ЛУДВИГ БОЛТЗМАНН: БИОГРАФИЈА И ПРИЛОЗИ - НАУКА - 2025

Лудвиг Болтзманн (1844-1906) био је аустријски научник који се сматрао оцем статистичке механике. Његови доприноси у области науке били су различити; Болтзманнова једначина и принцип, статистичка механика или Х.

По његовом доприносу и пионирским идејама његово презиме је познато, не само у научној заједници, већ и у друштву уопште. Постоји чак неколико уметничких дела и споменика у његову част који славе његове доприносе.

Портрет научника Лудвига Болтзманна

Болтзманнов рад употпунио је научни рад од великог значаја, попут оних које је спровео Маквелл. Њихови доприноси су чак имали и широки утицај на посао који је спровео Алберт Ајнштајн.

Болтзманнова су се дела углавном развијала из физике, али објавио је и дела везана за друга подручја као што су науке о животу и филозофија науке.

Биографија

Лудвиг Болтзманн рођен је 20. фебруара 1844. у Аустрији у граду Бечу. У то време је ово подручје било део Аустро-Угарске империје. Породицу Лудвига карактерисао је богатство, што му је омогућило могућност доброг образовања.

Поред породичне имовине, Лудвиг је имао и скромно богатство наслијеђено од дједа; То му је помогло да плати студије без икаквих потешкоћа.

Са 15 година, Лудвиг је био сироче, тако да му је то наслеђе од деда још више служило након што је у младости остао без оца.

Студије

Болтзманнова прва обука била је у граду Линзу, на северу Аустрије, где се породица преселила.

Историјски записи могу да покажу да је Лудвиг Болтзманн од детињства био карактерисан по томе што је био изузетно радознао, поред тога што је био веома заинтересован за учење, са великом амбицијом и, понекад, немирним и забринутим ставовима.

Касније је уписао Бечки универзитет, где је примао поучна дела славних личности, попут физичара Јосефа Стефана, математичара Јозсефа Микса Петзвала и физичара и математичара Андреаса вон Еттингсхаусена.

На овом универзитету је дипломирао 1866; ментор Болтзманнове докторске тезе био је управо Јосеф Степхан, са којим је касније сарађивао. Овај рад са Степханом трајао је 3 године, од 1867. до 1869. године, и у то време су се фокусирали на анализу губитака енергије који су доживели топли елементи.

Фаза наставе

Почетком 1869. године Лудвиг Болтзманн посветио се предавању на Универзитету у Грацу, другом највећем универзитету у Аустрији. На том универзитету је предавао теоријску физику. Паралелно с тим, Болтзманн је наставио школовање у њемачким градовима Берлину и Хајделбергу.

Болтзманн је предавао на Универзитету у Грацу до 1873, године у којој је почео да предаје математику на Бечком универзитету. Вратио се у Граз три године касније, 1876. године, у то време када је већ препознат у пољу науке, као резултат низа објављених радова и различитих истраживања.

Маквелл-Болтзманнова статистика

Једно од најистакнутијих истрага тог доба била је Маквелл-Болтзманнова статистика, коју су развили он и Маквелл 1871. године.

Током 1894. вратио се на Бечки универзитет да би радио као професор теоријске физике. У то време Болтзманн је био присиљен да комуницира са Ернстом Мацхом, физичаром и филозофом с којим је Болтзманн имао дубоке разлике.

Толико је проблема било између ове двојице научника, да је Болтзманн одлучио да оде у Лајпциг да избегне контакт са Махом.

Ернст Мацх је због здравствених разлога напустио своје предавачко дело на Универзитету у Бечу 1901. године; стога се Болтзманн вратио 1902. и не само да је поново добио могућност предавања теоријске наставе физике, већ је и узео узде катедре историје и филозофије науке, предмет који је Мацх претходно предавао.

Хипотеза о атому

По повратку на Универзитет у Бечу, Болтзманн је почео да објављује своју подршку хипотези о постојању атома. Научна заједница је критиковала ово разматрање; Међу најстрожим критичарима био је и Ернст Мацх.

Сталне критике које је добијао због свог рада имале су врло неповољан утицај на Болтзманна, који, према историјским записима, изгледа да није имао смирен карактер.

Уместо тога, чини се да је Болтзманн био човек интензивних и екстремних реакција, способан да се покаже као одважан и симпатичан, а у другим приликама врло интровертан и склон депресији.

Један од најкритикованијих аспеката Болтзманнових изјава био је да је овај научник утврдио да је други закон термодинамике, који се односи на ентропију, у основи статистичке природе.

Ова чињеница подразумијевала је да се могу створити различити сценарији као посљедица осцилација, што би довело до резултата који нису предвиђени овим законом.

Критичари Болтзманна изјавили су да нема смисла повезивати статистичко поље са законима термодинамике, јер су сматрали да су закони апсолутна питања и нису могли да прихвате да овај основни закон има променљиве карактеристике.

Смрт

Притисак као резултат снажне и сталне критике Болтзманна натерао га је да се одлучи за сопствени живот. Године 1906. био је на одмору са породицом у граду Дуино, који се налази близу Трста.

Док су његова супруга и деца били на мору, уживајући у празницима, Лудвиг Болтзманн се обесио у летњој кући.

Узроци

Разни историчари утврдили су да су узроци његовог самоубиства уско повезани са чињеницом да научна заједница није препознала његово истраживање као истинито.

За Болтзманна се каже да има јасну и обележену посвећеност истини. Део онога што га је највише погодило је чињеница да је открио истину о постојању атома и сведочио како друштво свог времена није ценило ово откриће, за које је претпостављао да би могло да буде од пресудне важности за тренутну генерацију и за многе будуће генерације.

Чињеница да је традиција била важнија у оквирима друштва, а не иновације проистекле из нових трансценденталних концепата, проузрочила је депресију Ботлзманна.

Други историчари кажу да су узроци Болтзманнове смрти укључивали и друге елементе, јер је овај научник имао одређене особине које су указивале на нестабилност и неравнотежу у многим његовим поступцима.

Убрзо након његове смрти, чланови ове научне заједнице почели су да стварају доказе који поткрепљују концепте које је развио Болтзманн, истовремено када су му стекли научно признање за свој допринос. То се догодило само две године након што је Болтзманн умро.

Управо су студије хемичара-физичара Жана Перина потврдиле истинитост Болтзманнове константе, назване по научнику, која повезује енергију са апсолутном температуром. Ово је било довољно да убеди научну заједницу у постојање атома.

Главни прилози

Болтзманнова једначина

Најпознатији допринос Лудвига Болтзманна јесте приступ једнаџби која носи његово име: Болтзманнова једначина. Ова једначина је првобитно предложена 1870. године, а касније је доживела нека дешавања.

Једнаџба је на основу појма атома и молекула дефинисала вероватноћу проналаска молекула у датом стању.

Даљњим развојем, једначина је постала корисна за израчунавање потенцијалне равнотеже у јонима и за описивање конформацијских промена биолошких молекула.

Статистичка механика

Неки аутори тврде да је Болтзманн био прва особа која је истински користила статистику у истраживању гасова.

Захваљујући томе, они сматрају да су студије кинетичке теорије постале студије статистичке механике.

За овај допринос, Болтзманнови су многи препознали као оца статистичке механике.

Ова дисциплина омогућила је проучавање својстава макроскопских материјала и предмета на основу својстава њихових атома и молекула.

Ентропија и Болтзманнов принцип

Иако је концепт ентропије увео Рудолф Цлаусиус 1865. године, Болтзманн је појам ентропије увео у свакодневни живот.

Године 1877. Болтзманн је показао да је ентропија мерило поремећаја стања физичког система.

Под тим концептом, Болтзманн је формулисао једначину за ентропију познату као Болтзманнов принцип.

Филозофија науке

Болтзманнов допринос развоју филозофије науке такође је широко препознат.

Много његових идеја на овом пољу прикупљено је у његовом тексту "Популарна писања" објављеном 1905.

Болтзманн је третирао врло различите филозофске теме у науци. Међу њима је разговарао о појмовима као што су реализам и идеализам. Такође критикујем познате филозофе попут Канта и Хегела.

Болтзманн је чврсто веровао да филозофија може помоћи науци да не поставља бескорисна питања. Из тог разлога, Болтзманн је себе називао реалистом, мада су га многи други идентификовали као припадника материјалистичкој струји.

Референце

1. Браун ХР Мирволд В. Уффинк Ј. Болтзманнова Х-теорема, њена незадовољства и рађање статистичке механике. Студије историје и филозофије модерне физике. 2009; 40 (2): 174–191.
2. Дубоис Ј. Оуаноуноу Г. Роузаире-Дубоис Б. Болтзманнова једначина у молекуларној биологији. Напредак биофизике и молекуларне биологије. 2009; 99 (2): 87–93.
3. Пламен Д. Лудвиг Болтзманн и његов утицај на науку. Студије историје и филозофије науке. 1983; 14 (4): 255–278.
4. Наука АА Споменик Лудвигу Болтзманну. Наука, нове серије. 1932. 75 (1944).
5. Свендсен РХ Фусноте ка историји статистичке механике: Болтзманновим речима. Пхисица А: Статистичка механика и њене примене. 2010; 389 (15), 2898-2901.
6. Виллиамс ММР Лудвиг Болтзманн. Анали нуклеарне енергије. 1977; 4 (4–5): 145–159.