste.

Medan hans fru och barn var till sjöss och njöt av semestern, hängde Ludwig Boltzmann sig i sommarstugan.

orsaker

Flera historiker har bestämt att orsakerna till hans självmord var nära relaterade till det faktum att det vetenskapliga samfundet inte kände igen hans utredningar som sant.

Det sägs att Boltzmann hade ett klart och tydligt engagemang för sanningen. En del av det påverkade honom mest var det faktum att ha gett en sanning om förekomsten av atomen och vittne hur samhället av sin tid inte uppskattar denna upptäckt, förväntade han kunde vara avgörande för den nuvarande generationen och för kommande generationer.

Det faktum att traditionen var viktigare inom ramen för ett samhälle, istället för de innovationer som härrörde från nya transcendentala koncept för tiden, orsakade Botlzmann att bli deprimerad.

Andra historiker tyder på att dödsorsaker av Boltzmann ingår också andra element, eftersom detta vetenskapsman hade vissa drag som anger instabilitet och obalans i många av sina handlingar.

Kort efter sin död började medlemmarna i det vetenskapliga samfundet skapa bevis som bekräftade de begrepp som Boltzmann utvecklade, samtidigt som de gjorde honom värd för vetenskapligt erkännande av hans bidrag. Detta hände bara två år efter att Boltzmann dog.

Det var specifikt studierna av kemistfysikern Jean Perrin som bekräftade sannolikheten för Boltzmann-konstanten, uppkallad efter forskaren, som förbinder energi med absolut temperatur. Detta var tillräckligt för att vetenskapen skulle vara övertygad om förekomsten av atomer.

Huvudsakliga bidrag

Boltzmann-ekvationen

Ludwig Boltzmanns mest erkända bidrag är närmandet av ekvationen som bär sitt namn: Boltzmann-ekvationen. Denna ekvation föreslog ursprungligen det år 1870 och ledde sedan några utvecklingar.

Ekvationen, baserad på begreppen atomer och molekyler, definierade sannolikheten för att hitta molekylerna i ett givet tillstånd.

Med efterföljande utveckling blev ekvationen användbar för att beräkna den potentiella balansen i jonarter och för att beskriva konformationsförändringar av biologiska molekyler.

Statistisk mekanik

Vissa författare hävdar att Boltzmann var den första personen som verkligen tillämpade statistik i gasstudien.

Tack vare det anser de att studier av kinetisk teori råkar vara studier av statistisk mekanik.

Boltzmann är för detta bidrag erkänt av många som fader till statistikmekanik.

Denna disciplin har tillåtit att studera egenskaperna hos material och makroskopiska objekt från egenskaperna hos deras atomer och molekyler.

Entropi och Boltzmann-principen

Även om begreppet entropi hade introducerats av Rudolf Clausius 1865 tog Boltzmann uppfattningen om entropi i det dagliga livet.

Boltzmann indikerade 1877 att entropi är ett mått på sjukdomsstörningen i ett fysiskt system.

Under det begreppet formulerade Boltzmann en ekvation för entropi som kallas Boltzmann-principen.

Vetenskapsteori

Boltzmanns bidrag till utvecklingen av vetenskapsfilosofin är också allmänt erkända. 

Många av hans idéer på detta område samlades i sin text "Popular Writings" publicerad 1905.

Boltzmann behandlade filosofiska ämnen inom vetenskapen mycket varierad. Bland dem diskuterade han termer som realism och idealism. Jag kritiserade också kända filosofer som Kant och Hegel.

Boltzmann trodde fast att filosofin skulle kunna hjälpa vetenskapen att inte fråga om värdelösa frågor. Av denna anledning hänvisade Boltzmann till sig som en realist, fastän många andra identifierade honom som tillhör den materialistiska strömmen.

referenser

  1. Brown H. R. Myrvold W. Uffink J. Boltzmanns H-teorem, dess missnöje, och den statistiska mekanikens födelse. Studier i historia och filosofi för modern fysik. 2009; 40(2): 174-191.
  2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Boltzmann-ekvationen i molekylärbiologi. Framsteg i biofysik och molekylärbiologi. 2009; 99(2): 87-93.
  3. Flamm D. Ludwig Boltzmann och hans inflytande på vetenskapen. Studier i historia och vetenskapsfilosofi. 1983; 14(4): 255-278.
  4. Vetenskap A. A. Ett monument för Ludwig Boltzmann. Science, New Series. 1932 75(1944).
  5. Swendsen R. H. Fotnoter till statistikmekanikens historia: I Boltzmanns ord. Physica A: Statistisk mekanik och dess tillämpningar. 2010; 389(15), 2898-2901.
  6. Williams M. M.R. Ludwig Boltzmann. Annars om kärnkraft. 1977; 4(4-5): 145-159.