Людвиг Больцман
Биография и материалы архива
БИОГРАФИЯ · 1844–1906
Людвиг Больцман: биография и научная жизнь
Подготовленная редакционная биография прослеживает его университетскую, научную и человеческую жизнь без сведения её к трагическому финалу.
Читать полную биографию- 1866
Докторская степень в Вене по кинетической теории газов.
- 1877
Вероятностная связь энтропии и числа микросостояний.
- 1902
Возвращение в Вену и лекции по физике и философии науки.
Людвиг Больцман: работы и контекст
Научная карта отделяет результаты Больцмана от поздней нотации, последующих подтверждений и устойчивых легенд.
Исследования и научные труды
Научная карта отделяет результаты Больцмана от поздней нотации, последующих подтверждений и устойчивых легенд.
Исследования и научные трудыРаспределение Максвелла — БольцманаКак распределение Максвелла — Больцмана описывает доли молекул с разными скоростями в равновесном газе, а не путь одной частицы.Исследования и научные трудыКинетическое уравнение БольцманаКак кинетическое уравнение Больцмана прослеживает изменение распределения скоростей в неравновесном газе и чем оно отличается от равновесной кривой.Исследования и научные трудыH-теорема БольцманаЧто утверждала H-теорема Больцмана 1872 года, как она связывала столкновения с равновесием и почему вызвала серьёзные возражения.Исследования и научные трудыПредпосылка молекулярного хаосаЗачем кинетической теории нужна предпосылка молекулярного хаоса и почему она задаёт статистическую, а не чисто механическую стрелу времени.Исследования и научные трудыЭнтропия и вероятностьКак статья Больцмана 1877 года связала энтропию с числом микросостояний и придала равновесию вероятностный смысл.Исследования и научные трудыЯчейки фазового пространстваЗачем Больцман делил фазовое пространство на конечные ячейки, как это помогало считать состояния и почему это ещё не квантовое правило.Исследования и научные трудыКаноническое распределениеКак в грацский период у Больцмана выделилась каноническая конструкция, связанная с энтропией, но не сводимая к закону скоростей газа.Исследования и научные трудыМикроканоническое распределениеРанний вклад Больцмана в статистическую механику: микроканоническое распределение как часть молекулярного объяснения термодинамики.Исследования и научные трудыЭргодическая гипотеза БольцманаКак ранняя эргодическая гипотеза должна была связать молекулярную механику с термодинамикой и почему её нельзя путать с поздней теорией.Исследования и научные трудыПарадокс Лошмидта и обратимостьПочему возражение Лошмидта поставило проблему между обратимыми уравнениями механики и обычным ростом энтропии в макроскопическом мире.Исследования и научные трудыВозражение Цермело и возвращенияКак парадокс возвращений Цермело поставил под вопрос второе начало и почему редкое возвращение не отменяет статистического движения к равновесию.Исследования и научные трудыСтатистические флуктуации и броуновское движениеКак идея статистических флуктуаций малых подсистем помогла увидеть смысл броуновского движения и где начинается заслуга Эйнштейна и Смолуховского.Исследования и научные трудыСтолкновения твёрдых сфер и вязкость газаКак геометрическая модель столкновений твёрдых сфер позволяла разбирать вязкость газа через движения отдельных частиц.Исследования и научные трудыТеоретическое обоснование закона Стефана — БольцманаПочему закон излучения получил двойное имя: Стефан установил зависимость опытным путём, а Больцман дал ей термодинамическое обоснование.Исследования и научные трудыСпор с Планком о необратимости излученияО чём Больцман спорил с Планком в 1897 году и почему для необратимости излучения оказались нужны дополнительные предпосылки.Исследования и научные трудыДискретные уровни энергии в расчётах БольцманаЗачем Больцман дискретизировал энергетические состояния и почему этот приём нельзя без оговорок назвать ранней квантовой теорией.Исследования и научные трудыЭлектричество на кривых поверхностяхПервая публикация Людвига Больцмана 1865 года: ранняя электромагнитная задача о движении электричества по кривым поверхностям.Исследования и научные трудыМеханические модели уравнений МаксвеллаКак Людвиг Больцман использовал механические модели для понимания, визуализации и преподавания новых уравнений Максвелла.Исследования и научные трудыГодограф столкновений в работе 1868 годаГеометрическая схема столкновений из мемуара Больцмана 1868 года об обобщениях закона Максвелла и пределы её интерпретации.Исследования и научные трудыСтационарные ансамбли в фазовом пространствеПодход Больцмана 1880-х годов: стационарные ансамбли в фазовом пространстве как аналогии термодинамических явлений.Исследования и научные трудыСтатистическое истолкование второго началаКак Больцман превратил второе начало термодинамики из безусловного запрета в утверждение о подавляюще вероятном ходе событий.Исследования и научные трудыМакросостояния и микросостоянияРазбор двух уровней описания вещества: наблюдаемые величины макросостояния и полный набор координат и импульсов молекул.Исследования и научные трудыМеханическое происхождение второго началаПочему программа вывести термодинамику из механики привела Больцмана к статистическому, а не абсолютному, закону роста энтропии.Исследования и научные трудыАтомистический метод в статистической механикеЗачем Больцману были нужны атомы и молекулы, как они связывали микромир с термодинамикой и чего этот метод не доказывал сам по себе.Исследования и научные трудыМодели и объяснение в физике БольцманаКак Больцман связывал свободу физических моделей с опытными ограничениями и зачем макроскопическим уравнениям нужна атомная картина.
Вопросы и мифы
Ответы на вопросы о научных результатах, людях и исторических легендах.
Вопросы и мифыФормулу S = k log W написал сам Больцман?Разбор различия между энтропийной идеей Больцмана 1877 года и привычной записи S = k log W, введённой в обозначениях Планка.Вопросы и мифыДоказал ли Больцман, что энтропия всегда растёт?Почему статистическое объяснение Больцмана говорит о почти неизбежном росте энтропии, а не о запрете каждого возможного отклонения.Вопросы и мифыБыл ли спор об атомах просто борьбой с невежеством?Почему противники атомизма спорили не из простого невежества, а о наблюдаемости, вероятности и праве моделей объяснять физику.Вопросы и мифыБыл ли Больцман создателем квантовой теории?Больцман подготовил статистические и дискретные идеи для квантовой физики, но решающий постулат о квантах ввёл Планк.Вопросы и мифыМожно ли объяснить смерть Больцмана неприятием его идей?Споры об атомах были частью жизни Больцмана, однако источники не позволяют свести причину его смерти к неприятию идей.Вопросы и мифыБыл ли Больцман только теоретиком?Больцман занимался теорией, преподаванием и механическими моделями, работал в современном физическом институте, но не был лабораторным экспериментатором в привычном образе.