شکل شماره 1: لودویگ بولتزمن فیزیکدان ، ریاضیدان و استاد فلسفه اتریشی؛ پایه گزار شاخه مکانیک آماری در فیزیک 1844 – 1906
لودویگ بولتزمن که قوانین ترمودینامیک را پایه گذاری کرد، در سال 1906 در تکاپو برای اثبات وجود اتمها دچار افسردگی شد و دست به خودکشی زد. روی سنگ قبرش معادله معروف او نوشته شده:
s=k. log w
لودویگ بولتزمن دانشمند نظریه پرداز اتریشی در خط اتصال دو قرن نوزدهم و بیستم نشو و نما کرد ( ۱۸۴۴ – ۱۹۰۶ ). او در وین متولد شد و دوران تحصیلات درخشانی در دانشگاه وین داشت. در رشته فیزیک دکترا گرفت و در دانشگاه وین استادیار شد. شهرت وی عمدتا به خاطر پژوهش های او در ترمودینامیک است. او از درخشان ترین ذهن های فیزیک -ریاضی و فلسفی تاریخ علم بوده است. در قرن نوزدهم شاید تنها ماکسول مقامی رفیع تر از او دارد. او یک ایده پرداز ذاتی بود و همچون زمینه اصلی مورد علاقه اش که تحلیل خواص فیزیکی وضعیت حرکت پر تلاطم مایعات و گازها در محیط بود ، خود نیز روحیه ای نا آرام داشت.در دانشگاه های وین ، گراتس ، مونیخ و لایپزیگ تدریس کرد و فیزیک دانان برجسته ای هم چون سوانت آرنیوس، والتر نرنست (هردوبرنده جایزه نوبل )، پاول اهرنفست، آرنولد زومرفلد و خانم لیزا مایتنر ( از کاشفین اصلی شکافت اتم همراه با اتو هان ) تربیت کرد. در آلمان و اتریش به عنوان نماینده بلامنازع فیزیک نظری شناخته می شد. در ۱۹۰۵ نیز یک دوره به دعوت دانشگاه برکلی در کالیفرنیا به تدریس پرداخت. مدرسی برجسته و در عین حال متواضع بود. متأسفانه روح پر تلاطم او از بیماری دوقطبی ( افسردگی – شیدایی ) به تناوب رنج می برد. در دوران هایی که از بند افسردگی[1] رها می شد مانند موتور به تولید علم می پرداخت.
فعالیت های علمی بولتزمن: او در واقع با پژوهش های خود بر روی خواص فیزیکی جنبش مایعات و گاز ها ، شاخه جدیدی را در فیزیک به نام مکانیک آماری ابداع کرد. در این روش از ریاضیات برای تحلیل حرکت اتم ها و مولکول ها استفاده می شود.
در سال ۱۸۷۰ بولتزمن فرمول محاسبه آنتروپی در محیط را ا ائه داد. بولتزمن توانست با یک مقدار ثابت (K) بین آنتروپی(S) و تعداد آرایش های ممکن برای ذرات موجود در یک سیستم در دمای معین (ω)، رابطه ای ایجاد کند؛
S = K ln(ω)
از معادله بولتزمن برای تحلیل نحوه توزیع ذرات گاز یا مایع در محیط استفاده می شود. چگونگی حرکت و تصادم اتم ها و مولکول ها در محیط و خواص فیزیکی آن ها همچون حرارت و بار الکتریکی با معادلات بولتزمن قابل محاسبه است. معادلات بولتزمن دقت ریاضی بالایی داشتند . با این حال چون بر پایه نظریه اتمی و وجود ذرات اتم و مولکول تدوین شده بودند و در آن زمان وجود اتم ها هنوز مورد اجماع و قبول برخی دانشمندان پر نفوذ آن زمان مانند ماخ و استوالد نبود ؛ این منشاء مشاجرات علمی شد که روح حساس بولتزمن را آزار می داد. این امر همراه با شعله ور شدن افسردگی در او منجر به اقدام بولتزمن به خودکشی شد. در یک مسافرت تعطیلات تابستانی باهمسر و یکی از فرزنداتش به تریست ایتالیا در تابستان ۱۹۰۶ ، جسد حلق آویز شده وی را یافتند. در همان اوان اینشتین جوان با تحلیل ریاضی ثابت کرد که حرکت براونی صرفا با قبول نظریه اتمی به کار رفته در معادلات بولتزمن قابل تحلیل است و نظریات بولتزمن به طور جهانی[2] در همه مجامع علمی مورد قبول قرار گرفت ولی بولتزمن چند ماه قبل از دنیا رفته بود.
[1] Depression
[2] Universal
موسسه ترویج دانش با عنایت به خداوند متعال با برداشت گامی بزرگ در جهت رشد سطح علمی کشور و توسعه آبادانی هرچه بیشتر در تلاش است ،که بابهره گیری از علوم و فنون جدید و روش های نوین گامی بزرگ در جهت توسعه های علمی و فکری را برای مردمان عزیز کشورمان ایجاد نماید.
تماس با ما