Ludwig Boltzmann


Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann
Narození
Datum: 20. února 1844
Místo: Vídeň
Úmrtí
Datum: 5. září 1906
Místo: Duino, Itálie
Citát
 S = k \, \log W
Ludwig Boltzmann a jeho spolupracovníci ve Štýrském Hradci 1887. (zleva vstoje) Nernst, Streintz, Arrhenius, Hiecke, (zleva vsedě) Aulinger, Ettingshausen, Boltzmann, Klemenčič, Hausmanninger
Náhrobní kámen na Vídeňském Centrálním hřbitově

Ludwig Boltzmann (20. února 1844 Vídeň5. září 1906) byl rakouský fyzik, zakladatel statistické fyziky.

Obsah

Život

Narodil se na vídeňském předměstí Erdberg v rodině daňového úředníka. Jeho otec však zemřel již v Ludwigových 15 letech. Navíc zemřeli velmi mladí i jeho bratr a sestra. Studium se ale Ludwigovi dařilo – na Lineckém gymnáziu měl ty nejlepší známky a jeho učitelem ve hře na klavír byl rakouský skladatel Anton Bruckner. Po maturitě odešel studovat fyziku na univerzitu ve Vídni. Roku 1866 získal doktorát a následující dva roky pracoval jako asistent profesora Josefa Stefana. V 25 letech se stal profesorem matematické fyziky na univerzitě ve Štýrském Hradci. Vyjížděl také na další univerzity, např. do Heidelbergu, Berlína a Lipska. Po smrti profesora Stefana se roku 1895 vrátil do Vídně a tady až do konce svého života vyučoval fyziku. Roku 1981 se stal členem Bavorské akademie věd. Od roku 1870 se také zabýval problémem letectví, a tak se například zajímal o pokusy Otto Lilienthala.

Roku 1876 se oženil s Henriette von Aigentler (1854-1938), měli spolu 5 dětí, z nichž čtyři se narodily ve Štýrkém Hradci mezi lety 1878 a 1884. Nejmladší dcera se narodila roku 1981 v Mnichově. Svoji vědecky nejplodnější a lidsky nejšťastnější dobu prožil právě ve Štýrkém Hradci. Aktivně sportoval, miloval hudbu (hrál velmi dobře na klavír) a byl starostlivým otcem, který však ztratil jednoho ze synů kvůli zánětu slepého střeva. Ačkoli byl Bolzmann známý svou kousavou ironií, byl popisován jako člověk dobrotivé povahy. Ke konci života trpěl depresemi, trápila ho slepota a silné astma. V roce 1906, když byl s rodinou na letní dovolené, se oběsil na okenním kříži italského hotelu v Duino. Na jeho náhrobním kameni, který leží na Centrálním hřbitově ve Vídni, je vyryto:

 S = k \, \log W \,.

Dílo

Bolzmannovým životním dílem byla termodynamika, postavená na nových poznatcích. Společně s Jamesem Maxwellem založil statistickou mechaniku a popsal entropii jako mikroskopickou veličinu. Byl také zastáncem atomistické představy, ačkoli mu oponovalo mnoho odborníků té doby, ku příkladu Wilhelm Ostwald nebo Max Planck. Ten se však při svém Planckově vyzařovacím zákoně k Bolzmannově představě vrátil.

Zformuloval tzv. Maxwell-Boltzmannovo rozdělení, které umožňuje spočítat rozdělení molekul plynu, které se stalo důležitou součástí termodynamických výpočtů. Roku 1877 připojil Boltzmannovu konstantu k. Jeho slavná rovnice popisuje mj. schopnost každého plynu zaujmout během doby stav rovnoměrně rozdělené energie. Jako první použil statickou metodu pro popis tepelného záření. Roku 1884 odvodil tzv. Stefanův-Boltzmannův zákon (speciální případ Planckova zákona) popisující část tepelného spektra těles.

Entropie

Se vyjadřuje vzorcem:

 S = k \, \log W \,,

dalším způsob zápisu je:

 S = k_\mathrm{B} \, \ln \Omega \,.

Entropie S makrostavu je úměrná přirozenému logaritmu čísla Ω, odpovídajícího počtu možných mikrostavů, jinými slovy entropie je úměrná množství „nepořádku“ plynu. Konstanta kB byla pojmenována jemu na počest Bolzmannova konstanta a byla tak poprvé explicitně zavedena Planckem. Je to univerzálně platná konstanta rozměru energie/teplota.

Dále bylo po Ludwigovi Boltzmannovi pojmenováno: Boltzmannův faktor, Boltzmannova rovnice, Boltzmannův stroj, Lattice-Boltzmannova metoda pro numerickou simulaci proudění a Společnost Ludwiga Boltzmanna.

Odkazy

Použité zdroje

  • V tomto článku je použit překlad textu z článku Ludwig Boltzmann na německé Wikipedii.

Související články

Související články obsahuje
Portál Fyzika

Doporučená literatura

  • Brush, Stephen G. (ed. & tr.), Boltzmann, Lectures on Gas Theory, Berkeley, CA: U. of California Press, 1964
  • Brush, Stephen G. (ed.), Kinetic Theory, New York: Pergamon Press, 1965
  • Brush, Stephen G. (1970). "Boltzmann", in Charles Coulston Gillispie (ed.): Dictionary of Scientific Biography. New York: Scribner. ISBN 0-684-16962-2.
  • Brush, Stephen G. (1986). The Kind of Motion We Call Heat: A History of the Kinetic Theory of Gases. Amsterdam: North-Holland. ISBN 0-7204-0370-7.
  • Fasol-Boltzmann, Ilse Maria; Gerhard Fasol (1996). Ludwig Boltzmann (1844-1906) Zum hundertsten Todestag. Wien New York: Springer Verlag. ISBN 3-211-33140-9.
  • 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 0-486-66811-8
  • Klein, Martin J. (1973). "The Development of Boltzmann’s Statistical Ideas", in E. G. D. Cohen and W. Thirring (eds): The Boltzmann Equation: Theory and Applications, Acta physica Austriaca Suppl. 10. Wien: Springer, 53–106. ISBN 0-387-81137-0.
  • Lindley, David (2001). Boltzmann's Atom: The Great Debate That Launched A Revolution In Physics. ISBN 0-684-85186-5.

Externí odkazy

logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu
nuvola





stock | retire | vm
Why are we here?
All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License
This page is cache of Wikipedia. History