Больцман Людвиг - биография, факты из жизни, фотографии, справочная информация. Людвиг больцман

БОЛЬЦМАН (Boltzmann) Людвиг (20.2.1844, Вена - 5.9.1906, Дуино, близ Триеста), австрийский физик, один из основоположников статистической физики и физической кинетики. Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии Наук (1899).

Окончил Венский университет (1866), преподавал в нём же.

Профессор университетов в Граце, Вене, Мюнхене и Лейпциге. Научные интересы Больцмана охватывали почти все области физики, а также некоторые области математики и механики. Наибольшее значение имеют его работы по кинетической теории газов и статистическому обоснованию термодинамики. В 1868-71 годах обобщил полученный Дж. К. Максвеллом закон распределения по скоростям молекул газа на случай, когда газ находится во внешнем силовом поле, и вывел формулу Больцмана распределения, которая широко используется в статистической физике. Применяя статистические методы к кинетической теории идеальных газов, Больцман вывел основное кинетическое уравнение газов, которое лежит в основе физической кинетики и носит его имя. Важнейшая заслуга Больцмана - исследование необратимых процессов и статистическая трактовка второго начала термодинамики. В 1872 году он ввёл так называемую Н-функцию, характеризующую состояние замкнутой макроскопической системы, и доказал, что с течением времени Н-функция не может возрастать (Больцмана Н-теорема). Отождествив Н-функцию с энтропией S с обратным знаком, Больцман связал её с термодинамической вероятностью W соотношением: S = klnW. Это соотношение, выгравированное на памятнике Больцману в Вене, даёт статистическое обоснование второму началу термодинамики и лежит в основе всей статистической физики. Универсальная физическая константа k носит имя Больцмана (смотри Больцмана постоянная).

Будучи ревностным последователем электромагнитной теории Максвелла, Больцман осуществил первые опыты по её экспериментальной проверке. Он провёл измерения диэлектрической проницаемости газов и твёрдых тел и установил её связь с оптическим показателем преломления. В 1884 году Больцман теоретически вывел один из законов излучения абсолютно чёрного тела (ранее установленный Й. Стефаном экспериментально) - Стефана - Больцмана закон излучения. Больцману принадлежат также работы по изучению поляризации диэлектриков, теории термоэлектрических явлений, диамагнетизма, теории Холла эффекта. Убеждённый сторонник атомно-молекулярной теории, Больцман резко выступал против Э. Маха, В. Освальда и других сторонников эмпириокритицизма и энергетизма - популярных в конце 19 - начале 20 века течений в науке Австрии и Германии. Труды Больцмана не были приняты рядом его соотечественников. Возможно, это способствовало произошедшей трагедии: больной и затравленный Больцман покончил жизнь самоубийством.

Соч.: Wissenschaftliche Abhandlungen. Lpz., 1909. Bd 1-3; Populäre Schriften. 2. Aufl. Lpz., 1919; Очерки методологии физики. М., 1929; Лекции по теории газов. М., 1956.

Лит. : Фламм Л. Памяти Л. Больцмана //Успехи физических наук. 1957. Т. 61. Вып. 1.

М. Смолуховский
Ф. Хазенёрль
Г. Херглотц

Женился на Генриетте фон Айгентлер, студентке математического факультета, которая была на 10 лет младше. В доме жизнерадостного профессора устраивались музыкальные вечера, и Больцман сам садился за рояль. Любимыми его композиторами были Вольфганг Моцарт и Людвиг Бетховен . Пара вела светскую жизнь, часто посещала театры, организовывала пикники в окрестностях Граца.

Став известным теоретиком, Больцман в г. получил кафедру теоретической физики в Мюнхене , однако в г. вернулся в Вену в качестве преемника Й. Стефана по должности профессора теоретической физики. Спокойно вести научную и педагогическую работу Больцману не удавалось, поскольку в это время профессором философии Венского университета был Э. Мах , который в своих лекциях отрицал атомистические представления , лежавшие в основе больцмановской теории. В г. Больцман отправился преподавать в Лейпциг , однако там столкнулся с сопротивлением другого анти-атомиста В. Оствальда . Наконец, в г., Больцман вновь вернулся в Вену, где занял (помимо кафедры теоретической физики) ещё и освобождённую Махом кафедру натурфилософии , обеспечив себе таким образом комфортные условия для работы. Больцмана многократно приглашали читать лекции в различных университетах Европы и Америки.

К 1900 году у Больцмана развилась тяжёлая форма астмы , он переживал мучительные приступы болезни и сильно страдал от болей. Напряжённая полемика вокруг молекулярно-кинетической теории сказывалась на состоянии его нервной системы. В 1906 году Больцман прервал лекции и отправился на лечение в итальянский город Дуино , вместе с женой и дочерью. 5 сентября 1906 года Больцман покончил с собой в гостиничном номере, повесившись на оконном шнуре. Самоубийство Больцмана связывают с депрессией , вызванной тем, что идеи развиваемой им статистической физики в то время не находили понимания в физическом сообществе. На могильном камне Больцмана выбита установленная им формула S = k ln W (выгравировано "log" вместо "ln", т. к. второй вариант написания появился лишь за 13 лет до смерти Больцмана и не был широко употребим )

$S=k\ln W,$

Научная деятельность

Работы Больцмана касаются преимущественно кинетической теории газов , термодинамики и теории излучения, а также некоторых вопросов капиллярных явлений , оптики , математики , механики , теории упругости и т. д.

Перечислим основные достижения Больцмана в области статистической механики . В получил формулу для равновесного распределения по импульсам и координатам молекул идеального газа , находящегося во внешнем потенциальном поле (распределение Больцмана).

Важное значение имели труды Больцмана по термодинамике излучения. В он вывел закон для испускательной способности абсолютно чёрного тела с учётом пропорциональности давления равновесного излучения , предсказанного теорией Максвелла , и плотности его энергии. Этот закон был эмпирически получен Й. Стефаном в и носит название закона Стефана - Больцмана .

Экспериментальные исследования Больцмана посвящены проверке максвелловской теории электромагнетизма , измерению диэлектрических постоянных различных веществ и их связи с показателем преломления , изучению поляризации диэлектриков .

Больцман являлся активным сторонником атомистических представлений и отстаивал их в борьбе с представителями махизма и других идеалистических учений (среди них - Э. Мах и В. Оствальд).

Память

Публикации

Больцман Л. Очерки по методологии физики. - М., 1929.
Больцман Л. Кинетическая теория материи. - М., 1939.
Больцман Л. - М.: Гостехиздат, 1953.
Больцман Л. Статьи и речи. - М.: Наука, 1970.
Больцман Л. Избранные труды. - М.: Наука, 1984.

См. также

Имя Больцмана носят ряд понятий классической статистической физики :

Напишите отзыв о статье "Больцман, Людвиг"

Примечания

Литература

Л. Фламм. // УФН. - 1957. - Т. 61 , № 1 .
Н.Н. Боголюбов , Ю.В. Саночкин. // УФН. - 1957. - Т. 61 , № 1 .
Б.И. Давыдов. // УФН. - 1957. - Т. 61 , № 1 .
Храмов Ю. А. // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера .. - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М .: Наука , 1983. - С. 38-39. - 400 с. - 200 000 экз. (в пер.)
Полак Л.С. - М.: Наука, 1987. - 208 с.
// Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.

Ссылки

Храмов Ю. А. Больцман, Людвиг // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера . - Изд. 2-е, испр. и дополн. - М .: Наука , 1983. - С. 38. - 400 с. - 200 000 экз. (в пер.)
на официальном сайте РАН

Отрывок, характеризующий Больцман, Людвиг

Не успел князь Андрей проводить глазами Пфуля, как в комнату поспешно вошел граф Бенигсен и, кивнув головой Болконскому, не останавливаясь, прошел в кабинет, отдавая какие то приказания своему адъютанту. Государь ехал за ним, и Бенигсен поспешил вперед, чтобы приготовить кое что и успеть встретить государя. Чернышев и князь Андрей вышли на крыльцо. Государь с усталым видом слезал с лошади. Маркиз Паулучи что то говорил государю. Государь, склонив голову налево, с недовольным видом слушал Паулучи, говорившего с особенным жаром. Государь тронулся вперед, видимо, желая окончить разговор, но раскрасневшийся, взволнованный итальянец, забывая приличия, шел за ним, продолжая говорить:
– Quant a celui qui a conseille ce camp, le camp de Drissa, [Что же касается того, кто присоветовал Дрисский лагерь,] – говорил Паулучи, в то время как государь, входя на ступеньки и заметив князя Андрея, вглядывался в незнакомое ему лицо.
– Quant a celui. Sire, – продолжал Паулучи с отчаянностью, как будто не в силах удержаться, – qui a conseille le camp de Drissa, je ne vois pas d"autre alternative que la maison jaune ou le gibet. [Что же касается, государь, до того человека, который присоветовал лагерь при Дрисее, то для него, по моему мнению, есть только два места: желтый дом или виселица.] – Не дослушав и как будто не слыхав слов итальянца, государь, узнав Болконского, милостиво обратился к нему:
– Очень рад тебя видеть, пройди туда, где они собрались, и подожди меня. – Государь прошел в кабинет. За ним прошел князь Петр Михайлович Волконский, барон Штейн, и за ними затворились двери. Князь Андрей, пользуясь разрешением государя, прошел с Паулучи, которого он знал еще в Турции, в гостиную, где собрался совет.
Князь Петр Михайлович Волконский занимал должность как бы начальника штаба государя. Волконский вышел из кабинета и, принеся в гостиную карты и разложив их на столе, передал вопросы, на которые он желал слышать мнение собранных господ. Дело было в том, что в ночь было получено известие (впоследствии оказавшееся ложным) о движении французов в обход Дрисского лагеря.
Первый начал говорить генерал Армфельд, неожиданно, во избежание представившегося затруднения, предложив совершенно новую, ничем (кроме как желанием показать, что он тоже может иметь мнение) не объяснимую позицию в стороне от Петербургской и Московской дорог, на которой, по его мнению, армия должна была, соединившись, ожидать неприятеля. Видно было, что этот план давно был составлен Армфельдом и что он теперь изложил его не столько с целью отвечать на предлагаемые вопросы, на которые план этот не отвечал, сколько с целью воспользоваться случаем высказать его. Это было одно из миллионов предположений, которые так же основательно, как и другие, можно было делать, не имея понятия о том, какой характер примет война. Некоторые оспаривали его мнение, некоторые защищали его. Молодой полковник Толь горячее других оспаривал мнение шведского генерала и во время спора достал из бокового кармана исписанную тетрадь, которую он попросил позволения прочесть. В пространно составленной записке Толь предлагал другой – совершенно противный и плану Армфельда и плану Пфуля – план кампании. Паулучи, возражая Толю, предложил план движения вперед и атаки, которая одна, по его словам, могла вывести нас из неизвестности и западни, как он называл Дрисский лагерь, в которой мы находились. Пфуль во время этих споров и его переводчик Вольцоген (его мост в придворном отношении) молчали. Пфуль только презрительно фыркал и отворачивался, показывая, что он никогда не унизится до возражения против того вздора, который он теперь слышит. Но когда князь Волконский, руководивший прениями, вызвал его на изложение своего мнения, он только сказал:
– Что же меня спрашивать? Генерал Армфельд предложил прекрасную позицию с открытым тылом. Или атаку von diesem italienischen Herrn, sehr schon! [этого итальянского господина, очень хорошо! (нем.) ] Или отступление. Auch gut. [Тоже хорошо (нем.) ] Что ж меня спрашивать? – сказал он. – Ведь вы сами знаете все лучше меня. – Но когда Волконский, нахмурившись, сказал, что он спрашивает его мнение от имени государя, то Пфуль встал и, вдруг одушевившись, начал говорить:
– Все испортили, все спутали, все хотели знать лучше меня, а теперь пришли ко мне: как поправить? Нечего поправлять. Надо исполнять все в точности по основаниям, изложенным мною, – говорил он, стуча костлявыми пальцами по столу. – В чем затруднение? Вздор, Kinder spiel. [детские игрушки (нем.) ] – Он подошел к карте и стал быстро говорить, тыкая сухим пальцем по карте и доказывая, что никакая случайность не может изменить целесообразности Дрисского лагеря, что все предвидено и что ежели неприятель действительно пойдет в обход, то неприятель должен быть неминуемо уничтожен.
Паулучи, не знавший по немецки, стал спрашивать его по французски. Вольцоген подошел на помощь своему принципалу, плохо говорившему по французски, и стал переводить его слова, едва поспевая за Пфулем, который быстро доказывал, что все, все, не только то, что случилось, но все, что только могло случиться, все было предвидено в его плане, и что ежели теперь были затруднения, то вся вина была только в том, что не в точности все исполнено. Он беспрестанно иронически смеялся, доказывал и, наконец, презрительно бросил доказывать, как бросает математик поверять различными способами раз доказанную верность задачи. Вольцоген заменил его, продолжая излагать по французски его мысли и изредка говоря Пфулю: «Nicht wahr, Exellenz?» [Не правда ли, ваше превосходительство? (нем.) ] Пфуль, как в бою разгоряченный человек бьет по своим, сердито кричал на Вольцогена:
– Nun ja, was soll denn da noch expliziert werden? [Ну да, что еще тут толковать? (нем.) ] – Паулучи и Мишо в два голоса нападали на Вольцогена по французски. Армфельд по немецки обращался к Пфулю. Толь по русски объяснял князю Волконскому. Князь Андрей молча слушал и наблюдал.
Из всех этих лиц более всех возбуждал участие в князе Андрее озлобленный, решительный и бестолково самоуверенный Пфуль. Он один из всех здесь присутствовавших лиц, очевидно, ничего не желал для себя, ни к кому не питал вражды, а желал только одного – приведения в действие плана, составленного по теории, выведенной им годами трудов. Он был смешон, был неприятен своей ироничностью, но вместе с тем он внушал невольное уважение своей беспредельной преданностью идее. Кроме того, во всех речах всех говоривших была, за исключением Пфуля, одна общая черта, которой не было на военном совете в 1805 м году, – это был теперь хотя и скрываемый, но панический страх перед гением Наполеона, страх, который высказывался в каждом возражении. Предполагали для Наполеона всё возможным, ждали его со всех сторон и его страшным именем разрушали предположения один другого. Один Пфуль, казалось, и его, Наполеона, считал таким же варваром, как и всех оппонентов своей теории. Но, кроме чувства уважения, Пфуль внушал князю Андрею и чувство жалости. По тому тону, с которым с ним обращались придворные, по тому, что позволил себе сказать Паулучи императору, но главное по некоторой отчаянности выражении самого Пфуля, видно было, что другие знали и он сам чувствовал, что падение его близко. И, несмотря на свою самоуверенность и немецкую ворчливую ироничность, он был жалок с своими приглаженными волосами на височках и торчавшими на затылке кисточками. Он, видимо, хотя и скрывал это под видом раздражения и презрения, он был в отчаянии оттого, что единственный теперь случай проверить на огромном опыте и доказать всему миру верность своей теории ускользал от него.
Прения продолжались долго, и чем дольше они продолжались, тем больше разгорались споры, доходившие до криков и личностей, и тем менее было возможно вывести какое нибудь общее заключение из всего сказанного. Князь Андрей, слушая этот разноязычный говор и эти предположения, планы и опровержения и крики, только удивлялся тому, что они все говорили. Те, давно и часто приходившие ему во время его военной деятельности, мысли, что нет и не может быть никакой военной науки и поэтому не может быть никакого так называемого военного гения, теперь получили для него совершенную очевидность истины. «Какая же могла быть теория и наука в деле, которого условия и обстоятельства неизвестны и не могут быть определены, в котором сила деятелей войны еще менее может быть определена? Никто не мог и не может знать, в каком будет положении наша и неприятельская армия через день, и никто не может знать, какая сила этого или того отряда. Иногда, когда нет труса впереди, который закричит: „Мы отрезаны! – и побежит, а есть веселый, смелый человек впереди, который крикнет: «Ура! – отряд в пять тысяч стоит тридцати тысяч, как под Шепграбеном, а иногда пятьдесят тысяч бегут перед восемью, как под Аустерлицем. Какая же может быть наука в таком деле, в котором, как во всяком практическом деле, ничто не может быть определено и все зависит от бесчисленных условий, значение которых определяется в одну минуту, про которую никто не знает, когда она наступит. Армфельд говорит, что наша армия отрезана, а Паулучи говорит, что мы поставили французскую армию между двух огней; Мишо говорит, что негодность Дрисского лагеря состоит в том, что река позади, а Пфуль говорит, что в этом его сила. Толь предлагает один план, Армфельд предлагает другой; и все хороши, и все дурны, и выгоды всякого положения могут быть очевидны только в тот момент, когда совершится событие. И отчего все говорят: гений военный? Разве гений тот человек, который вовремя успеет велеть подвезти сухари и идти тому направо, тому налево? Оттого только, что военные люди облечены блеском и властью и массы подлецов льстят власти, придавая ей несвойственные качества гения, их называют гениями. Напротив, лучшие генералы, которых я знал, – глупые или рассеянные люди. Лучший Багратион, – сам Наполеон признал это. А сам Бонапарте! Я помню самодовольное и ограниченное его лицо на Аустерлицком поле. Не только гения и каких нибудь качеств особенных не нужно хорошему полководцу, но, напротив, ему нужно отсутствие самых лучших высших, человеческих качеств – любви, поэзии, нежности, философского пытливого сомнения. Он должен быть ограничен, твердо уверен в том, что то, что он делает, очень важно (иначе у него недостанет терпения), и тогда только он будет храбрый полководец. Избави бог, коли он человек, полюбит кого нибудь, пожалеет, подумает о том, что справедливо и что нет. Понятно, что исстари еще для них подделали теорию гениев, потому что они – власть. Заслуга в успехе военного дела зависит не от них, а от того человека, который в рядах закричит: пропали, или закричит: ура! И только в этих рядах можно служить с уверенностью, что ты полезен!“

] Перевод с немецкого под редакцией Б.И. Давыдова.
(Москва: Гостехиздат, 1953. - Классики естествознания. Математика, механика, физика, астрономия)
Скан: AAW, обработка, формат Djv: mor, 2010

СОДЕРЖАНИЕ:
Предисловие редактора (5).
Людвиг Больцман (1844-1906) (очерк редактора) (9).
ЛЕКЦИИ ПО ТЕОРИИ ГАЗОВ
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ТЕОРИЯ ГАЗОВ С ОДНОАТОМНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ, РАЗМЕРЫ КОТОРЫХ ИСЧЕЗАЮЩЕ МАЛЫ ПО СРАВНЕНИЮ СО СРЕДНЕЙ ДЛИНОЙ ПУТИ
ВВЕДЕНИЕ
§ 1. Механическая аналогия для свойств газа (23).
§ 2. Вычисление давления газа (31).
ГЛАВА I. МОЛЕКУЛЫ СУТЬ УПРУГИЕ ШАРЫ. ВНЕШНИЕ СИЛЫ И ВИДИМЫЕ ДВИЖЕНИЯ МАСС ОТСУТСТВУЮТ
§ 3. Максвелловское доказательств закона распределения скоростей. Частота столкновений (48).
§ 4. Продолжение. Значения переменных после столкновения. Столкновения противоположного рода (49).
§ 5. Доказательство того, что максвелловское распределение скоростей является единственно возможным (55).
§ 6. Математический смысл величины Н (63).
§ 7. Закон Бойля-Шарля-Авогадро. Выражение для подводимого тепла (73).
§ 8. Теплоемкость. Физический смысл величины H (80).
§ 9. Число столкновений (88).
§ 10. Средние длины пути (96).
§ 11. Основное уравнение для переноса какой-либо величины молекулярным движением (102).
§ 12. Электропроводность и внутреннее трение газов (107).
§ 13. Теплопроводность и диффузия газов (115).
§ 14. Пренебрежения двоякого рода. Диффузия двух различных газов (122).
ГЛАВА II. МОЛЕКУЛЫ ЯВЛЯЮТСЯ СИЛОВЫМИ ЦЕНТРАМИ. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ СИЛ И ВИДИМЫХ ДВИЖЕНИЙ ГАЗА
§ 15. Вывод дифференциального уравнения с частными производными для (129).
§ 16. Продолжение. Влияние столкновений (135).
§ 17. Производные по времени от сумм, простирающихся на все молекулы области (146).
§ 18. Более общее доказательство закона энтропии. Решение уравнений, соответствующих стационарному состоянию (156).
§ 19. Аэростатика. Энтропия тяжелого газа, движущегося без нарушения уравнений (147) (167).
§ 20. Общий вид гидродинамических уравнений (175).
ГЛАВА III. МОЛЕКУЛЫ ОТТАЛКИВАЮТСЯ С СИЛОЙ, ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЙ ПЯТОЙ СТЕПЕНИ РАССТОЯНИЯ
§ 21. Выполнение интегрирования в членах, связанных со столкновениями (191).
§ 22. Время релаксации. Гидродинамические уравнения с поправкой на внутреннее трение. Вычисление В5 с помощью шаровых функций (204).
§ 23. Теплопроводность. Второй метод приближенного вычисления (216).
§ 24. Энтропия для случая, когда уравнения (147) не удовлетворяются. Диффузия (233).
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ТЕОРИЯ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА; ГАЗЫ СО СЛОЖНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ; ТЕОРИЯ ДИССОЦИАЦИИ ГАЗОВ; ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
ГЛАВА I. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА
§ 1. Общие воззрения ван-дер-Ваальса (251).
§ 2. Внешнее и внутреннее давление (254).
§ 3. Число столкновений со стенкой (256).
§ 4. Учет протяженности молекул при подсчете числа столкновений (257).
§ 5. Определение испытываемого молекулами давления (260).
§ 6. Пределы применимости сделанного в §4 пренебрежения (262).
§ 7. Определение внутреннего давления (264).
§ 8. Идеальный газ как термометрическое вещество (267).
§ 9. Температурный коэффициент давления. Определение постоянных уравнения ван-дер-Ваальса (269).
§ 10. Абсолютная температура. Коэффициент сжатия (271).
§ 11. Критическая температура, критическое давление и критический объем (274).
§ 12. Геометрическое исследование изотерм (278).
§ 13. Частные случаи (283).
ГЛАВА II. ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ТЕОРИИ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА
§ 14. Устойчивые и неустойчивые состояния (286).
§ 15. Переохлаждение, задержка испарения (289).
§ 16. Устойчивое сосуществование обеих фаз (292).
§ 17. Геометрическое представление состояний, при которых две фазы сосуществуют (295).
§ 18. Определение понятий газа, пара и капельном жидкости (299).
§ 19. Произвольность определений предшествующего параграфа (301).
§ 20. Изопикническое изменение состояния (303).
§ 21. Калориметрия вещества, подчиняющегося удлинению ван-дер-Ваальса (305).
§ 22. Величина молекул (309).
§ 23. Связь с капиллярностью (310).
§ 24. Работа разделения молекул (314).
Глава III. НУЖНЫЕ ДЛЯ ТЕОРИИ ГАЗОВ ТЕОРЕМЫ ОБЩЕЙ МЕХАНИКИ
§ 25. Молекулы как механические системы, характеризуемые обобщенными координатами (318).
§ 26. Теорема Лиувилля (322).
§ 27. О введении новых переменных в произведениях дифференциалов (326).
§ 28. Применение к формулам §26 (331).
§ 29. Второе доказательство теоремы Лиувилля (334).
§ 30. Теорема Якоби о последнем множителе (340).
§ 31. Введение дифференциала энергии (344).
§ 32. Эргоды (348).
§ 33. Понятие моментоидов (352).
§ 34. Выражения для вероятностей; средние значения (355).
§ 35. Общая связь с температурным равновесием (362).
ГЛАВА IV. ГАЗЫ СО СЛОЖНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ
§ 36. Частный случай сложных газовых молекул (366).
§ 37. Применение метода Кирхгофа к газам со сложными молекулами (368).
§ 38. О возможности того, чтобы для очень большого числа молекул переменные, определяющие их состояние, лежали в очень узких пределах (371).
§ 39. Столкновения двух молекул (373).
§ 40. Доказательство того, что принятое в §37 распределение состояний не нарушается столкновениями (378).
§ 41. Обобщения (381).
§ 42. Среднее значение живой силы, соответствующей моментоиду (383).
§ 43. Отношение x теплоемкостей (388).
§ 44. Значения x для частных случаев (390).
§ 45. Сравнение с опытом (392).
§ 46. Другие средние значения (395).
§ 47. Молекулы, находящиеся во взаимодействии (397).
ГЛАВА V. ВЫВОД УРАВНЕНИЯ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА С ПОМОЩЬЮ ПОНЯТИЯ ВИРИАЛА
§ 48. Уточнение пунктов, в которых выводы ван-дер-Ваальса нуждаются в дополнении (400).
§ 49. Общее понятие вириала (401).
§ 50. Вириал действующего на газ внешнего давления (404).
§ 51. Вероятность присутствия пар молекул с заданным расстоянием между центрами (406).
§ 52. Вириал, связанный с конечной протяженностью молекул (411).
§ 53. Вириал ваальсовских сил сцепления (414).
§ 54. Формулы, заменяющие формулу ван-дер-Ваальса (415).
§ 55. Вириал дли произвольного закона отталкивания молекул (418).
§ 56. Принцип метода Лоренца (420).
§ 57. Число столкновений (423).
§ 58. Более точное значение средней длины пути. Вычисление W"i по методу Лоренца (427).
§ 59. Более точное вычисление объема, предоставленного центру молекулы (428).
§ 60. Вычисление давления насыщенного пара с помощью вероятностных законов (430).
§ 61. Вычисление энтропии газа, удовлетворяющего ваальсовским предположениям, с помощью исчисления вероятностей (434).
ГЛАВА VI. ТЕОРИЯ ДИССОЦИАЦИИ
§ 62. Механическая картина химического сродства одинаковых одновалентных атомов (441).
§ 63. Вероятность химической связи атома с атомом того же сорта (445).
§ 64. Зависимость степени диссоциации от давлении (450).
§ 65. Зависимость степени диссоциации от температуры (453).
§ 66. Численные расчеты (457).
§ 67. Механическая картина сродства двух неодинаковых одновалентных атомов (461).
§ 68. Диссоциация молекулы на два гетерогенных атома (465).
§ 69. Диссоциация иодистоводородного газа (468).
§ 70. Диссоциация водяного пара (469).
§ 71. Общая теория диссоциации (473).
§ 72. Отношение этой теории к теории Гиббса (478).
§ 73. Область чувствительности равномерно распределена вокруг всего атома (480).
ГЛАВА VII. ДОПОЛНЕНИЯ К ТЕОРЕМАМ О ТЕПЛОВОМ РАВНОВЕСИЙ В ГАЗАХ СО СЛОЖНЫМИ МОЛЕКУЛАМИ
§ 74. Определение величины Н, являющейся мерой вероятности состояния (485).
§ 75. Изменение величины Н вследствие внутримолекулярных движений (487).
§ 76. Рассматриваем ый частный случай (489).
§ 77. Теорема Лиувилля в рассматриваемом частном случае (492).
§ 78. Изменение величины Н вследствие столкновений (494).
§ 79. Наиболее общий случай столкновения двух молекул (497).
§ 80. Применение теоремы Лиувилля к столкновениям наиболее общего типа (499).
§ 81. Вычисление с конечными разностями (503).
§ 82. Интегральное выражение для наиболее общего изменения Н вследствие столкновений (507).
§ 83. Уточнение рассматриваемого далее частного случая (509).
§ 84. Решение уравнения для каждого столкновения (510).
§ 85. Сталкиваются атомы только одного сорта (513).
§ 86. Определение вероятности различного рода центральных движений (514).
§ 87. Предположения о начальных состояниях (519).
§ 88. О возвращении системы к прежнему состоянию (521).
§ 89. Связь со вторым началом теории тепла (523).
§ 90. Применение ко вселенной (525).
§ 91. Применение исчисления вероятностей в молекулярной физике (527).
§ 92. Вывод теплового равновесия путем обращения времени (529).
§ 93. Доказательство с помощью циклических рядов конечного числа состояний (533).
ПРИМЕЧАНИЯ РЕДАКТОРА (535).

Больцман Людвиг Бо́льцман Людвиг

(Boltzmann) (1844-1906), австрийский физик, один из основателей статистической физики и физической кинетики, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1899). Вывел функцию распределения, названную его именем, и основное кинетическое уравнение газов. Дал (1872) статистическое обоснование второго начала термодинамики. Вывел один из законов теплового излучения (закон Стефана-Больцмана).

БОЛЬЦМАН Людвиг

БО́ЛЬЦМАН (Boltzmann) Людвиг (1844-1906), австрийский физик, один из основателей статистической физики и физической кинетики, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1899). Вывел функцию распределения, названную его именем, и основное кинетическое уравнение газов. Дал (1872) статистическое обоснование второго начала термодинамики. Вывел один из законов теплового излучения (закон Стефана - Больцмана).
* * *
БО́ЛЬЦМАН (Boltzman) Людвиг (полное имя Людвиг Эдуард) (20 февраля 1844, Вена, Австрия - 5 сентября 1906, Дуино, близ Триеста, Австро-Венгрия, ныне Италия), австрийский физик, один из величайших физиков-теоретиков конца 19 - начала 20 века. Член Венской АН (1895), иностранный почетный член Петербургской АН (1899) и многих академий мира.
Семья, образование
Деду Людвига, переселившемуся из Германии в Австрию, принадлежала часовая фабрика, и семья была состоятельной. Отец Людвига был акцизным чиновником. По роду его службы семья переехала сначала из Вены в Вельс, а затем в Линц, где Людвиг поступил в школу. Пятнадцати лет он потерял отца.
По воспоминаниям современников, родители, особенно мать, оказали на Людвига огромное благотворное воспитательное воздействие.
Учился Людвиг прекрасно, был прилежен, аккуратен и (по собственным его воспоминаниям) имел тот недостаток, что был несколько избыточно честолюбив и даже склонен к карьеризму. Впрочем, это мнение следует отнести к исключительной самокритичности Больцмана, одному из проявлений высочайшего уровня его моральных принципов.
Уже в детские годы обнаружилась трепетная любовь Людвига к природе, его увлечение музыкой и поэзией. Он говорил впоследствии, что Шиллер оказал на него решающее влияние.
После окончания школы его обучение продолжилось в Венском университете. В числе его учителей нужно, в первую очередь, назвать Йозефа Стефана (см. СТЕФАН Йозеф) , с которым его впоследствии связала большая дружба.
Научная карьера
В 1866 Больцман защитил диссертацию и получил ученую степень, а через год он стал приват-доцентом. В течение двух лет он был ассистентом Стефана, включившись в исследования теплового излучения: итогом этих работ явился впоследствии известный закон Стефана-Больцмана (см. СТЕФАНА - БОЛЬЦМАНА ЗАКОН) .
В 1868 двадцатичетырехлетний Больцман получил должность профессора математической физики в Граце.
Последующие два года принесли Больцману много ярких впечатлений. Он познакомился с рядом крупнейших немецких ученых того времени, общался в Гейдельберге с Бунзеном (см. БУНЗЕН Роберт Вильгельм) , потом - с Кирхгофом (см. КИРХГОФ Густав Роберт) и Гельмгольцем (см. ГЕЛЬМГОЛЬЦ Герман Людвиг Фердинанд) в Берлине.
Видимо, в Германии Больцману понравилось не все. Берлин раздражал его своей прусской чопорностью и строгостью. Он писал друзьям: «Взгляд, обращенный Гельмгольцем, дал мне понять, что учащемуся не пристало веселье и юмор».
Больцман - преподаватель
В 1869-1876 Больцман много времени посвящал преподаванию в Венском университете, читал лекции по «механической теории теплоты», по теории упругости, по акустике и капиллярности. Позже к этому добавились дифференциальное и интегральное исчисление, математический анализ, теория чисел, аналитическая геометрия. Потом - теория газов, гидродинамика, электричество, магнетизм, а в последние годы еще курс «Избранные главы из натурфилософии».
Уже этот перечень показывает, насколько широк был охват педагогической работы.
По воспоминаниям учеников Больцмана, лектором он был превосходным. К студентам относился со всем известной симпатией, был счастлив, если мог оказать услугу. Когда будущий известный теоретик, тогда еще студент, Пауль Эренфест (см. ЭРЕНФЕСТ Пауль) , сделал доклад об одной из работ Больцмана, тот воскликнул: «Если бы я сам так хорошо знал свои работы!»
Обычно на лекции Больцман пользовался тремя досками, сначала выписывая на одной из них те основные формулы, которые были выведены на предыдущем занятии, а затем и новые, так что к концу лекции весь материал был на глазах у студентов.
После Вены Больцман перешел в Грац профессором на кафедру экспериментальной физики (1869-1873). Зaслуживший всемирную известность как теоретик, Больцман был и весьма талантливым (и увлеченным!) экспериментатором («вряд ли имеющим себе равного» - были и такие мнения), но, конечно, теория была на первом плане.
В 1890 Больцману предложили кафедру теоретической физики в Мюнхене. Там он проработал около четырех лет, а в 1894, после кончины Стефана, стал его преемником на кафедре теоретической физики в Венском университете, где он и проработал до дня своей трагической кончины. Перерыв в этой работе был в 1901-1902, когда Больцман читал лекции в университете в Лейпциге. Для чтения же отдельных лекций и небольших курсов его многократно приглашали в университеты ряда стран мира, среди которых были и университеты Америки (он побывал там трижды и потом с большим юмором описал свои впечатления в небольшой книжке «Путешествие одного немецкого профессора в Эльдорадо»).
Больцман как личность
Академии наук многих стран, в том числе и России, избрали его своим членом, ему было присвоено почетное звание доктора наук Оксфордского университета, он был награжден многими орденами.
Но душой и сердцем он всегда оставался предан своей родной Австрии, особенно Грацу. Он горячо любил природу (даже приобрел домик в горной деревне и - к некоторому изумлению соседей - самолично привел туда на веревке корову).
Вообще, рассказывая о Больцмане, часто приходится повторять: «любил». Он был жизнерадостным, очень любил детей, они с женой (он женился на студентке математического факультета Генриетте фон Айгентлер) устраивали для них праздники, и отец организовывал танцы. Говорил: «То, чем я стал, я обязан Шиллеру», любил музыку, преклонялся перед Моцартом и Бетховеном, устраивал дома музыкальные вечера и сам играл на рояле, любил своих учеников и преподавание, любил путешествовать, был общителен и остроумен. И, конечно, главной его любовью была наука.
Основные научные достижения
Основной темой научных исследований Больцмана была молекулярно-кинетическая теория. Наибольшие достижения связаны с работами по кинетической теории газов (см. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ) и статистическому обоснованию термодинамики. Конечно, эта проблематика появилась в физике и до Больцмана. Так, Джеймс Клерк Максвелл (см. МАКСВЕЛЛ Джеймс Клерк) еще в 1859 установил закон распределения молекул по скоростям, а в 1867 показал статистическую природу второго начала термодинамики. Больцман был одним из немногих, вполне осознавших значение работ Максвелла. Он обобщил закон распределения скоростей молекул газов на газы, находящиеся во внешнем силовом поле, и установил формулу Больцмана распределения (см. БОЛЬЦМАНА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ) (1868-1871). Применяя статистические методы к кинетической теории идеальных газов, Больцман вывел кинетическое уравнение газов (см. КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ) . Главнейшей заслугой Больцмана является исследование необратимых процессов и статистическая трактовка второго начала термодинамики. В 1872 Больцман ввел понятие H -функции, характеризующее состояние замкнутой макроскопической системы, и доказал, что с течением времени H -функция не может возрастать (H -теорема). Отождествив H -функцию с энтропией S (с обратным знаком), Больцман связал энтропию с W - термодинамической вероятностью:
S=k lnW.
Это соотношение дало статистическое обоснование второму началу термодинамики и является основой статистической физики. Универсальная постоянная k в честь ученого называется Больцмана постоянной (см. БОЛЬЦМАНА ПОСТОЯННАЯ) . Приведенное уравнение выгравировано на памятнике Больцману в Вене.
Больцман был верным последователем и приверженцем идей Максвелла и в области электромагнитной теории. Ему принадлежат первые экспериментальные работы по проверке достоверности выводов максвелловской теории электромагнитного поля. Он провел измерения диэлектрической проницаемости газов и твердых тел и установил ее связь с оптическим показателем преломления. Эти результаты были изложены в «Лекциях о максвелловской теории электричества и света» (1891-1893). (Преклонение Больцмана перед гением Максвелла было безгранично. Об его уравнениях он писал: «Не божество ли начертало эти законы?...»). Больцману принадлежат труды по изучению поляризации диэлектриков, теории термоэлектричества, диамагнетизма и др. Больцман, в частности, разработал теорию эффекта Холла (см. ХОЛЛА ЭФФЕКТ) . Больцманом внесен существеннейший вклад в теорию флуктуаций, предложен принципиально новый подход к теории необратимых процессов, впервые применены принципы термодинамики к описанию электромагнитного излучения, теоретически выведено выражение для давления света. Хенрик Антон Лоренц (см. ЛОРЕНЦ Хендрик Антон) , один из крупнейших физиков-теоретиков, которого по справедливости называют отцом электронной теории, назвал работу Больцмана о зависимости теплового излучения от температуры «настоящей жемчужиной теоретической физики».
Интересы Больцмана охватывали почти все области физики и частично математики.
Последние годы
Работы Больцмана внесли важнейший вклад в объяснения наблюдаемых явлений на базе представлений о молекулярном строении тел. Но росло не только число сторонников этих представлений, но и ожесточение их оппонентов. В числе последних нужно прежде всего назвать Вильгельма Фридриха Оствальда (см. ОСТВАЛЬД Вильгельм Фридрих) и Эрнста Маха (см. МАХ Эрнст) , яростных научных противников как Больцмана (который, однако, считал их своими личными друзьями), так и вообще самого представления о существовании молекул, которому они противопоставляли базировавшуюся на беспочвенных философских идеях концепцию «энергетизма».
И тот, и другой к концу жизни отошли от своих прежних агрессивно-антинаучных позиций, но, к сожалению, Больцман уже не мог узнать этого.
Последние годы жизни Больцмана были, возможно, самыми продуктивными, но в то же время самыми для него тяжелыми. Он признавался, что «...последние, самые серьезные работы, как ему кажется, вообще никем не поняты...». Угнетаемый напором врагов атомистики (их доводы типа «а кто-нибудь эти атомы видел?» представляются теперь в лучшем случае убогими и смешными), Больцман все чаще впадал в депрессию и в 1906 покончил с собой, так и не узнав, что еще в 1828 английский ботаник Роберт Броун (см. БРОУН Роберт (ботаник)) открыл явление, которое можно назвать первым экспериментальным подтверждением реалистичности молекулярно-кинетических представлений.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "Больцман Людвиг" в других словарях:

Людвиг Больцман Ludwig Eduard Boltzmann Дата рождения … Википедия

Больцман (Boltzmann) Людвиг (20.2.1844, Вена, 5.9.1906, Дуино, близ Триеста), австрийский физик, один из основоположников статистической физики и физической кинетики. Член Венской АН (1895) и многих академий мира. В 1866 Б. окончил Венский… … Большая советская энциклопедия

Людвиг Больцман (нем. Ludwig Eduard Boltzmann, 20 февраля 1844, Вена, Австрия 5 сентября 1906, Дуино, Италия) австрийский физик, основатель статистической механики и молекулярно кинетической теории. В 1867 г. стал приват доцентом Венского… … Википедия

- (Boltzmann, Ludwig) (1844 1906), австрийский физик, один из создателей молекулярно кинетической теории и статистической физики. Родился 20 февраля 1844 в Вене. В 1866 окончил Венский университет и защитил докторскую диссертацию. Профессор… … Энциклопедия Кольера

- (Boltzmann, род. в 1844 г.) австрийский физик. В 1867 г. сделался приват доцентом Венского унив., в 1869 г. ординарным профессором математической физики в Грацском университете, в 1873 г. орд. проф. математики в Вене, в 1876 г. профессором… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Больцман, Людвиг Людвиг Больцман Ludwig Eduard Boltzmann Дата рождения: 20 февраля 1844(… Википедия

- (1844 1906) австрийский физик, один из основателей статистической физики и физической кинетики, иностранный член корреспондент Петербургской АН (1899). Вывел функцию распределения, названную его именем, и основное кинетическое уравнение газов.… … Большой Энциклопедический словарь

Людвиг Больцман краткая биография и интересные факты из жизни австрийского физика.

Больцман — один из основателей физической кинетики и статистической физики.

Людвиг Больцман краткая биография

Родился в Вене 20 февраля 1844 года в семье акцизного чиновника. Вскоре семья переехала в Вельс, а затем в Линц, где Больцман окончил гимназию. В 1866-м году он окончил Венский университет. В 1867 г. стал приват-доцентом Венского университета и в течение двух лет являлся ассистентом профессора Й. Стефана.

В 1869 г. Больцман был приглашён на должность ординарного профессора математической физики в Грацском университете с обязательством читать курс «Элементы высшей математики».

В 1872 г. он сумел дать статистическое обоснование второго начала термодинамики. Кроме того, Больцман вывел один из законов теплового излучения (т. н. Закон Стефана –Больцмана).

В 1873 г. стал ординарным профессором математики Венского университета. В 1876 г. вернулся в Грац, где стал профессором экспериментальной физики и директором Физического института.

Больцман в 1890 г. получил кафедру теоретической физики в Мюнхене, однако в 1895 г. вернулся в Вену.

С 1899 г. - иностранный член–корреспондент Петербургской АН. Больцман вывел функцию распределения, которая была названа его именем, а также основное кинетическое уравнение газов.

К 1900 году у Больцмана развилась тяжёлая форма астмы, он переживал мучительные приступы болезни и сильно страдал от болей. В 1906 году Больцман прервал лекции и отправился на лечение в итальянский город Дуино, вместе с женой и дочерью. 5 сентября 1906 года Больцман покончил с собой в гостиничном номере, повесившись на оконном шнуре.

Людвиг Больцман интересные факты

Женился на Генриетте фон Айгентлер, студентке математического факультета, которая была на 10 лет младше. Пара вела светскую жизнь, часто посещала театры, организовывала пикники в окрестностях Граца.

В доме жизнерадостного профессора устраивались музыкальные вечера, и Больцман сам садился за рояль.