Ludwig Boltzmann

" $S=k\log W$ ${\ displaystyle S = k \ log W}$ $S = k \ log W$ "

( Epitaf pe mormântul lui Ludwig Boltzmann )

Ludwig Boltzmann în 1875

Ludwig Eduard Boltzmann ( Viena , 20 februarie 1844 - Duino , 5 septembrie 1906 ) a fost un fizician , matematician și filosof austriac .

A fost unul dintre cei mai mari fizicieni teoretici din toate timpurile. ^[1] Faima sa se datorează cercetărilor în termodinamică și mecanica statistică , de exemplu, ecuația fundamentală a teoriei cinetice a gazelor și a doua lege a termodinamicii . De asemenea, a adus contribuții importante în mecanică , electromagnetism , matematică și filosofie . ^[2]

El era o figură controversată și ideile sale inovatoare (despre atomism , ireversibilitate etc.) erau adesea neînțelese și opuse. În special, dragostea sa pentru cea mai extremă matematizare i-a adus porecla de „terorist algebric” ^[3] . UAI a numit un crater lunar după Ludwig Eduard Boltzmann. ^[4]

Cronologie

Mormântul lui Ludwig Boltzmann la Viena ( Zentralfriedhof )

1844 S-a născut la Viena într-un angajat fiscal și fiica unui negustor bogat

1862 Liceul din Linz

1863 Universitatea (fizică) din Viena

1866 Doctorat cu Josef Ștefan

1867 Asistent al lui Josef Ștefan

1869 Catedra de Fizică din Graz

1873 Catedra de matematică la Viena

1876 Căsătorie cu Henriette von Aigentler (3 fiice + 2 fii)

1878 Decanul Facultății

1885 Membru al Academiei Imperiale de Științe (Austria)

1887 Rector la Graz

1888 Consilier al Guvernului

1889 Consilier al Curții

1890 Catedra de fizică teoretică la München

1893 Catedra de Fizică Viena

1894 Doctor honoris causa la Oxford

1895 Membru străin al Accademia dei Lincei

1899 Călătorie în SUA (grad onorific în Massachusetts)

1900 Catedra de fizică teoretică la Leipzig

1900 Catedra de fizică teoretică la Viena

1901 Croazieră în Marea Mediterană

1904 Vizită expoziția internațională St. Louis (SUA)

1906 Se spânzură în Duino (Trieste), în timp ce era în vacanță de vară cu familia. Motivele sinuciderii sunt incerte. Printre aceste ipoteze: tulburare bipolară , ^[5] boli (aproape orbire, gastroenterită, cefalee, astm ), moarte prematură a primului-născut, suprasolicitare, adversari științifici ( Ernst Mach ).

A fost înmormântat la Viena în Zentralfriedhof . Pe mormântul său este gravat epigraful : „ S = k log W ” (cu S entropie , k constanta Boltzmann și W multiplicitatea microstatelor ). În 2014, la aniversarea a 170 de ani de la nașterea sa, a fost aplicată o placă în fața clădirii Ples din Duino (acum găzduiește United World College of the Adriatic ), unde fizicianul s-a spânzurat. ^[6] ^[7]

Printre oamenii care au influențat sau au fost influențați de Boltzmann ne amintim:

Maeștri : Josef Stefan , James Clerk Maxwell (prin lucrări)
Colegi : Robert Wilhelm Bunsen , Gustav Robert Kirchhoff , Hermann von Helmholtz , Carl von Linde , Franz Brentano , Hendrik Antoon Lorentz
Critici : Ernst Mach , Wilhelm Ostwald , Max Planck , Ernst Zermelo , George Helm , Johann Josef Loschmidt , Lord Kelvin , Henri Poincaré , Karl Popper (postum)
Studenți : Paul Ehrenfest , Julius Robert von Mayer , Lise Meitner , Svante Arrhenius , Walther Nernst , Gustav Herglotz

Rezultate științifice

Mecanica statistică

Ecuația cinetică a lui Boltzmann (1872)
Teorema lui Boltzmann H
Distribuție Maxwell-Boltzmann

Termodinamica

Legea Stefan-Boltzmann

Electromagnetismul

Măsurarea constantei dielectrice în gaze
Anizotropia constantei dielectrice în cristale

Viscoelasticitate

Principiul suprapunerii Boltzmann

Matematica

Din matematică, Boltzmann a fost mai mult un „utilizator” decât un „creator”. În timp ce stăpânea calculul, el a preferat să gândească în termeni de diferențe finite și însumări, apoi să utilizeze derivate și integrale ca instrumente tehnice.

Filozofie

În filozofie, Boltzmann s-a declarat „materialist” în sensul că

Idealismul afirmă că există doar „eu” și diferitele idei, încercând să explice materia pornind de la acestea.

Materialismul pleacă de la existența materiei și încearcă să explice senzațiile plecând de la aceasta.

El l-a admirat pe Darwin , căruia i-a atribuit teoriile evoluționiste o valoare filosofică.

Ecuația lui Boltzmann

Același subiect în detaliu: ecuația Boltzmann .

Ecuația Boltzmann este o ecuație a mecanicii statistice care descrie comportamentul statistic , în special în ceea ce privește transportul , al unui sistem într-o stare de neechilibru termodinamic :

{\frac {\partial f}{\partial t}}=-\nabla _{\mathbf {q} }f\cdot {\frac {\mathbf {p} }{m}}-\nabla _{\mathbf {p} }f\cdot \mathbf {F} ^{(e)}+\left({\frac {\partial f}{\partial t}}\right)_{\text{collisioni}}

{\ displaystyle {\ frac {\ partial f} {\ partial t}} = - \ nabla _ {\ mathbf {q}} f \ cdot {\ frac {\ mathbf {p}} {m}} - \ nabla _ {\ mathbf {p}} f \ cdot \ mathbf {F} ^ {(e)} + \ left ({\ frac {\ partial f} {\ partial t}} \ right) _ {\ text {collisions}} }

{\ displaystyle {\ frac {\ partial f} {\ partial t}} = - \ nabla _ {\ mathbf {q}} f \ cdot {\ frac {\ mathbf {p}} {m}} - \ nabla _ {\ mathbf {p}} f \ cdot \ mathbf {F} ^ {(e)} + \ left ({\ frac {\ partial f} {\ partial t}} \ right) _ {\ text {collisions}} }

Unde $f(\mathbf {q} ,\mathbf {p} ,t)$ ${\ displaystyle f (\ mathbf {q}, \ mathbf {p}, t)}$ ${\ displaystyle f (\ mathbf {q}, \ mathbf {p}, t)}$ o funcție a densității probabilității în spațiul de fază , adică valoarea așteptată a particulelor la o pereche dată de coordonate hamiltoniene . Termenul dependent de momente conjugate $\mathbf {p}$ ${\ displaystyle \ mathbf {p}}$ ${\ mathbf p}$ descrie transpunerea convectivă , în timp ce termenul depinde de forțe externe $\mathbf {F} ^{(e)}$ ${\ displaystyle \ mathbf {F} ^ {(e)}}$ ${\ displaystyle \ mathbf {F} ^ {(e)}}$ descrie transportul difuziv .

Această ecuație descrie variația temporală și spațială a distribuției probabilității poziției și impulsului densității de distribuție pentru un set de puncte în spațiul de stare cu particule unice. Foarte des, datorită dificultății lor de rezolvare, se caută soluții aproximative la ecuația Boltzmann, care depind atât de domeniul de utilizare, cât și de condițiile sistemului luat în considerare. Ecuația a fost concepută în 1872 pentru a descrie dinamica unui gaz ideal , cu toate acestea, una dintre cele mai relevante aplicații sunt ecuațiile de echilibru , dintre care un caz particular fără sursă sunt ecuațiile de conservare .

Lucrări

Theorie der Gase mit einatomigen Molekülen, deren Dimensionen gegen die mittlere weglänge Verschwinden , 1896

( DE ) Verhältniss zur Fernwirkungstheorie, Specielle Fälle der Elektrostatik, stationären Strömung und Induction , vol. 2, Leipzig, Johann Ambrosius Barth, 1893.
( DE ) Theorie van der Waals, Gase mit Zusammengesetzten Molekülen, Gasdissociation, Schlussbemerkungen , vol. 2, Leipzig, Johann Ambrosius Barth, 1896.
( DE ) Theorie der Gase mit einatomigen Molekülen, deren Dimensionen gegen die mittlere weglänge Verschwinden , vol. 1, Leipzig, Johann Ambrosius Barth, 1896.
( DE ) Abteilung der Grundgleichungen für ruhende, homogene, isotropic Körper , vol. 1, Leipzig, Johann Ambrosius Barth, 1908.
( FR ) Vorlesungen über Gastheorie , Paris, Gauthier-Villars, 1922.

Fizică și probabilitate (editat de Massimiliano Badino), Edizioni Melquìades, Milano 2005.
Scrieri populare (editat de Carlo Cercignani), Universale Bollati Boringhieri, 1999.

Onoruri

	Medalia Ordinului Maximilian pentru Științe și Arte (Regatul Bavariei)
	- 1899

Notă

^ Vezi prefața de Giovanni Gallavotti către C. Cercignani , Ludwig Boltzmann și mecanica statistică , La Goliardica Pavese, Pavia, 1997, pp. IX.
^ Vezi G. Gallavotti, cit. .
^ Franco Selleri și Valerio Tonini, Unde merge știința: problema realismului , EDIZIONI DEDALO, 1990, ISBN 9788822001894 . Adus la 15 august 2019 .
^ (EN) Crater Boltzmann , pe Gazetteer of Planetary Nomenclature.
^(RO) Articolul din Mlahanas.de Filed la 30 septembrie 2007 în Internet Archive .
^ Articol din Il Piccolo
^ https://www.adriaeco.eu/2014/02/24/il-collegio-del-mondo-unito-delladriatico-di-duino-ricorda-ludwig-eduard-boltzmann/

Bibliografie

Carlo Cercignani , Ludwig Boltzmann și mecanica statistică , La Goliardica Pavese, 1997, ISBN 8878302635 .
David Lindley , Atomii lui Boltzmann , Bollati Boringhieri, 2002.
G. Mussardo, E. Agapito, P. Scudo, Ludwig Boltzmann. Geniul tulburării , MediaScienza, 2007.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikisource conține o pagină dedicată lui Ludwig Boltzmann
Wikisource conține o pagină în limba germană dedicată lui Ludwig Boltzmann
Wikicitatul conține citate de la sau despre Ludwig Boltzmann
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Ludwig Boltzmann

linkuri externe

Ludwig Boltzmann , pe Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
Ludwig Boltzmann , în Enciclopedia italiană , Institutul enciclopediei italiene .
( EN ) Ludwig Boltzmann / Ludwig Boltzmann (altă versiune) , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
( DE ) Ludwig Boltzmann ( XML ), în Dicționarul biografic austriac 1815-1950 .
( EN ) Ludwig Boltzmann , pe MacTutor , Universitatea din St Andrews, Scoția.
(EN) Ludwig Boltzmann , de la Mathematics Genealogia Project , North Dakota State University.
Lucrări de Ludwig Boltzmann , pe openMLOL , Horizons Unlimited srl.
( RO ) Lucrări de Ludwig Boltzmann , în Biblioteca deschisă , Internet Archive .
Ludwig Boltzmann: Un geniu dezordonat ( PDF ) ^{[ link rupt ]} , pe ulisse.sissa.it .

Controlul autorității	VIAF (EN) 68.956.918 · ISNI (EN) 0000 0001 0911 9823 · LCCN (EN) n82127332 · GND (DE) 118 513 109 · BNF (FR) cb12095244p (dată) · BNE (ES) XX861013 (dată) · NLA (EN) ) 35,020,055 · NDL (EN, JA) 00,433,781 · WorldCat Identities (EN) lccn-n82127332

Portal Biografii

Portalul de fizică

Portalul de matematică

[1] Vezi prefața de Giovanni Gallavotti către C. Cercignani , Ludwig Boltzmann și mecanica statistică , La Goliardica Pavese, Pavia, 1997, pp. IX.

[2] Vezi G. Gallavotti, cit. .

[3] Franco Selleri și Valerio Tonini, Unde merge știința: problema realismului , EDIZIONI DEDALO, 1990, ISBN 9788822001894 . Adus la 15 august 2019 .

[4] (EN) Crater Boltzmann , pe Gazetteer of Planetary Nomenclature.

[5] (RO) Articolul din Mlahanas.de Filed la 30 septembrie 2007 în Internet Archive .

[6] Articol din Il Piccolo

[7] ttps://www.adriaeco.eu/2014/02/24/il-collegio-del-mondo-unito-delladriatico-di-duino-ricorda-ludwig-eduard-boltzmann/

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]