Ludwig Boltzmann

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann
Narození 20. února 1844
Vídeň
Úmrtí 5. září 1906
Duino, Itálie
Alma mater Vídeňská univerzita
Povolání fyzik a chemik
Zaměstnavatel Vídeňská univerzita a Lipská univerzita
Citát
 S = k \, \log W
Některá data mohou pocházet z datové položky.
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.

Život[editovat | editovat zdroj]

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 a filozofii. Roku 1881 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 Štýrském Hradci mezi lety 1878 a 1884. Nejmladší dcera se narodila roku 1891 v Mnichově. Svoji vědecky nejplodnější a lidsky nejšťastnější dobu prožil právě ve Štýrském 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 Boltzmann znám 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[editovat | editovat zdroj]

Boltzmannovým 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 Boltzmannově představě vrátil.

Zformuloval tzv. Maxwellovo-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 statistickou metodu pro popis tepelného záření. Roku 1884 odvodil tzv. Stefanův-Boltzmannův zákon (speciální případ Planckova zákona) popisující část tepelného spektra těles.

Entropie[editovat | editovat zdroj]

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 \Omega, odpovídajícího počtu možných mikrostavů, jinými slovy entropie je úměrná množství „nepořádku“ plynu. Konstanta k_\mathrm{B} byla pojmenována jemu na počest Boltzmannova 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[editovat | editovat zdroj]

Použité zdroje[editovat | editovat zdroj]

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


Související články[editovat | editovat zdroj]

Doporučená literatura[editovat | editovat zdroj]

  • 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[editovat | editovat zdroj]