LUDWIG BOLTZMANN: BIOGRAFI OG BIDRAG - VITENSKAP - 2025

Ludwig Boltzmann (1844-1906) var en østerriksk forsker som regnes som far til statistisk mekanikk. Hans bidrag innen vitenskapen var forskjellige; Boltzmanns ligning og prinsipp, statistisk mekanikk eller H.

For sine bidrag og banebrytende ideer er etternavnet hans kjent, ikke bare blant det vitenskapelige samfunnet, men også av samfunnet generelt. Det er til og med flere kunstneriske verk og monumenter i hans ære som feirer hans bidrag.

Portrett av forskeren Ludwig Boltzmann

Boltzmanns arbeid kompletterte vitenskapelig arbeid av stor betydning, slik som de som ble utført av Maxwell. Deres bidrag hadde til og med stor innflytelse på arbeidet som ble utført av Albert Einstein.

Boltzmanns arbeider utviklet seg hovedsakelig innen fysikk, men han ga også ut verk knyttet til andre felt som biovitenskap og vitenskapsfilosofi.

Biografi

Ludwig Boltzmann ble født 20. februar 1844 i Østerrike, i byen Wien. På den tiden var dette området en del av det østerriksk-ungarske riket. Ludwigs familie var preget av å være velstående, noe som gjorde at han fikk muligheten til å ha en god utdanning.

I tillegg til familiens eiendeler, hadde Ludwig også en beskjeden formue arvet fra bestefaren; Dette hjalp ham med å betale for studiene uten å ha noen vanskeligheter.

Som 15-åring ble Ludwig foreldreløs, så denne arven fra bestefaren tjente ham enda mer etter å ha blitt igjen uten far i ung alder.

studier

Boltzmanns første trening var i byen Linz, i Nord-Østerrike, hvor familien hadde flyttet.

Historiske poster har kunnet vise at Ludwig Boltzmann siden barndommen var preget av å være ekstremt nysgjerrig, i tillegg til å være veldig interessert i læring, med stor ambisjon og til tider med rastløse og engstelige holdninger.

Senere kom han inn på universitetet i Wien, hvor han fikk lærdom fra berømte skikkelser som fysikeren Josef Stephan, matematikeren József Miksa Petzval og fysikeren og matematikeren Andreas von Ettingshausen.

Han ble uteksaminert fra dette universitetet i 1866; veilederen til Boltzmanns doktorgradsavhandling var nettopp Josef Stephan, som han senere jobbet med. Dette arbeidet med Stephan varte i tre år, fra 1867 til 1869, og på den tiden fokuserte de på å analysere energitapet som varme elementer opplevde.

Undervisningstrinn

Fra 1869 dedikerte Ludwig Boltzmann seg til undervisning ved Universitetet i Graz, det nest største universitetet i Østerrike. Ved det universitetet ga han kurs i teoretisk fysikk. Parallelt med dette fortsatte Boltzmann sin trening i de tyske byene Berlin og Heidelberg.

Boltzmann underviste ved Universitetet i Graz til 1873, året han begynte å undervise i matematikk ved Universitetet i Wien. Tre år senere, i 1876, kom han tilbake til Graz, da han allerede ble anerkjent innen vitenskapen som et resultat av en serie publiserte arbeider og forskjellige undersøkelser.

Maxwell-Boltzmann-statistikk

En av de mest fremragende undersøkelsene på den tiden var Maxwell-Boltzmann-statistikken, utviklet av ham og Maxwell i 1871.

I løpet av 1894 kom han tilbake til universitetet i Wien for å jobbe som professor i teoretisk fysikk. På den tiden ble Boltzmann tvunget til å samhandle med Ernst Mach, en fysiker og filosof som Boltzmann hadde store forskjeller med.

Så mange var problemene som eksisterte mellom disse to forskerne, at Boltzmann bestemte seg for å dra til Leipzig for å unngå å være i kontakt med Mach.

Ernst Mach forlot undervisningsarbeidet sitt ved Universitetet i Wien i 1901 av helsemessige årsaker; derfor vendte Boltzmann tilbake i 1902 og fikk ikke bare igjen muligheten til å undervise i teoretiske fysikklasser, men tok også tøylene av styreleder for historie og vitenskapsfilosofi, et fag som tidligere var undervist av Mach.

Hypotese om atomet

Da han kom tilbake til universitetet i Wien, begynte Boltzmann å offentliggjøre sin støtte for hypotesen om atomet eksisterte. Denne betraktningen ble mye kritisert av det vitenskapelige samfunnet; Blant de mest kritiske kritikerne var Ernst Mach.

Den konstante kritikken han fikk for sitt arbeid hadde en veldig ugunstig effekt på Boltzmann, som ifølge historiske poster ikke ser ut til å ha hatt en rolig karakter.

Snarere synes Boltzmann å ha vært en mann med intense og ekstreme reaksjoner, i stand til å vise seg å være utadvendt og sympatisk og ved andre anledninger veldig introvert og utsatt for depresjon.

Et av de mest kritiserte aspektene ved Boltzmanns uttalelser var at denne forskeren bestemte at termodynamikkens andre lov, relatert til entropi, i det vesentlige var statistisk.

Dette faktum innebar at forskjellige scenarier kunne genereres som en konsekvens av svingninger, noe som ville gitt opphav til resultater som ikke var forutsett i denne loven.

Kritikere av Boltzmann indikerte at det ikke var fornuftig å knytte det statistiske feltet til lovene for termodynamikk, siden de mente at lovene var absolutte spørsmål, og ikke kunne akseptere at denne grunnleggende loven hadde varierende egenskaper.

Død

Presset som et resultat av den sterke og konstante kritikken fra Boltzmann gjorde at han bestemte seg for å ta sitt eget liv. I 1906 var han på ferie med familien i byen Duino, som ligger veldig nær Trieste.

Mens kona og barna var til sjøs og nøt høytiden, hengte Ludwig Boltzmann seg hjemme i sommerhuset.

Fører til

Ulike historikere har bestemt at årsakene til selvmordet hans var nært knyttet til det faktum at det vitenskapelige samfunnet ikke anerkjente forskningen hans som sann.

Boltzmann sies å ha et tydelig og tydelig engasjement for sannheten. En del av det som påvirket ham mest var det faktum at han hadde funnet en sannhet om eksistensen av atomet, og var vitne til hvordan hans tids samfunn ikke verdsatte denne oppdagelsen, som han regnet med kunne være essensiell for den nåværende generasjonen og for mange fremtidige generasjoner.

At tradisjon var viktigere i rammen av et samfunn, snarere enn innovasjoner hentet fra nye konsepter transcendentale for tiden, fikk Botlzmann til å bli deprimert.

Andre historikere indikerer at årsakene til Boltzmanns død også inkluderte andre elementer, siden denne forskeren hadde visse trekk som betegnet ustabilitet og ubalanse i mange av hans handlinger.

Kort tid etter hans død begynte medlemmer av dette vitenskapelige samfunnet å generere bevis som bekreftet konseptene utviklet av Boltzmann, samtidig som de skaffet ham vitenskapelig anerkjennelse for hans bidrag. Dette skjedde bare to år etter at Boltzmann døde.

Det var spesifikt undersøkelsene til kjemikeren-fysikeren Jean Perrin som bekreftet sannheten på Boltzmanns konstant, oppkalt etter forskeren, som forbinder energi med absolutt temperatur. Dette var nok til å overbevise det vitenskapelige samfunnet om atomer eksisterer.

Hovedbidrag

Boltzmanns ligning

Ludwig Boltzmanns mest anerkjente bidrag er tilnærmingen til ligningen som bærer navnet hans: Boltzmann-ligningen. Denne ligningen ble opprinnelig foreslått i 1870 og gjennomgikk senere en viss utvikling.

Ligningen, basert på forestillingene om atomer og molekyler, definerte sannsynligheten for å finne molekylene i en gitt tilstand.

Med videre utvikling ble ligningen nyttig for å beregne potensiell likevekt i ionearter og for å beskrive konformasjonsendringer av biologiske molekyler.

Statistisk mekanikk

Noen forfattere hevder at Boltzmann var den første personen som virkelig anvendte statistikk i studiet av gasser.

Takket være dette vurderer de at studier av kinetisk teori ble studier av statistisk mekanikk.

For dette bidraget er Boltzmann anerkjent av mange som far til statistisk mekanikk.

Denne disiplinen har gjort det mulig å studere egenskapene til makroskopiske materialer og gjenstander ut fra egenskapene til deres atomer og molekyler.

Entropy og Boltzmanns prinsipp

Selv om entropi-konseptet hadde blitt introdusert av Rudolf Clausius i 1865, brakte Boltzmann forestillingen om entropi inn i hverdagen.

I 1877 indikerte Boltzmann at entropi er et mål på forstyrrelsen i tilstanden til et fysisk system.

Under dette konseptet formulerte Boltzmann en ligning for entropi kjent som Boltzmanns prinsipp.

Vitenskapsfilosofi

Boltzmanns bidrag til utviklingen av vitenskapsfilosofien er også anerkjent.

Mange av ideene hans på dette feltet ble samlet i teksten "Popular Writings" utgitt i 1905.

Boltzmann behandlet veldig varierte filosofiske temaer innen vitenskap. Blant dem diskuterte han begreper som realisme og idealisme. Jeg kritiserer også anerkjente filosofer som Kant og Hegel.

Boltzmann trodde bestemt at filosofi kan hjelpe vitenskapen til ikke å stille unyttige spørsmål. Av denne grunn omtalte Boltzmann seg selv som en realist, selv om mange andre identifiserte ham som tilhørende den materialistiske strømmen.

referanser

1. Brun HR Myrvold W. Uffink J. Boltzmanns H-teorem, dets misnøye og fødselen av statistisk mekanikk. Studier i historie og filosofi for moderne fysikk. 2009; 40 (2): 174–191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Boltzmann-ligningen i molekylærbiologi. Fremgang i biofysikk og molekylærbiologi. 2009; 99 (2): 87–93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann og hans innflytelse på vitenskapen. Studier i historie og vitenskapsfilosofi. 1983; 14 (4): 255–278.
4. Science AA A Monument for Ludwig Boltzmann. Vitenskap, ny serie. 1932 75 (1944).
5. Swendsen RH Fotnoter til statistikkmekanikkens historie: I Boltzmanns ord. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2010; 389 (15), 2898-2901.
6. Williams MMR Ludwig Boltzmann. Annals of Nuclear Energy. 1977; 4 (4–5): 145–159.