לודוויג בולצמן

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
לודוויג בולצמן
Ludwig Boltzmann
Boltzmann-Ludwig.jpg
לידה 20 בפברואר 1844
וינה, האימפריה האוסטרית עריכת הנתון בוויקינתונים
התאבד 5 בספטמבר 1906 (בגיל 62)
האימפריה האוסטרו-הונגרית עריכת הנתון בוויקינתונים
ענף מדעי פיזיקה
מקום מגורים אוסטריה
מקום קבורה בית הקברות המרכזי בווינה עריכת הנתון בוויקינתונים
עיסוק פיזיקאי, כימאי, מרצה באוניברסיטה, מתמטיקאי, פילוסוף, פיזיקאי תיאורטי עריכת הנתון בוויקינתונים
מקום לימודים אוניברסיטת וינה עריכת הנתון בוויקינתונים
מנחה לדוקטורט יוזף סטפן עריכת הנתון בוויקינתונים
מוסדות
מונחה לדוקטורט פאול ארנפסט, ליזה מייטנר, Gustav Herglotz, פיליפ פרנק עריכת הנתון בוויקינתונים
פרסים והוקרה
  • מסדר מקסימיליאן הבווארי למדעים ואמנויות (1899)
  • חבר זר של החברה המלכותית עריכת הנתון בוויקינתונים
צאצאים Henriette Boltzmann, Ida Boltzmann עריכת הנתון בוויקינתונים
תרומות עיקריות
אבי המכניקה הסטטיסטית - קבוע בולצמן, התפלגות בולצמן, משוואת בולצמן,חוק סטפן-בולצמן.
חתימה Ludwig Boltzmann signature.svg עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

לודוויג בולצמןגרמנית: Ludwig Boltzmann;‏ 20 בפברואר 18445 בספטמבר 1906) היה פיזיקאי אוסטרי. הוא מוכר בעיקר כאבי המכניקה הסטטיסטית.

חייו[עריכת קוד מקור | עריכה]

בולצמן נולד בווינה באימפריה האוסטרו הונגרית (כיום בירת אוסטריה). בשנת 1906 התאבד בולצמן בתלייה, בעודו נמצא בנופש בעיירה דורינו, אשר ליד טריאסטה באיטליה. הסיבות להתאבדותו אינן ברורות. ההשערות מדברות על כך שהיה מתוסכל מסירוב הקהילה המדעית לקבל את תגליותיו (המהוות כיום הבסיס לתורות פיזיקליות רבות), ובפרט הוויכוח בינו לבין אנרי פואנקרה.

נושא המחלוקת בין בולצמן לפואנקרה היה השאלה: האם הזמן הוא הפיך. כלומר, האם ייתכן כי אירועים יתחוללו בסדר הפוך בזמן (במילים אחרות, האם למערכת פיזיקלית סגורה קיימת סימטריה בזמן). פואנקרה הוכיח מתמטית כי אכן קיימת סימטריה כזאת, וכל מצב של היקום יחזור על עצמו, לאחר זמן ארוך די הצורך (גדול בהרבה מגיל היקום). הוכחתו של פואנקרה אמנם נכונה מתמטית, אך מסיבות פיזיקליות שונות נראה כי הזמן הדרוש יהיה אינסופי. בולצמן הוכיח מתמטית תוך שימוש בשיטות פיזיקליות כי מצב פיזיקלי של מערכת סגורה יכול לחזור על עצמו רק אם האנטרופיה איננה גדלה. האנטרופיה לפי הוכחתו חייבת לגדול או להשאר קבועה בזמן, אך איננה יכולה לקטון באופן טבעי. האנטרופיה תגדל עבור כל תהליך בלתי-הפיך (ורובם המוחלט של התהליכים הטבעיים כוללים את הגדלת האנטרופיה). מהוכחתו של בולצמן נובע כי קיים כיוון מועדף לציר הזמן, וכי אין למערכות פיזיקלית סגורות סימטריה. את הסתירה בין שתי הטענות ניתן ליישב תוך שימוש במכניקת הקוונטים ותורת השדות הקוונטית.

בהוכחתו השתמש בולצמן במשוואה הקרויה כיום על שמו, משוואת בולצמן.

מצבתו של בולצמן בבית הקברות המרכזי בווינה ועליה נוסחת האנטרופיה שהמציא

בולצמן הגדיר את פונקציית האנטרופיה לפי הנוסחה:

כאשר מסמנת את מספר המצבים האפשריים של התפלגות החלקיקים במערכת, עם אנרגיה כללית, ששווה לאנרגיה של המערכת. הוא גודל קבוע המכונה: קבוע בולצמן. בולצמן הוכיח כי הגדרה זו של האנטרופיה מתיישבת עם ההגדרה התרמודינמית של האנטרופיה. בצורה זו נתן בולצמן פירוש מיקרוסקופי למושג האנטרופיה, והוא מהווה מדד למספר המצבים האפשריים של המערכת.

בולצמן העלה את הרעיון כי מצבי האנרגיה של מערכת פיזיקלית הם בדידים במאמר משנת 1877.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

P physics.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה ובנושא אישים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.