|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
BIOGRAFIE WIELKICH NAUKOWCÓW
Boltzmanna Ludwiga Eduarda. Biografia naukowca
Katalog / Biografie wielkich naukowców
Ludwig Boltzmann był bez wątpienia największym naukowcem i myślicielem, jakiego Austria dała światu. Już za życia Boltzmann, mimo pozycji wyrzutka w kręgach naukowych, był uznawany za wielkiego naukowca, zapraszano go na wykłady w wielu krajach. A jednak niektóre z jego pomysłów pozostają tajemnicą do dziś. Sam Boltzmann pisał o sobie: „Ideą, która wypełnia mój umysł i działanie jest rozwój teorii”. A Max Laue wyjaśnił później ten pomysł w następujący sposób: „Jego ideałem było połączenie wszystkich teorii fizycznych w jeden obraz świata”. Ludwig Eduard Boltzmann urodził się w Wiedniu 20 lutego 1844 r., właśnie w środową noc ostatniego dnia zapusty, od której rozpoczął się Wielki Post. Boltzmann zwykł żartować, że ze względu na datę urodzenia otrzymał postać, która charakteryzuje się ostrymi przejściami od radości do żalu. Jego ojciec, Ludwig Georg Boltzmann, pracował w cesarskim Ministerstwie Finansów. Zmarł na gruźlicę, gdy Ludwig miał zaledwie piętnaście lat. Ludwig Boltzmann studiował znakomicie, a matka wspierała jego różnorodne zainteresowania, dając mu wszechstronne wychowanie. Tak więc w Linzu Boltzmann pobierał lekcje gry na fortepianie u słynnego kompozytora Antona Brucknera. Przez całe życie kochał muzykę i często organizował domowe koncerty w swoim domu z przyjaciółmi. W 1863 Boltzmann wstąpił na Uniwersytet Wiedeński, gdzie studiował matematykę i fizykę. Wtedy elektrodynamika Maxwella była najnowszym osiągnięciem fizyki teoretycznej. Nic dziwnego, że pierwszy artykuł Ludwiga był również poświęcony elektrodynamice. Jednak już w swojej drugiej pracy, opublikowanej w 1866 roku w artykule „O mechanicznym znaczeniu drugiej zasady termodynamiki”, gdzie wykazał, że temperatura odpowiada średniej energii kinetycznej cząsteczek gazu, określono zainteresowania naukowe Boltzmanna. Jesienią 1866 roku, na dwa miesiące przed doktoratem, Boltzmann został przyjęty do Instytutu Fizyki jako adiunkt. W 1868 roku Boltzmann otrzymał prawo wykładania na uniwersytetach, a rok później został profesorem zwyczajnym fizyki matematycznej na Uniwersytecie w Grazu. W tym okresie, oprócz rozwijania swoich pomysłów teoretycznych, zajmował się również eksperymentalnymi badaniami związku między stałą dielektryczną a współczynnikiem załamania w celu uzyskania potwierdzenia zunifikowanej teorii elektrodynamiki i optyki Maxwella. Na swoje eksperymenty dwukrotnie wyjeżdżał na krótko z uniwersytetu, aby pracować w laboratoriach Bunsena i Królewca w Heidelbergu oraz Helmholtza i Kirchhoffa w Berlinie. Wyniki tych badań opublikowano w latach 1873-1874. Boltzmann brał również czynny udział w planowaniu nowego laboratorium fizycznego w Grazu, którego później został dyrektorem. Był to rozkwit działalności naukowej Boltzmanna. Brakowało mu jednak szerokiego grona odbiorców, czuł potrzebę dzielenia się swoimi pomysłami nie tylko ze studentami, którzy chętnie słuchali młodego błyskotliwego profesora, ale także z kolegami naukowcami. A Graz był na to za małym miastem. Dlatego w 1873 Ludwig Boltzmann powrócił do Wiednia jako profesor matematyki. Krótko przed wyjazdem poznał swoją przyszłą żonę Henriette von Eigentler. Popularność Boltzmanna w Wiedniu była niesamowita. Na jego wykłady wybierane były zawsze największe audytorium, najczęściej aule. A jednak wszyscy, którzy chcieli wejść, nie mogli. Przed rozpoczęciem wykładu ministrowie przywieźli trzy czarne tablice. Największą umieszczono pośrodku, a dwie mniejsze po bokach. I Boltzmann wyszedł. Wysoki, z masywną głową zwieńczoną miękko kręconymi brązowymi włosami, szerokimi policzkami, ze sztywną, upartą brodą, z oczami głęboko ukrytymi pod grubymi okrągłymi okularami - śmiejąc się i smutno zarazem, wyszedł na ambonę, pochylając się i zawstydzony swoim wyglądem, ogromnym, wiecznie czerwonym nosem. W żaden sposób nie odwzajemnił oklasków. Stał plecami do publiczności i czekał na ciszę w sali. I w tej ciszy z trudem wyciskał zwykłe, nudne i obowiązkowe słowa: „Więc ostatni raz przestaliśmy…” I przez piętnaście minut donośnym głosem wyjaśniał treść poprzedniego wykładu, wypisując końcowe formuły na lewa tablica pięknym, wyraźnym pismem. I przeczytał czteroletni kurs obejmujący mechanikę, hydromechanikę, teorię sprężystości, elektryczność, magnetyzm, kinetyczną teorię gazów i… filozofię. Skończywszy swój ostatni wykład, wrócił na ambonę, zdjął okulary i stał przez kilka sekund w milczeniu z pochyloną głową. I nagle, w martwej ciszy, zabrzmiały słowa przypominające modlitwę: „Wybacz mi, jeśli zanim zacznę wykładać, poproszę Cię o coś dla siebie, co jest dla mnie najważniejsze – Twoją ufność, Twoje usposobienie, Twoją miłość, w słowem, najwspanialszą rzeczą, jaką możesz dać, jesteś sam…” I zaczął wykład. Jego imię było otoczone legendami. Tak, on sam ze swoją dziecięcą spontanicznością i entuzjazmem dla najbardziej prozaicznych rzeczy dał obfity pokarm tym anegdotycznym legendom. Nagle pewnego dnia cały Graz był podekscytowany niesamowitą wiadomością: pan profesor fizyki doświadczalnej osobiście kupił krowę na targu i uroczyście poprowadził ją na linie przez całe miasto do swojej willi. Następnie, umieszczając „święte zwierzę” z należnymi honorami, profesor fizyki udał się do profesora zoologii, z którym konsultował się przez bardzo długi czas w sprawie procesu dojenia. Albo nagle, wczesnym rankiem w zimie, cały Graz zjechał na lodowisko, gdzie Boltzmann wraz z dziećmi opanował jazdę na łyżwach. Ale najbardziej stałą pasją profesora fizyki była muzyka. W Operze Wiedeńskiej lożę na stałe przydzielono Boltzmannowi i jego rodzinie; w domu profesor fizyki organizował codzienne wieczory kameralne, a on sam niezmiennie grał partię na fortepianie. Z prac wykonanych przez Boltzmanna w Wiedniu na szczególną uwagę zasługuje artykuł „O teorii sprężystości pod wpływem działań zewnętrznych” (1874), w którym sformułował on teorię liniowej lepkosprężystości. Opisał to zjawisko za pomocą równań całkowych, które stanowią ważny wkład w reologię teoretyczną. Niestety, praca administracyjna, która była znacznie większa w Wiedniu niż w Grazu, była dużym obciążeniem dla naukowca. Przyciągnął go Wydział Fizyki Doświadczalnej w Grazu. Tutaj mógł mieć własne laboratorium i wykładać fizykę, a nie matematykę, jak w Wiedniu. W Grazu było mniej biurokracji. Ale poza tym Boltzmann miał się ożenić. Znalezienie odpowiedniego mieszkania w Wiedniu było bardzo trudne, a jego przyszła żona pochodziła z Grazu. W 1876 roku Boltzmann objął stanowisko dyrektora Instytutu Fizyki w Grazu i pozostał na tym stanowisku przez czternaście lat. Już w 1871 roku Boltzmann zwrócił uwagę, że drugie prawo termodynamiki można wyprowadzić jedynie z mechaniki klasycznej przy użyciu teorii prawdopodobieństwa. W 1877 roku w Vienna Communications on Physics ukazał się słynny artykuł Boltzmanna na temat związku między entropią a prawdopodobieństwem stanu termodynamicznego. Naukowiec wykazał, że entropia stanu termodynamicznego jest proporcjonalna do prawdopodobieństwa tego stanu i że prawdopodobieństwa stanów można obliczyć na podstawie stosunku liczbowych charakterystyk rozkładów cząsteczek odpowiadających tym stanom. Oznacza to, że jeśli wystarczająco duży układ pozostaje bez zewnętrznej interwencji przez wystarczająco długi czas, to prawdopodobieństwo, że po tym czasie znajdziemy go w stanie równowagi jest nieporównywalnie większe niż prawdopodobieństwo, że będzie w jakimkolwiek stanie nierównowagi . To tak zwane „twierdzenie popiołu” stało się szczytem teorii wszechświata Boltzmanna. Formuła tego początku została później wyryta jako epitafium na pomniku nad jego grobem. Formuła ta jest w istocie bardzo podobna do prawa doboru naturalnego Karola Darwina. Tylko „twierdzenie Asha” Boltzmanna pokazuje, jak rodzi się i przebiega „życie” samego Wszechświata. Niemiecki fizyk R. Clausius, który w 1850 r. sformułował drugą zasadę termodynamiki, a później, w 1865 r., wprowadził pojęcie entropii, był swego czasu postacią bardzo popularną. Wnioski wyciągnięte przez niego z drugiego prawa o nieuchronności śmierci cieplnej zostały wykorzystane nie tylko przez wielu fizyków. Zwracali się do nich głównie filozofowie, którzy otrzymali potężne, pozornie niepodważalne argumenty na rzecz idealistycznych koncepcji początku i końca świata, w tym za empiriokrytyką, naukami E. Macha i „energetycznymi” naukami W. Ostwalda. Nieugięty Ludwig Boltzmann oświadczył w swoim „twierdzeniu popiołu”: „Śmierć cieplna to blef. Nie przewiduje się końca świata. Energie, jak wierzą Ostwaldczycy, ale z atomów i cząsteczek, a drugie prawo termodynamiki nie musi być stosowane do jakiegoś "eteru", ducha lub substancji energetycznej, ale do określonych atomów i cząsteczek. Wokół „teorematu popiołu” Ludwiga Boltzmanna dyskusje natychmiast zaogniły się nie mniej intensywnie niż o śmierci cieplnej. „Twierdzenie Asha” i wysunięta na jego podstawie hipoteza o fluktuacjach zostały przeanalizowane z całą starannością i skrupulatnością i, zgodnie z oczekiwaniami, znalazły ziejące, niewybaczalne, jak się wydaje, wady tak wielkiego naukowca jak Boltzmann. Okazało się, że jeśli przyjmiemy hipotezę Boltzmanna za prawdziwą, to musimy przyjąć dla wiary takie potworne założenie, które nie mieści się w żadnych ramach zdrowego rozsądku: prędzej czy później, a raczej już teraz, gdzieś we Wszechświecie musi być procesami w kierunku przeciwnym do kierunku drugiego, to znaczy ciepło musi przemieszczać się z ciał zimniejszych do ciał cieplejszych! Czy to nie absurdalne. Boltzmann bronił tego „absurdu”, był głęboko przekonany, że taki przebieg rozwoju Wszechświata jest najbardziej naturalny, gdyż jest nieuniknioną konsekwencją jego budowy atomowej. Jest mało prawdopodobne, aby „twierdzenie popiołu” zyskało taką sławę, gdyby zostało przedstawione przez innego naukowca. Ale zaproponował ją Boltzmann, który potrafił nie tylko zobaczyć świat ukryty przed innymi za kurtyną, ale potrafił go bronić z całą pasją geniusza, uzbrojonego w fundamentalną wiedzę zarówno z fizyki, jak i filozofii. Za kulminację dramatycznych starć między materialistycznym fizykiem a machistami należy widocznie uznać zjazd przyrodników w Lubece w 1895 roku, na którym Ludwig Boltzmann stoczył zażartą bitwę swoim przyjaciołom-wrogom. Wygrał, ale w efekcie po zjeździe poczuł wokół siebie jeszcze większą pustkę. W 1896 roku Boltzmann napisał artykuł „O nieuchronności atomistyki w naukach fizycznych”, w którym podniósł matematyczne zastrzeżenia do energetyzmu Ostwalda. Do 1910 roku samo istnienie atomistyki było stale zagrożone. Boltzmann walczył sam i bał się, że dzieło jego życia zostanie zapomniane. W przedmowie do drugiej części swoich wykładów z teorii gazów pisał w 1898 r.: „Moim zdaniem będzie to wielka tragedia dla nauki, jeśli (tak jak to się stało z falową teorią światła ze względu na autorytet Newtona) przynajmniej na chwilę te teoretycznie gazy zostaną zapomniane z powodu obecnej wrogości wobec niej. Zdaję sobie sprawę, że teraz jestem jedynym, który jakkolwiek słabo próbuje płynąć pod prąd. pomagają zapewnić, że gdy teoria gazów zostanie przywrócona do życia, nie trzeba będzie dokonywać zbyt wielu powtórnych odkryć”. W 1890 Boltzmann przyjął propozycję objęcia katedry fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Monachijskim i mógł wreszcie zająć się nauczaniem swojego ulubionego przedmiotu. W czasie, gdy wykładał tutaj fizykę eksperymentalną, używał najbardziej ilustracyjnych modeli mechanicznych do zilustrowania pojęć teoretycznych. Wielu studentów z całego świata przyjechało do Monachium na studia u Boltzmanna. Jedyną słabością jego stanowiska było to, że ówczesny rząd Bawarii nie wypłacał profesorom uniwersyteckim emerytur; tymczasem wzrok Boltzmanna coraz bardziej się pogarszał i martwił się o przyszłość rodziny. Dzięki swoim błyskotliwym, bynajmniej nie poprawnym, jak to było wówczas w zwyczaju, występom w dyskusjach naukowych, Boltzmann szybko zyskał reputację osoby o niespokojnym, trudnym charakterze; nie umiał być protekcjonalny nawet wobec przyjaciół, kiedy widział ich złudzenia, chociaż cierpiał z powodu jego surowości. Dla Boltzmanna w nauce nie było żadnych kompromisów. A jeśli został pozbawiony możliwości uczciwej walki, bez żalu rozstawał się z najbardziej honorowymi stanowiskami. Z Monachium Boltzmann wrócił na Uniwersytet Wiedeński, a kilka lat później przeniósł się do Lipska. Jesienią 1902 roku Boltzmann wrócił do Wiednia. I wszędzie, na wszystkich uniwersytetach, prowadził wyczerpującą walkę o fizykę materialistyczną, o atomizm. Była to w istocie, zwłaszcza w ostatnim okresie jego życia, walka samotnego naukowca z największymi fizykami tamtych czasów, szefami najbardziej wpływowych szkół naukowych. W lutym 1904 roku jego żona pisała do córki Idy, która przebywała w Lipsku i kończyła tam szkołę średnią: „Ojciec z każdym dniem się pogarsza. Straciłem wiarę w przyszłość. Miałem nadzieję, że w Wiedniu będzie nam lepiej”. Zdrowie Boltzmanna cierpiało z powodu ciągłych sporów z przeciwnikami. Jego wzrok pogorszył się do tego stopnia, że trudno mu było czytać; musiał zatrudnić pracownika, który czytał mu artykuły naukowe; jego żona przygotowała jego rękopisy do druku. Jego zły stan zdrowia nie mógł długo wytrzymać tak ogromnego obciążenia dydaktycznego, które było połączone z pracą naukową. Nawet odpoczynek w Duino pod Triestem nie przyniósł mu ulgi w bolesnej chorobie. Boltzmann wpadł w głęboką depresję i popełnił samobójstwo 5 września 1906 r. Szkoda, że nie dożył zmartwychwstania atomizmu i umarł z myślą, że wszyscy zapomnieli o teorii kinetycznej. Jednak wiele pomysłów Boltzmanna znalazło już swoje rozwiązanie w tak niesamowitych odkryciach, jak ultramikroskop, efekt Dopplera, silniki turbin gazowych i uwolnienie energii jądra atomowego. Ale to wszystko są szczegóły w obrazie świata, który Boltzmann widział i opisał, odrębne konsekwencje atomowej struktury świata. Już w artykule z 1872 roku Boltzmann przedstawił koncepcję dyskretnych poziomów energii, która utorowała drogę do stworzenia mechaniki kwantowej. Jednak jego metoda statystyczna odegrała jeszcze ważniejszą rolę w rozwoju współczesnej fizyki. Jakby w oczekiwaniu na statystyczną interpretację mechaniki kwantowej pisał w 1898 roku w swoich wykładach z teorii gazów: „Muszę jeszcze wspomnieć o możliwości, że podstawowe równania ruchu poszczególnych cząsteczek okażą się tylko przybliżonymi wzorami podając wartości średnie… i uzyskane dopiero w wyniku obserwacji długich serii opartych na teorii prawdopodobieństwa”. Wiele razy jego szczerość groziła zdradą, niemniej jednak Boltzmann do końca życia zachował wiarę w przyjaźń i miłość. Wiersze i muzyka były dla niego rodzajem budulca w zunifikowanej teorii wszechświata, która obejmowała prawa fizyki, nauki Darwina, którego Boltzmann uwielbiał, oraz jego ulubioną filozofię. „Losy Ludwiga Boltzmanna jako jednego z twórców współczesnej fizyki – pisał E. Boda – można porównać tylko z losami wielkiego twórcy scenografii Georga Cantora. genialnych ludzi”. Autor: Samin D.K.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Tomograf jest bardziej wydajny niż wariograf ▪ Generator elektryczny działa na tarcie
▪ sekcja serwisu Ciekawostki. Wybór artykułów ▪ artykuł Serwis za kozę w stajni. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jakim kryterium Leonardo da Vinci zdefiniował prawdziwego artystę? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Rozchodnik duży. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Dwupasmowa antena UHF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony