Elite-Home |
|
Людвиг Больцман |
|
║ На главную ║ Назад Великие ученые ║ |
|
Людвиг Больцман (Ludwig Eduard Boltzmann) |
|
Больцман - австрийский
физик, один из величайших физиков-теоретиков конца 19-начала 20 века, и
один из основателей статистической физики и физической кинетики,
иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1899). Людвиг Больцман,
без сомнения, был величайшим ученым и мыслителем, которого дала миру
Австрия. Еще при жизни Больцман, несмотря на положение изгоя в научных
кругах, был признан великим ученым, его приглашали читать лекции во
многие страны. И, тем не менее, некоторые его идеи остаются загадкой
даже в наше время. Сам Больцман писал о себе: «Идеей, заполняющей мой
разум и деятельность, является развитие теории». А Макс Лауэ позднее эту
мысль уточнит так: «Его идеал заключался в том, чтобы соединить все
физические теории в единой картине мира». |
|
Еще в 1871 году Больцман указал, что второй закон термодинамики может
быть выведен из классической механики только с помощью теории
вероятности. В 1877 году в «Венских сообщениях о физике» появилась
знаменитая статья Больцмана о соотношении между энтропией и вероятностью
термодинамического состояния. Ученый показал, что энтропия
термодинамического состояния пропорциональна вероятности этого состояния
и что вероятности состояний могут быть рассчитаны на основании отношения
между численными характеристиками соответствующих этим состояниям
распределений молекул. То есть, если достаточно большую систему оставить
без внешнего вмешательства на достаточно долгое время, то вероятность
того, что мы найдем ее по истечении этого времени в равновесном
состоянии, несравненно больше, чем вероятность того, что она будет в
каком угодно неравновесном состоянии. Эта так называемая «аш-теорема»
стала вершиной учения Больцмана о мироздании. Формула этого начала была
позднее высечена в качестве эпитафии на памятнике над его могилой. Эта
формула очень схожа по своей сути с законом естественного отбора Чарльза
Дарвина. Только «Аш-теорема» Больцмана показывает, как зарождается и
протекает «жизнь» самой Вселенной. Немецкий физик Р. Клаузиус, давший в 1850 году формулировку второго закона термодинамики, позднее, в 1865 году, введший понятие энтропии, одно время был весьма популярной фигурой. Выводы, сделанные им из второго начала о неизбежности тепловой смерти, были взяты на вооружение не только многими физиками. Главным образом к ним обратились философы, получившие мощные, казалось, неоспоримые аргументы в пользу идеалистических концепций о начале и конце мира, в том числе и в пользу эмпириокритицизма, учения Э. Маха и «энергетического» учения В. Оствальда. Своей «аш-теоремой» неукротимый Людвиг Больцман заявил: «Тепловая смерть - блеф. Никакого конца света не предвидится. Вселенная существовала и будет существовать вечно, ибо она состоит не из наших «чувственных представлений», как полагают эмпириокритики, и не из разного рода энергий, как полагают оствальдовцы, а из атомов и молекул, и второе начало термодинамики надо применять не по отношению к какому-то «эфиру», духу или энергетической субстанции, а к конкретным атомам и молекулам». Вокруг «аш-теоремы» Людвига Больцмана мгновенно разгорелись не меньшие по накалу дискуссии, чем по тепловой смерти. «Аш-теорема» и выдвинутая на ее основе флуктуационная гипотеза были препарированы со всей тщательностью и скрупулезностью и, как и следовало ждать, обнаружили в себе зияющие, непростительные, казалось бы, для такого великого ученого, как Больцман, изъяны. Оказалось, что если принять за истину гипотезу Больцмана, то надо принять за веру и такое чудовищное, не укладывающееся ни в какие рамки здравого смысла допущение: рано или поздно, а точнее, уже сейчас, где-то во Вселенной должны идти процессы в обратном второму началу направлении, то есть тепло должно переходить от более холодных тел к более горячим! Это ли не абсурд. Больцман этот «абсурд» отстаивал, он был глубоко убежден, что такой ход развития Вселенной наиболее естественный, ибо он является неизбежным следствием ее атомного строения. Вряд ли «аш-теорема» получила бы такую известность, если бы была выдвинута каким-нибудь другим ученым. Но ее выдвинул Больцман, умевший не только увидеть за занавесом скрытый от других мир, но умевший защищать его со всей страстью гения, вооруженного фундаментальными знаниями как физики, так и философии. Кульминацией драматических коллизий между физиком-материалистом и махистами, видимо, следует считать съезд естествоиспытателей в Любеке в 1895 году, где Людвиг Больцман своим друзьям-врагам дал генеральное сражение. Он одержал победу, но в результате после съезда ощутил еще большую пустоту вокруг себя. В 1896 году Больцман написал статью «О неизбежности атомистики в физических науках», где выдвинул математические возражения против оствальдовского энергетизма. Вплоть до 1910 года само существование атомистики все время оставалось под угрозой. Больцман боролся в одиночку и боялся, что дело всей его жизни окажется в забвении. В предисловии ко второй части своих лекций по теории газов он писал в 1898 году: «По моему мнению, большой трагедией для науки будет, если (подобно тому, как это случилось с волновой теорией света из-за авторитета Ньютона) хотя бы на время теория газов окажется позабытой из-за того враждебного отношения к ней, которое воцарилось в данный момент. Я сознаю, что сейчас являюсь единственным, кто, хотя и слабо, пытается плыть против течения. И, тем не менее, я могу способствовать тому, чтобы, когда теория газов снова будет возвращена к жизни, не пришлось делать слишком много повторных открытий». В 1890 году Больцман принял предложение занять кафедру теоретической физики в Мюнхенском университете и мог, наконец, заняться преподаванием своего любимого предмета. В течение того времени, что он преподавал здесь экспериментальную физику, он использовал для иллюстрации теоретических концепций наиболее наглядные механические модели. Множество студентов со всех концов мира приезжали в Мюнхен, чтобы пройти курс обучения под руководством Больцмана. Единственная слабость его позиции заключалась в том, что баварское правительство в то время не выплачивало пенсии университетским профессорам; между тем у Больцмана все более ухудшалось зрение, и его беспокоило будущее семьи. Своими блестящими, отнюдь не корректными, как это было принято в те время, выступлениями в научных дискуссиях Больцман быстро при обрел репутацию человека с беспокойным, трудным характером; он не умел быть снисходительным даже к друзьям, когда видел их заблуждения хотя и страдал от своей резкости. В науке для Больцмана компромиссов не существовало. И если у него отнимали возможность честной борьбы он без сожалений расставался с самыми почетными должностями. Из Мюнхена Больцман возвращается в Венский университет, а через несколько лет переезжает в Лейпциг. Осенью 1902 года Больцман вернулся Вену. И везде, во всех университетах он вел изматывающую борьбу за материалистическую физику, за атомистику. Это была, особенно в последний период его жизни, по сути дела, борьба ученого-одиночки с крупнейшими физиками того времени, главами самых влиятельных научных школ. В феврале 1904 года жена писала дочери Иде, которая оставалась в Лейпциге и заканчивала там гимназию: «Отцу все хуже с каждым днем. Я потеряла веру в будущее. Я надеялась, в Вене наша жизнь будет лучше». Здоровье Больцмана страдало от постоянных споров с противниками. Зрение его ухудшилось до такой степени, что ему трудно стало читать; пришлось нанять сотрудницу, которая читала ему научные статьи; жена готовила его рукописи к печати. Его слабое здоровье не могло в течение долгого времени выдерживать такую огромную преподавательскую нагрузку, которая сочеталась с научной работой. Даже отдых в Дуино, под Триестом, не принес ему облегчения в его мучительном заболевании. Больцман впал в глубокую депрессию и 5 сентября 1906 года покончил жизнь самоубийством. |
|
Источник: http://www.100velikih.com/. | |
║ На главную ║ Назад Великие ученые ║ |
|
|