Людвиг Больцман идеалдуу газдардын молекулярдык-кинетикалык теориясынын жаратуучусу. 1844-жылы Венада туулган. Больцман илимде пионер жана ачуучу. Анын эмгектери жана изилдөөлөрү көбүнчө коом тарабынан туура эмес кабыл алынып, четке кагылган. Бирок физиканын андан ары өнүгүшү менен анын эмгектери таанылып, кийинчерээк басылып чыккан.
Окумуштуунун илимий кызыкчылыктары физика жана математика сыяктуу фундаменталдуу тармактарды камтыган. 1867-жылдан бир катар жогорку окуу жайларында мугалим болуп иштеген. Ал өзүнүн изилдөөсүндө газдын басымы молекулалардын алар жайгашкан идиштин дубалдарына баш аламан таасир этүүсү менен шартталган, ал эми температура түздөн-түз бөлүкчөлөрдүн (молекулалардын) ылдамдыгынан, башкача айтканда, алардын кинетикасынан көз каранды экенин аныктаган. энергия. Демек, бул бөлүкчөлөр канчалык тез кыймылдаса, температура ошончолук жогору болот. Больцман константасы белгилүү австриялык окумуштуунун атынан аталган. Ал статикалык физиканын өнүгүшүнө баа жеткис салым кошкон.
Бул туруктуу маанинин физикалык мааниси
Больцман константасы температура жана энергия сыяктуу физикалык чоңдуктардын ортосундагы байланышты аныктайт. Статикалык абалдамеханика, ал негизги ролду ойнойт. Больцман константасы k=1, 3806505(24)10-23J/K. кашаанын ичиндеги сандар акыркы сандарга салыштырмалуу маанинин жол берилген катасын көрсөтөт. Больцман константасын башка физикалык константалардан да алууга боло тургандыгын белгилей кетүү керек. Бирок, бул эсептөөлөр өтө татаал жана аткаруу кыйын. Алар физика тармагында гана эмес, жогорку математика боюнча да терең билимди талап кылат.
Абсолюттук температура менен энергиянын ортосундагы байланыш
Стефан-Больцман константасы микро- жана макродүйнөнүн мүнөздөмөлөрүн, тактап айтканда, молекулалардын кыймыл ылдамдыгынын температурага катышын байланыштырууга мүмкүндүк берет. Бул катышты сүрөттөгөн формула төмөнкүчө: 3/2mv2=kT.
Идиштеги бир тектүү газда белгилүү температурада T, эркиндик даражасынын ар бирине түшкөн энергия кТ/2 катышына барабар. Молекулалар жайгашкан температураны жана алардын массасын билүү менен, орточо квадраттык ылдамдыкты оңой эсептеп чыгууга болот. Бирок бул формула эки атомдуу газдар үчүн ылайыктуу эмес.
Людвиг Больцман катышы (энтропия - ыктымалдуулук)
Термодинамикалык системанын энтропиясын термодинамикалык ыктымалдыктын логарифми катары аныктоого болот. Бул катышты улуу австриялык физиктин өмүрүнүн акырында жасаган негизги жетишкендиги жана ачылышы деп атоого болот. Окумуштуунун өмүрүндө ал эч качан алган эмесилимий чөйрөдө таанылган, бирок ал өлгөндөн төрт жыл өткөндөн кийин бул ачылыш расмий түрдө таанылган.
Корутундуда бир нече сөз
Больцман константасы статикалык физиканын жана молекулярдык-кинетикалык теориянын өзөгүн гана түзбөстөн, физикалык теориялардын андан аркы өнүгүшүнө да кандайдыр бир таасирин тийгизген. Бул, мисалы, кванттык механика сыяктуу бөлүмгө тиешелүү.
