因學術爭論而自殺的玻爾茲曼

玻爾茲曼本名路德維希·玻爾茲曼,出生於奧地利維也納,是奧地利著名的物理學家、哲學家、熱力學和統計物理學的奠基,他曾先後在格拉茨大學、維也納大學、慕尼黑大學以及萊比錫大學等地任教,玻爾茲曼與奧斯特瓦爾德之間發生的"原子論"和"唯能論"的爭論在科學史上也是非常著名的,也因此爭論選擇了自殺,結束了他孤傲的一生。

因學術爭論而自殺的玻爾茲曼

玻爾茲曼的貢獻主要在熱力學和統計物理學方面,他提出用"熵"來量度一個系統中分子的無序程度,並給出熵S與無序度W之間的關係為S=k㏒W。這就是著名的玻爾茲曼公式,其中常數 k=1.38×10^(-23) J/K 稱為玻爾茲曼常數。他最先把熱力學原理應用於輻射,導出熱輻射定律,稱斯特藩-玻爾茲曼定律。之後他又提出了波爾茲曼熵公式,玻爾茲曼還和斯特藩一起建立了斯特藩-玻爾茲曼定律。他將麥克斯韋速度分佈律推廣到保守力場作用下的情況,把物理體系的熵和概率聯繫起來,闡明瞭熱力學第二定律的統計性質,並引出能量均分理論得到了玻爾茲曼分佈律。他從更廣和更深的非平衡態的分子動力學出發而引進了分子分佈的H函數,從而得到H定理,這是經典分子動力論的基礎,建立了玻爾茲曼方程(又稱輸運方程),用來描述氣體從非平衡態到平衡態過渡的過程。

因學術爭論而自殺的玻爾茲曼

玻爾茲曼與奧斯特瓦爾德之間發生的"原子論"和"唯能論"的爭論讓玻爾茲曼身體精神上都受到了傷害,不承認有"原子"存在的恩斯特·馬赫支持奧斯特瓦爾德,由於恩斯特·馬赫在當時的科學界影響巨大,許多著名的科學家也都支持奧斯特瓦爾德,只有普朗克支持玻爾茲曼,當時的普朗克還沒有很大的名氣,並且普朗克和玻爾茲曼的觀點還有不同的地方,普朗克的一位學生澤爾梅羅寫了一篇文章指出玻爾茲曼的H-定理中的一個嚴重的缺陷,這就更讓玻爾茲曼惱羞成怒。玻爾茲曼以一種諷刺的口吻答覆澤爾梅羅,轉過來對普朗克的意見更大。即使在給普朗克的信中,玻爾茲曼常常也難掩自己的"憤恨"之情。只是到了晚年,當普朗克向他報告自己以原子論為基礎來推導輻射定律時,他才轉怒為喜。雖然最後由玻爾茲曼的“原子論”勝出,但他感覺一直處在孤軍奮戰中,精神疲憊不堪,兩度試圖自殺,對自己的學術產生懷疑,最後在自己的家鄉自殺身亡。


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