玻尔兹曼的分子运动理论,物理学的全部分支( 二 )


奥斯特瓦尔德和许多欧洲科学家无法理解玻尔兹曼关于宇宙统计本质的逻辑,并领导了反对玻尔兹曼的运动 。
玻尔兹曼甚至离开了他在维也纳的职位,因为马赫是那里的哲学和自然科学史教授 。他和马赫从来都不讲礼貌 。
他的观点后来得到了原子物理学的支持 。例如,布朗运动只能用统计力学来证明 。

玻尔兹曼的分子运动理论,物理学的全部分支

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1909年 , 奥斯特瓦尔德最终承认他是错的 , 而马赫从未认错 。如果玻尔兹曼能多活几年 , 他就能亲眼目睹他的努力取得了真正的胜利,他的工作随后被实验验证 。
个性在历史报告中,每一个见过玻尔兹曼的人都宣称他是一个伟人 。尽管有许多科学和哲学上的争论 。他是个好老师 , 和他的学生关系很好 。他还经常邀请一些聪明的学生到家里做客 。音乐和艺术在他的生活中也有特殊的地位 。他是一位杰出的钢琴家 。他还拥有无与伦比的幽默感 。
最后的日子
玻尔兹曼的分子运动理论,物理学的全部分支

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他花了一生的大部分时间为自己的理论辩护 , 他开始感到他一生的努力即将崩溃 。他身体不好,经常与科学对手争论,精神上变得不稳定 。据说,没有得到学术认可使他抑郁 。
1906年,在和妻子、女儿在里雅斯特度假时,他自杀了 , 享年62岁 。他自杀的原因被归结为精神疾病导致的严重抑郁症 。
玻尔兹曼的墓碑上刻有他著名的熵公式 , 作为对辉煌的致敬 。
【玻尔兹曼的分子运动理论,物理学的全部分支】
玻尔兹曼的分子运动理论,物理学的全部分支

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玻尔兹曼的生平简介路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Edward Boltzmann 1844.2.20-1906.9.5),热力学和统计物理学的奠基人之一 。
玻尔兹曼1844年出生于奥地利的维也纳,1866年获得维也纳大学博士学位 。
玻尔兹曼的贡献主要在热力学和统计物理方面 。1869年,他将麦克斯韦速度分布律推广到保守力场作用下的情况,得到了玻尔兹曼分布律 。1872年,玻尔兹曼建立了玻尔兹曼方程(又称输运方程) , 用来描述气体从非平衡态到平衡态过渡的过程 。1877年他又提出了著名的玻尔兹曼熵公式 。

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谁能帮我解释一下玻尔兹曼关系式?1854年德国科学家克劳修斯首先引进了熵的概念,这是表示封闭体系杂乱程度的一个量 。熵是希腊语“变化”的意思 。这个量在可逆过程不会变化,在不可逆过程会变大 。正像懒人的房间,若没有人替他收拾打扫,房间只会杂乱下去 , 决不会自然变得整齐 。生物也离不开“熵增大法则”,生物需要从体外吸收负熵来抵消熵的增大 。1877年,玻尔兹曼用下面的关系式来表示系统无序性的大?。篠∝lnΩ 。1900年,普朗克引进了比例系数k,将上式写为S=klnΩ 。该公式后来刻在玻尔兹曼的墓碑上 , 这就是第九个表彰的公式——玻尔兹曼公式 。k为玻尔兹曼常量,S是宏观系统熵值,是分子运动或排列混乱程度的衡量尺度 。Ω是可能的微观态数 。Ω越大,系统就越混乱无序 。由此看出熵的微观意义:熵是系统内分子热运动无序性的一种量度 。用牛顿力学来解释物体内每一个分子的运动实际上是不可能的 , 玻尔兹曼运用统计的观念,只考察分子运动排列的概率,来对应到相关物理量的研究,对近代物理发展非常重要 。由于观点新颖 , 一开始不为许多著名学者接受,玻尔兹曼为之付出了巨大代价,成为他个人悲剧(自杀)的重要原因 。