หุ้น:
ประวัติและผลงานของ Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann (1844-1906) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียคิดว่าเป็นพ่อของกลศาสตร์เชิงสถิติ ผลงานของเขาในสาขาวิทยาศาสตร์มีหลายประการ; สมการและหลักของ Boltzmann กลศาสตร์เชิงสถิติหรือทฤษฎีบท H.
สำหรับการมีส่วนร่วมและความคิดบุกเบิกของเขานามสกุลของเขาเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางไม่เพียง แต่ในหมู่ชุมชนวิทยาศาสตร์ แต่ยังโดยสังคมโดยทั่วไป ถึงกระนั้นเพื่อเป็นเกียรติแก่เขามีงานศิลปะและอนุสาวรีย์หลายแห่งที่เฉลิมฉลองการมีส่วนร่วม.
งานของ Boltzmann เสริมงานทางวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นงานของ Maxwell ถึงกระนั้นการบริจาคของเขาก็มีอิทธิพลอย่างมากต่องานของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์.
งานของ Boltzmann ส่วนใหญ่พัฒนาขึ้นในสาขาฟิสิกส์อย่างไรก็ตามเขายังตีพิมพ์ผลงานที่เกี่ยวข้องกับสาขาอื่น ๆ เช่นวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตและปรัชญาวิทยาศาสตร์.
ดัชนี
- 1 ชีวประวัติ
- 1.1 การศึกษา
- 1.2 ขั้นตอนการสอน
- 1.3 สถิติ Maxwell-Boltzmann
- 1.4 สมมติฐานเกี่ยวกับอะตอม
- 1.5 ความตาย
- 2 ผลงานหลัก
- 2.1 สมการ Boltzmann
- 2.2 กลศาสตร์สถิติ
- 2.3 หลักการของเอนโทรปีและ Boltzmann
- 2.4 ปรัชญาวิทยาศาสตร์
- 3 อ้างอิง
ชีวประวัติ
ลุดวิกโบลซ์มันน์เกิดเมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1844 ในประเทศออสเตรียในเมืองเวียนนา ในเวลานั้นบริเวณนี้เป็นส่วนหนึ่งของจักรวรรดิออสโตร - ฮังการี ครอบครัวของลุดวิกโดดเด่นด้วยความร่ำรวยซึ่งอนุญาตให้มีความเป็นไปได้ในการศึกษาที่ดี.
นอกจากมรดกของครอบครัวลุดวิกยังมีโชคลาภที่สืบทอดมาจากปู่ของเขา สิ่งนี้ช่วยให้เขาจ่ายสำหรับการศึกษาของเขาโดยไม่มีปัญหาใด ๆ.
ตอนอายุ 15 ลุดวิกถูกกำพร้าในฐานะพ่อเพื่อให้มรดกของคุณปู่มีประโยชน์มากยิ่งขึ้นหลังจากเสียพ่อไปตั้งแต่อายุยังน้อย.
การศึกษา
การฝึกครั้งแรกของ Boltzmann คือในเมืองลินซ์ทางตอนเหนือของออสเตรียที่ซึ่งครอบครัวย้ายไป.
บันทึกทางประวัติศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าตั้งแต่วัยเด็กลุดวิกโบลซ์มันน์เป็นคนที่มีความอยากรู้อยากเห็นอย่างมากนอกเหนือจากการมีความสนใจในการเรียนรู้ด้วยความใฝ่ฝันที่ยิ่งใหญ่.
ต่อมาเขาเข้ามหาวิทยาลัยเวียนนาซึ่งเขาได้รับคำสอนจากบุคคลที่มีชื่อเสียงเช่นนักฟิสิกส์ Josef Stephan นักคณิตศาสตร์József Miksa Petzval นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ Andreas von Ettingshausen.
เขาจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัยนี้ในปี 2409; ติวเตอร์ของวิทยานิพนธ์เอกของ Boltzmann เป็นเพียง Josef Stephan ซึ่งเขาทำงานในภายหลัง งานนี้กับสเตฟานใช้เวลา 3 ปีตั้งแต่ปี 1867 ถึง 1869 และในเวลานั้นพวกเขามุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์การสูญเสียพลังงานที่ได้รับจากองค์ประกอบร้อน.
ขั้นตอนการสอน
จากปี 1869 ลุดวิกโบลซ์มันน์อุทิศตนเพื่อการสอนที่มหาวิทยาลัยกราซซึ่งเป็นหอพักนักเรียนที่ใหญ่เป็นอันดับสองในออสเตรีย ในมหาวิทยาลัยนั้นเขาสอนวิชาฟิสิกส์เชิงทฤษฎี สิ่งนี้ขนานกับ Boltzmann ต่อการฝึกอบรมของเขาในเมืองเยอรมันของเบอร์ลินและไฮเดลเบิร์ก.
Boltzmann สอนที่ University of Graz จนถึง 1,873 ปีที่เขาเริ่มสอนคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเวียนนา. เขากลับไปที่กราซอีกสามปีต่อมาในปี 1876 เมื่อเขาได้รับการยอมรับในสาขาวิทยาศาสตร์เป็นผลมาจากชุดของงานเผยแพร่และการวิจัยต่างๆ.
สถิติของ Maxwell-Boltzmann
หนึ่งในการสืบสวนที่โดดเด่นที่สุดในเวลานั้นคือสถิติของ Maxwell-Boltzmann พัฒนาโดยเขาและ Maxwell ในปี 1871.
ระหว่าง 1,894 เขากลับไปมหาวิทยาลัยเวียนนาเพื่อดำเนินการเป็นอาจารย์ของฟิสิกส์ทฤษฎี. ในเวลานั้น Boltzmann ถูกบังคับให้ต้องโต้ตอบกับ Ernst Mach นักฟิสิกส์และนักปรัชญาที่ Boltzmann มีความแตกต่างอย่างลึกซึ้ง.
มีปัญหามากมายที่เกิดขึ้นระหว่างนักวิทยาศาสตร์สองคนนี้ที่ Boltzmann ตัดสินใจที่จะไปเมืองไลพซิกเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับมัค.
เอิร์นส์มัคออกจากงานสอนของเขาที่มหาวิทยาลัยเวียนนาในปีพ. ศ. 2444 ด้วยเหตุผลด้านสุขภาพ ดังนั้น Boltzmann กลับมาใน 1,902 และไม่เพียง แต่ได้รับตัวเลือกในการสอนฟิสิกส์ทฤษฎีอีกครั้ง แต่ยังเอาบังเหียนของเก้าอี้ของประวัติศาสตร์และปรัชญาวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นเรื่องที่สอนโดย Mach ก่อนหน้านี้.
สมมติฐานเกี่ยวกับอะตอม
หลังจากที่เขากลับไปที่มหาวิทยาลัยเวียนนา Boltzmann เริ่มเปิดเผยต่อสาธารณชนสนับสนุนสมมติฐานของการดำรงอยู่ของอะตอม การพิจารณานี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์จากชุมชนวิทยาศาสตร์ นักวิจารณ์ที่แข็งขันที่สุดคือ Ernst Mach.
การวิจารณ์อย่างต่อเนื่องที่เขาได้รับต่องานของเขาก่อให้เกิดผลเสียอย่างมากต่อ Boltzmann ผู้ซึ่งตามบันทึกทางประวัติศาสตร์ดูเหมือนจะไม่มีตัวละครที่สงบ.
ค่อนข้าง Boltzmann ดูเหมือนจะเป็นคนที่มีปฏิกิริยารุนแรงและรุนแรงความสามารถที่จะแสดงให้เห็นว่าเป็นคนเปิดเผยและเป็นมิตรและในโอกาสอื่น ๆ เก็บตัวมากและมีแนวโน้มที่จะเกิดภาวะซึมเศร้า.
หนึ่งในแง่มุมที่ถูกวิพากษ์วิจารณ์มากที่สุดของคำกล่าวของ Boltzmann คือนักวิทยาศาสตร์คนนี้พิจารณาว่ากฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเอนโทรปีเป็นหลักทางสถิติในธรรมชาติ.
ความจริงนี้บ่งบอกว่าสถานการณ์ต่าง ๆ ที่สร้างขึ้นอันเป็นผลมาจากความผันผวนอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งจะทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้ในกฎหมายนี้.
นักวิจารณ์ของ Boltzmann ระบุว่ามันไร้ประโยชน์ที่จะเชื่อมโยงโดเมนสถิติกับกฎของอุณหพลศาสตร์เนื่องจากพวกเขาคิดว่ากฎหมายเป็นประเด็นที่สมบูรณ์และไม่สามารถยอมรับได้ว่ากฎของตัวละครพื้นฐานมีลักษณะแปรผัน.
ความตาย
แรงกดดันจากการวิพากษ์วิจารณ์ที่หนักแน่นและต่อเนื่องทำให้ Boltzmann ทำให้เขาตัดสินใจที่จะใช้ชีวิตของเขาเอง ในปี 1906 เขาได้พักร้อนกับครอบครัวของเขาในเมือง Duino ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเมือง Trieste.
ในขณะที่ภรรยาและลูก ๆ ของเขาอยู่ในทะเลเพลิดเพลินกับวันหยุด Ludwig Boltzmann แขวนคอตัวเองในบ้านฤดูร้อน.
สาเหตุ
นักประวัติศาสตร์หลายคนระบุว่าสาเหตุของการฆ่าตัวตายมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความจริงที่ว่าชุมชนวิทยาศาสตร์ไม่ยอมรับการสืบสวนของเขาว่าเป็นเรื่องจริง.
ได้มีการกล่าวว่า Boltzmann มีความมุ่งมั่นที่ชัดเจนและชัดเจนต่อความจริง ส่วนหนึ่งของสิ่งที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดคือความจริงของการเจอความจริงเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของอะตอมและเห็นว่าสังคมของเวลาของเขาไม่ได้ให้ความสำคัญกับการค้นพบครั้งนี้ซึ่งเขาคาดว่า.
ความจริงที่ว่าประเพณีมีความสำคัญมากกว่าในกรอบของสังคมแทนที่จะเป็นนวัตกรรมที่ได้มาจากแนวคิดที่ยอดเยี่ยมใหม่ตลอดเวลาทำให้ Botlzmann กลายเป็นซึมเศร้า.
นักประวัติศาสตร์คนอื่น ๆ ระบุว่าสาเหตุของการตายของ Boltzmann ยังรวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์นี้มีคุณสมบัติบางอย่างที่แสดงถึงความไม่แน่นอนและความไม่สมดุลในการกระทำของเขาหลายอย่าง.
ไม่นานหลังจากการตายของเขาสมาชิกของชุมชนวิทยาศาสตร์นี้เริ่มสร้างหลักฐานที่ยืนยันแนวคิดที่พัฒนาโดย Boltzmann ในเวลาเดียวกันพวกเขาทำให้เขาสมควรที่จะได้รับการยอมรับทางวิทยาศาสตร์สำหรับการมีส่วนร่วมของเขา เรื่องนี้เกิดขึ้นเพียงสองปีหลังจาก Boltzmann เสียชีวิต.
เป็นการศึกษาเฉพาะของฌองเพอร์รินนักเคมี - ฟิสิกส์ที่ยืนยันความจริงของค่าคงตัวของโบลต์ซมันน์ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ที่เชื่อมโยงพลังงานกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ นี่ก็เพียงพอแล้วสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์ที่จะเชื่อมั่นถึงการมีอยู่ของอะตอม.
ผลงานหลัก
สมการ Boltzmann
การมีส่วนร่วมที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดของ Ludwig Boltzmann คือวิธีการของสมการที่มีชื่อของเขา: สมการ Boltzmann สมการนี้เดิมเสนอในปี 1870 และต่อมาประสบกับการพัฒนาบางอย่าง.
สมการนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดของอะตอมและโมเลกุลที่กำหนดความน่าจะเป็นในการค้นหาโมเลกุลในสถานะที่กำหนด.
ด้วยการพัฒนาที่ตามมาสมการนี้มีประโยชน์สำหรับการคำนวณความสมดุลที่อาจเกิดขึ้นในสปีชีส์ไอออนและเพื่ออธิบายการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโมเลกุลชีวภาพ.
กลศาสตร์สถิติ
ผู้เขียนบางคนอ้างว่า Boltzmann เป็นคนแรกที่ใช้สถิติอย่างแท้จริงในการศึกษาก๊าซ.
ต้องขอบคุณพวกเขาที่คิดว่าการศึกษาทฤษฎีจลน์ศาสตร์เกิดขึ้นเพื่อศึกษากลศาสตร์เชิงสถิติ.
สำหรับการสนับสนุนครั้งนี้ Boltzmann ได้รับการยอมรับจากหลาย ๆ คนว่าเป็นบิดาของกลศาสตร์เชิงสถิติ.
วินัยนี้อนุญาตให้ศึกษาคุณสมบัติของวัสดุและวัตถุขนาดใหญ่จากคุณสมบัติของอะตอมและโมเลกุล.
หลักการเอนโทรปีและ Boltzmann
แม้ว่าแนวคิดเรื่องเอนโทรปีได้รับการแนะนำโดยรูดอล์ฟคลอสเซียสในปี 2408 แต่ Boltzmann ได้รับแนวคิดเรื่องเอนโทรปีต่อชีวิตประจำวัน.
ในปี 1877 Boltzmann ระบุว่าเอนโทรปีเป็นตัวชี้วัดความผิดปกติของสถานะของระบบร่างกาย.
ภายใต้แนวคิดนั้น Boltzmann ได้สร้างสมการสำหรับเอนโทรปีที่รู้จักกันในชื่อหลักการ Boltzmann.
ปรัชญาวิทยาศาสตร์
การมีส่วนร่วมของ Boltzmann ในการพัฒนาปรัชญาวิทยาศาสตร์ก็เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางเช่นกัน.
หลายความคิดของเขาในสาขานี้ได้ถูกรวบรวมไว้ในข้อความ "Popular Writings" ที่ตีพิมพ์ในปี 2448.
Boltzmann ปฏิบัติวิชาปรัชญาในวิชาวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันมาก ในบรรดาพวกเขาพูดคุยเกี่ยวกับเงื่อนไขเช่นความสมจริงและความเพ้อฝัน ฉันยังวิจารณ์นักปรัชญาชื่อดังเช่น Kant และ Hegel.
Boltzmann เชื่อมั่นว่าปรัชญาจะช่วยให้วิทยาศาสตร์ไม่ต้องถามคำถามที่ไร้ประโยชน์ ด้วยเหตุนี้ Boltzmann จึงเรียกตัวเองว่าเป็นผู้นิยมแม้ว่าคนอื่น ๆ จะระบุว่าเขาเป็นของวัตถุนิยมในปัจจุบัน.
การอ้างอิง
- Brown H. R. Myrvold W. Uffink ทฤษฎีบท H ของ J. Boltzmann, ความไม่พอใจ, และการเกิดกลศาสตร์เชิงสถิติ. การศึกษาประวัติศาสตร์และปรัชญาของฟิสิกส์ยุคใหม่. 2009; 40(2): 174-191.
- Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. สมการ Boltzmann ในอณูชีววิทยา. ความก้าวหน้าทางชีวฟิสิกส์และชีววิทยาโมเลกุล. 2009; 99(2): 87-93.
- Flamm D. Ludwig Boltzmann และอิทธิพลของเขาต่อวิทยาศาสตร์. การศึกษาประวัติศาสตร์และปรัชญาวิทยาศาสตร์. 1983; 14(4): 255-278.
- วิทยาศาสตร์ A. A. อนุสาวรีย์แห่ง Ludwig Boltzmann. วิทยาศาสตร์ซีรี่ส์ใหม่. 1932 75(1944).
- เชิงอรรถของ Swendsen R. H. ประวัติศาสตร์ของกลศาสตร์เชิงสถิติ: ในคำพูดของ Boltzmann. Physica A: กลศาสตร์เชิงสถิติและการประยุกต์. 2010 389(15), 2898-2901.
- วิลเลียมส์เอ็ม. เอ็ม. อาร์ลุดวิกโบลซ์แมนน์. พงศาวดารของพลังงานนิวเคลียร์. 1977; 4(4-5): 145-159.