Ludwig Boltzmann: biografía, teoría y contribuciones

Ludwig Boltzmann

Haz surgir lo que es verdad; Escríbalo para que quede claro. Defiéndelo hasta tu último aliento.

-Ludwig Boltzmann-

Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann es un físico famoso que es conocido principalmente por su trabajo en mecánica estadística y el campo de la termodinámica. Esta lección explorará la vida personal y la carrera de Ludwig Boltzmann, incluidas sus contribuciones científicas que lo han convertido en un nombre familiar.

Infancia y vida temprana

Ludwig Boltzmann nació el 20 de febrero de 1844 en Viena, Austria de su padre, Ludwig Boltzmann, y su madre, Katherina Pauernfeind. El padre de Ludwig Boltzmann murió cuando él era muy joven, y Ludwig fue educado en casa a una edad temprana. La familia se mudó poco después del nacimiento de Ludwig y asistió a la escuela secundaria en Linz, Austria. Boltzmann asistió a la Universidad de Viena y completó su doctorado en física en 1866 con su disertación sobre la teoría cinética de los gases. En la Universidad de Viena, conoció al famoso físico Josef Stefan, quien finalmente se convirtió en su asesor de doctorado. Poco después de que Boltzmann obtuviera su doctorado, se convirtió en asistente de Stefan en la Universidad de Viena. En 1869, Ludwig Boltzmann aceptó una cátedra de física en la Universidad de Graz, cargo que tendría durante los próximos cuatro años. Boltzmann finalmente ocupó puestos de cátedra en matemáticas y física en las universidades de Graz, Munich y Leipzig. En 1872, cuando Boltzmann estaba dando una conferencia en una universidad austriaca, a una joven profesora de física y matemáticas, Henriette von Aigentler, no se le permitió auditar las conferencias debido a que era mujer. Ludwig la defendió y la animó a presentar una apelación. Esta mujer, Henriette von Aigentler, finalmente se convirtió en la esposa de Boltzmann en 1876 y juntos tuvieron tres hijas y dos hijos. Ludwig la defendió y la animó a presentar una apelación. Esta mujer, Henriette von Aigentler, finalmente se convirtió en la esposa de Boltzmann en 1876 y juntos tuvieron tres hijas y dos hijos. Ludwig la defendió y la animó a presentar una apelación. Esta mujer, Henriette von Aigentler, finalmente se convirtió en la esposa de Boltzmann en 1876 y juntos tuvieron tres hijas y dos hijos.

Contribuciones científicas y de carrera

Nada es más práctico que una buena teoría.

-Ludwig Boltzmann-

Fue en la década de 1870 cuando Ludwig Boltzmann publicó sus teorías científicas que conmocionaron al mundo de la física. Boltzmann publicó un artículo sobre la segunda ley de la termodinámica , la ley que establece que la entropía total , o el grado de desorden de un sistema, solo puede aumentar con el tiempo para un sistema aislado. El artículo de Boltzmann argumentó que la segunda ley de la termodinámica se puede explicar aplicando las leyes de la mecánica al movimiento de los átomos y utilizando la teoría de la probabilidad. Al desarrollar esta teoría, Boltzmann declaró que la segunda ley de la termodinámica era estadística, fundando lo que ahora se llama mecánica estadística., o el uso de la estadística en las leyes de la mecánica clásica y cuántica. Boltzmann continuó afirmando que este sistema aislado con entropía creciente se movió a un estado de equilibrio, ya que un estado de equilibrio era el estado más probable de un sistema material.

Además, Ludwig Boltzmann colaboró ​​con el famoso físico británico James Maxwell, quien acababa de publicar su teoría del electromagnetismo. Aunque en su mayoría ignorado en ese momento por la comunidad de físicos, Boltzmann fue uno de los pocos físicos que vio la importancia del descubrimiento de Maxwell, y juntos en 1881 elaboraron una ley que describe la distribución de energía de las moléculas para un gas clásico en un punto específico. temperatura. Esta ley se llama ley de distribución de Maxwell-Boltzmann . Además, Boltzmann y su mentor anterior Josef Stefan colaboraron en lo que se conoce como la ley Stefan-Boltzmann , que publicaron en 1884. La ley Stefan-Boltzmanndeclaró que la energía calorífica radiante total emitida por una superficie era proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. La ley de Stefan-Boltzmann se puede ver a continuación:

Con E se refiere a la energía térmica radiante, T se refiere a la temperatura absoluta de la superficie y σ representa la constante de Stefan-Boltzmann.

Vida posterior y muerte

El concurso de la vida es principalmente una competición por la energía disponible.

-Ludwig Boltzmann-

Ludwig Boltzmann sufrió episodios de cambios de humor y depresión durante toda su vida, incluso fue diagnosticado como bipolar. No ayudó que sus teorías sobre termodinámica y mecánica estadística fueran rotundamente rechazadas por la comunidad física durante la mayor parte de su vida. Sin embargo, sus teorías fueron confirmadas experimentalmente a principios del siglo XX mediante experimentos con el método browniano, un fenómeno físico que solo puede explicarse mediante la mecánica estadística. En 1901, después de dejar o verse obligado a dejar dos puestos universitarios diferentes debido a otras críticas de física de su trabajo, Boltzmann finalmente regresó a la Universidad de Viena y reasumió el cargo de presidente de física teórica. Desafortunadamente, la depresión de Boltzmann finalmente lo alcanzó y se suicidó en 1906 mientras estaba de vacaciones con su familia en Italia.

Resumen de la lección

Ludwig Boltzmann fue un famoso físico atómico conocido principalmente por su contribución al campo de la termodinámica y por fundar el campo de la mecánica estadística . Boltzmann publicó una teoría que explicaba la segunda ley de la termodinámica con la mecánica estadística, aplicando la probabilidad al movimiento de los átomos en un sistema cerrado. Esta teoría, aunque salvajemente criticada por la comunidad de físicos la mayor parte de su vida, fue confirmada experimentalmente a principios del siglo XX. Además, Boltzmann colaboró ​​con los famosos físicos James Maxwell y Josef Stefan, con quienes desarrolló la ley de distribución de Maxwell-Boltzmann y la ley de Stefan-Boltzmann.. Ludwig Boltzmann sufrió depresión toda su vida y finalmente perdió la batalla, suicidándose en 1906 a la edad de 62 años.