Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann (1844-1906) era uno scienziato austriaco considerato il padre dei meccanici statistici. I suoi contributi nel campo della scienza furono diversi; L'equazione e il principio di Boltzmann, meccanica statistica o teorema H.

Per i suoi contributi e idee pionieristici, il suo cognome è ampiamente noto, non solo tra la comunità scientifica, ma anche dalla società in generale. Anche in suo onore ci sono diverse opere artistiche e monumenti che celebrano i loro contributi.

Il lavoro di Boltzmann ha completato le opere scientifiche di grande importanza, come quelle realizzate da Maxwell. I suoi contributi hanno persino avuto una grande influenza sul lavoro svolto da Albert Einstein.

Le opere di Boltzmann si sono sviluppate principalmente in fisica, tuttavia ha anche pubblicato opere relative ad altri settori come le scienze della vita e la filosofia della scienza.

Biografia di Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann è nato il 20 febbraio 1844 in Austria, a Vienna. A quel tempo, quest'area faceva parte dell'impero austrohungale. La famiglia di Ludwig era ricca, il che gli ha permesso di avere la possibilità di una buona istruzione.

Oltre al patrimonio della sua famiglia, Ludwig aveva anche una modesta fortuna ereditata da suo nonno; Questo lo ha aiutato a pagare per i suoi studi senza avere difficoltà.

A 15 anni, Ludwig era orfano di un padre, quindi il patrimonio del nonno era ancora più utile dopo aver esaurito un padre in questa prima età.

Studi

La prima formazione di Boltzmann fu nella città di Linz, nell'Austria settentrionale, un luogo in cui la famiglia si era trasferita. 

I registri storici sono stati in grado di dimostrare che, da bambino, Ludwig Boltzmann era caratterizzato dall'essere estremamente curioso, oltre ad essere molto interessato all'apprendimento, con grande ambizione e, a volte, con atteggiamenti irrequieti e ansiosi.

Successivamente entrò all'Università di Vienna, dove ricevette insegnamenti da personaggi illustri come il fisico Josef Stephan, il matematico József Miksa Petzval e il fisico e matematico Andreas von Ettyshause.

Laureato in questa università nel 1866; Il tutor della sua tesi di dottorato era solo Josef Stephan, con il quale successivamente lavorava. Questo lavoro con Stephan è durato 3 anni, dal 1867 al 1869, e in quel momento si sono concentrati sull'analisi delle perdite di energia subite da elementi caldi.

Fase di insegnamento

Dal 1869, Ludwig Boltzmann si dedicò all'insegnamento all'Università di Graz, la seconda più grande casa di studi in Austria. In quell'università ha insegnato fisica teorica. Parallelamente a questo, Boltzmann ha continuato la sua formazione nelle città tedesche di Berlino e Heidelberg.

Boltzmann ha insegnato all'Università di Graz fino al 1873, l'anno in cui ha iniziato a insegnare matematica all'Università di Vienna. Tornò a Graz tre anni dopo, nel 1876, quando fu già riconosciuto nel campo scientifico a seguito di una serie di opere pubblicate e varie ricerche.

Statistiche di Maxwell-Boltzmann

Una delle indagini più eccezionali di quel tempo sono state le statistiche di Maxwell-Boltzmann, sviluppate da lui e Maxwell nel 1871.

Nel 1894 tornò all'Università di Vienna per esibirsi come professore di fisica teorica. A quel tempo Boltzmann fu costretto a interagire con Ernst Mach (1838-1916), fisico e filosofo con cui Boltzmann aveva profonde differenze.

Così tanti erano i problemi che esistevano tra questi due scienziati, che Boltzmann decise di partire per Lipsia per evitare di essere in contatto con Mach.

Ernst Mach lasciò il suo lavoro di insegnamento all'Università di Vienna nel 1901 per motivi di salute; Pertanto, Boltzmann è tornato nel 1902 e non solo ha ottenuto di nuovo l'opzione di insegnare lezioni di fisica teorica, ma ha anche preso le redini del presidente della storia e della filosofia delle scienze, una questione che Mach ha precedentemente insegnato.

Ipotesi sull'atomo

Dopo il suo ritorno all'Università di Vienna, Boltzmann iniziò a rendere pubblico il suo sostegno all'ipotesi dell'esistenza dell'Atomo. Questa considerazione aveva molte critiche dalla comunità scientifica; Tra i critici più convinti c'era Ernst Mach.

Le costanti critiche che ha ricevuto nei confronti del suo lavoro ha causato un effetto molto sfavorevole a Boltzmann, che secondo i registri storici non sembrava aver avuto un carattere calmo.

Piuttosto, Boltzmann avrebbe potuto essere un uomo di reazioni intense ed estreme, dimostrando di essere estroverso e simpatico e, in altre occasioni, molto introverso e con una tendenza alla depressione.

Uno degli aspetti più criticati delle dichiarazioni di Boltzmann era che questo scienziato stabiliva che la seconda legge della termodinamica, legata all'entropia, in sostanza era statistica.

Questo fatto implicava che vari scenari generati potessero verificarsi come conseguenza delle oscillazioni, che hanno dato origine a risultati che non sono stati previsti in questa legge.

I critici di Boltzmann hanno indicato che non aveva senso.

Morte

La pressione come conseguenza delle critiche forti e costanti fatte a Boltzmann gli fece decidere di togliersi la vita. Nel 1906 era in vacanza con la sua famiglia nella città di Duino, situata molto vicino a Trieste.

Mentre sua moglie e i suoi figli erano in mare, godendosi le vacanze, Ludwig Boltzmann si impiccava nella casa estiva.

Cause del tuo suicidio

Diversi storici hanno stabilito che le cause del loro suicidio erano strettamente correlate al fatto che la comunità scientifica non ha riconosciuto la loro ricerca.

Si dice che Boltzmann avesse un impegno chiaro e marcato per la verità. Parte di ciò che lo ha influenzato di più era il fatto di aver dato una verità sull'esistenza dell'atomo e assistere a come la società del suo tempo non apprezzasse questa scoperta, che prevedeva potesse essere essenziale per l'attuale generazione e per molte generazioni future.

Il fatto che la tradizione fosse più importante nel quadro di una società, anziché innovazioni derivate da nuovi concetti trascendentali per l'epoca, ha reso Botlzmann Depress.

Altri storici indicano che le cause della morte di Boltzmann includevano anche altri elementi, poiché questo scienziato aveva alcune caratteristiche che indicavano l'instabilità e lo squilibrio in molte delle sue azioni.

Poco tempo dopo la sua morte, i membri di questa comunità scientifica iniziarono a generare prove che corroborarono i concetti sviluppati da Boltzmann, allo stesso tempo rese degno di riconoscimento scientifico per i loro contributi. Questo è successo solo due anni dopo la morte di Boltzmann.

Fu in particolare gli studi del chimico Jean Perrin a confermare la veridicità della costante di Boltzmann, nominata in onore dello scienziato, che collega energia con la temperatura assoluta. Questo è bastato per la comunità scientifica per convincere l'esistenza di atomi.

Contributi di Boltzmann alla scienza

L'equazione di Boltzmann

Il contributo più riconosciuto di Ludwig Boltzmann è l'approccio all'equazione che porta il suo nome: l'equazione di Boltzmann. Questa equazione fu originariamente proposta nel 1870 e successivamente subì alcuni sviluppi.

L'equazione, basata sulle nozioni di atomi e molecole, ha definito la probabilità di trovare le molecole in un determinato stato.

Con gli sviluppi successivi, l'equazione è diventata utile per calcolare il potenziale equilibrio nelle specie ioniche e per descrivere i cambiamenti conformazionali delle molecole biologiche.

Meccanica statistica

Alcuni autori affermano che Boltzmann è stata la prima persona ad applicare veramente le statistiche nello studio dei gas.  Grazie a ciò considerano che gli studi sulla teoria cinetica sono diventati studi sulla meccanica statistica.

Per questo contributo, Boltzmann è riconosciuto da molti come padre della meccanica statistica.

Questa disciplina ha permesso allo studio delle proprietà dei materiali macroscopici e degli oggetti dalle proprietà dei suoi atomi e molecole.

Entropia e principio di Boltzmann

Sebbene il concetto di entropia fosse stato introdotto da Rudolf Clausius nel 1865, Boltzmann portò la nozione di entropia alla vita quotidiana.

Nel 1877 Boltzmann indicò che l'entropia è una misura del disturbo dello stato di un sistema fisico.

In base a questo concetto, Boltzmann ha formulato un'equazione per l'entropia nota come principio di Boltzmann.

Filosofia della scienza

Anche i contributi di Boltzmann allo sviluppo della filosofia scientifica sono ampiamente riconosciuti. Molte delle sue idee in questo campo sono state raccolte nel suo testo Scritti popolari, Pubblicato nel 1905.

Boltzmann ha provato questioni filosofiche molto varie all'interno della scienza. Tra questi ha discusso dei termini come realismo e idealismo. Ha anche criticato i famosi filosofi come Kant e Hegel.

Boltzmann credeva fermamente che la filosofia potesse aiutare la scienza a non formulare domande inutili. Pertanto, Boltzmann si riferiva a se stesso come un realistico, sebbene molti altri lo identifichino come appartenente alla corrente materialista.

Riferimenti

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