Больцман (Boltzmann) Людвиг

(20.2.1844, Вена, - 5.9.1906, Дуино, близ Триеста). Австрийский физик, один из основоположников статистической физики и физической кинетики. Член Венской АН (1895) и многих академий мира. В 1866 Больцман окончил Венский университет. В 1867 приват-доцент этого университета. Профессор теоретической физики университета в Граце (1869-1873), профессор математики в Венском университете (1873-1876), профессор экспериментальной физики университета в Граце (1876-1889). В 1889-1894 возглавлял кафедру теоретической физики в Мюнхене, в 1894-1900 в Вене, в 1900-1902 в Лейпциге, а затем снова в Вене. Научные интересы Больцмана охватывали почти все области физики (и ряд областей математики). Автор работ по математике, механике, гидродинамике, теории упругости, теории электромагнитного поля, оптике, термодинамике и кинетической теории газов. Однако наибольшее значение имеют работы Больцмана по кинетической теории газов и статистическому обоснованию термодинамики. Больцман обобщил (1868-1871) полученный Дж. К. Максвеллом закон распределения скоростей газовых молекул на газы, находящиеся во внешнем силовом поле, и установил формулу «больцмановского распределения», которая проникла во все отделы статистической физики. Применяя статистические методы к кинетической теории идеальных газов, Больцман вывел основное кинетическое уравнение газов, являющееся основой физической кинетики. Важнейшая заслуга Больцмана - исследование необратимых процессов и статистическая трактовка второго начала термодинамики. В 1872 Больцман ввёл т. н. Н-функцию, характеризующую состояние замкнутой макроскопической системы, и доказал, что с течением времени Н-функция не может возрастать (Н-теорема). Отождествив Н-функцию с энтропией S (с обратным знаком), Б. связал энтропию с W — вероятностью термодинамической: S = klnW. Это соотношение, выгравированное на памятнике Больцмана в Вене, даёт статистическое обоснование второму началу термодинамики и является основой статистической физики. Универсальная постоянная k названа в его честь Больцмана постоянной. Больцман был ревностным последователем электромагнитной теории Максвелла. Ему принадлежат первые экспериментальные работы по проверке справедливости выводов максвелловской теории электромагнитного поля. Он провёл измерения диэлектрической проницаемости газов и твёрдых тел и установил её связь с оптическим показателем преломления. Свои взгляды на теорию Максвелла Больцман изложил в «Лекциях о максвелловской теории электричества и света» (1891-1893). В 1884 Больцман теоретически вывел закон излучения абсолютно чёрного тела, ранее установленный Й. Стефаном экспериментально. Эта работа сыграла большую роль в развитии современной теории излучения. Больцману принадлежат также работы по изучению поляризации диэлектриков, теории термоэлектричества, диамагнетизма и др. В частности, Больцман разработал теорию эффекта Холла. Больцман был убеждённым сторонником молекулярной теории. Он резко выступал против очень популярных в Австрии и Германии в конце 19 - начале 20 вв. махизма и энергетизма, сторонники которого (Э. Мах, В. Оствальд и др.) отказывались от объяснения внутреннего механизма физических явлений и признавали лишь «чистое описание». Больцману приходилось вести напряжённую идейную борьбу, чтобы отстоять право молекулярно-атомистической теории на существование; его труды не были приняты рядом его соотечественников. Возможно, это сыграло известную роль в трагическом конце Больцмана: больной и подавленный, он покончил жизнь самоубийством.