|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Больцман Людвіг Едуард. Біографія вченого
Довідник / Біографії великих вчених
Людвіг Больцман, без сумніву, був видатним вченим і мислителем, якого дала світові Австрія. Ще за життя Больцмана, незважаючи на становище ізгою в наукових колах, було визнано великим ученим, його запрошували читати лекції до багатьох країн. Проте деякі його ідеї залишаються загадкою навіть у наш час. Сам Больцман писав себе: " Ідеєю, що заповнює мій розум і діяльність, є розвиток теорії " . А Макс Лауе пізніше цю думку уточнить так: "Його ідеал полягав у тому, щоб поєднати всі фізичні теорії у єдиній картині світу". Людвіг Едуард Больцман народився у Відні 20 лютого 1844 року, саме в ніч з останнього дня масляної на середу, з якої починався великий піст. Больцман зазвичай жартома говорив, що через дати свого народження він і отримав характер, якому притаманні різкі переходи від тріумфу до скорботи. Батько його, Людвіг Георг Больцман, працював у Імперському міністерстві фінансів. Він помер від туберкульозу, коли Людвігу було лише п'ятнадцять років. Людвіг Больцман навчався блискуче, а мати заохочувала його різноманітні інтереси, давши йому всебічне виховання. Так, у Лінці Больцман брав уроки гри на фортепіано у знаменитого композитора Антона Брукнера. Все життя він любив музику і часто влаштовував у своїй оселі з друзями домашні концерти. У 1863 році Больцман вступив до Віденського університету, де вивчав математику та фізику. Тоді максвеллівська електродинаміка була новим досягненням теоретичної фізики. Не дивно, що й перша стаття Людвіга була присвячена електродинаміці. Проте вже у другій своїй роботі, опублікованій у 1866 році у статті "Про механічне значення другого початку термодинаміки", де він показав, що температура відповідає середній кінетичній енергії молекул газу, визначилися наукові інтереси Больцмана. Восени 1866 року, за два місяці до здобуття докторського ступеня, Больцман був прийнятий до Інституту фізики на посаду професора-асистента. В 1868 Больцману було присвоєно право читання лекцій в університетах, а роком пізніше він став ординарним професором математичної фізики в університеті в Граці. У цей період він окрім розробки своїх теоретичних ідей займався і експериментальними дослідженнями зв'язку між діелектричною постійною та показником заломлення з метою отримати підтвердження максвелівської єдиної теорії електродинаміки та оптики. Для своїх експериментів він двічі брав в університеті коротку відпустку, щоб попрацювати в лабораторіях Бунзена та Кенігсбергера у Гейдельберзі та Гельмгольця та Кірхгофа у Берліні. Результати цих досліджень було опубліковано у 1873-1874 роках. Больцман брав також активну участь у плануванні нової фізичної лабораторії у Граці, директором якої він пізніше став. То справді був розквіт наукової діяльності Больцмана. Однак йому не вистачало широкої аудиторії, він відчував потребу ділитися своїми ідеями не тільки зі студентами, які жадібно слухали молодого блискучого професора, а й зі своїми вченими. А Грац для цього був надто маленьким містечком. Ось чому в 1873 році Людвіг Больцман повертається до Відня як професор математики. Незадовго до від'їзду він познайомився з майбутньою дружиною Генрієттою фон Айгентлер. Популярність Больцмана у Відні була неймовірною. Для його лекцій завжди обирали найбільші аудиторії, найчастіше актові зали. І все одно всі охочі потрапити не могли. Перед початком лекції служителі вносили три чорні дошки. Найбільшу ставили в центрі, а дві менші – з боків. І виходив Больцман. Високого зросту, з масивною головою, увінчаною дрібно кучерявим каштановим волоссям, широковилим, з жорсткою, упертою бородою, з глибоко захованими під товстими круглими окулярами очима - сміючимися і сумними одночасно, він виходив на кафедру, сутулячись і соромлячись своєї зовнішності, свого величезного. червоний нос. Він ніяк не відповідав на оплески. Стояв до аудиторії спиною і чекав, коли в залі настане тиша. І в цій тиші він насилу видавлював із себе ординарні, нудні та обов'язкові слова: "Отже, минулого разу ми зупинилися..." І п'ятнадцять хвилин гучним голосом пояснював зміст попередньої лекції, красивим, чітким почерком виписуючи на лівій дошці підсумкові формули. А читав він чотирирічний курс, що охоплює механіку, гідромеханіку, вчення про пружність, електрику, магнетизм, кінетичну теорію газів та... філософію. Покінчивши з минулою лекцією, він повертався на кафедру, знімав окуляри і кілька секунд стояв мовчки, схиливши голову. І раптом у мертвій тиші лунали слова, схожі на молитву: "Пробачте мені, якщо, перш ніж приступити до читання лекцій, я вас проситиму дещо для себе особисто, що мені найважливіше, - ваша довіра, ваше розташування ваше кохання, одним словом, найбільше, що ви здатні дати, – вас самих…” І починав читати лекцію. Його ім'я було оточене легендами. Та він і сам своєю дитячою безпосередністю і захопленістю перед прозаїчними речами давав багату їжу цим анекдотичним легендам. Раптом одного разу весь Грац був схвильований неймовірною новиною: пан професор експериментальної фізики особисто купив на ринку корову і урочисто за мотузку через все містечко провів її до своєї вілли. Потім, розмістивши "священну тварину" з належними почестями, професор фізики попрямував до професора зоології, у якої дуже довго консультувався щодо процесу доїння. Або раптом рано-вранці взимку весь Грац сходився до ковзанки, на якому Больцман разом з дітьми освоював катання на ковзанах. Але найпостійнішим захопленням професора фізики була музика. У Віденському театрі опери за Больцманом та його сім'єю було постійно закріплено ложа; а вдома професор фізики щодня влаштовував вечори камерної музики, причому сам постійно виконував партію на роялі. З робіт, виконаних Больцманом у Відні, особливої уваги заслуговує стаття "Про теорію пружності при зовнішніх впливах" (1874), де він сформулював теорію лінійної в'язкопружності. Він описав це явище за допомогою інтегральних рівнянь, що становлять важливий внесок у теоретичну реологію. На жаль, адміністративна робота, якої у Відні було набагато більше, ніж у Граці, була для вченого важким вантажем. Його манила кафедра експериментальної фізики у Граці. Тут він міг би мати власну лабораторію і читати лекції з фізики, а не з математики, як у Відні. Бюрократизму у Граці було менше. Але, крім того, Больцман збирався одружитися. У Відні знайти потрібну квартиру було дуже важко, а його майбутня дружина була з Граца. У 1876 році Больцман обійняв посаду директора Фізичного інституту в Граці і залишався на цій посаді чотирнадцять років. Ще 1871 року Больцман зазначив, що другий закон термодинаміки можна вивести з класичної механіки лише з допомогою теорії ймовірності. У 1877 році у "Віденських повідомленнях про фізику" з'явилася знаменита стаття Больцмана про співвідношення між ентропією та ймовірністю термодинамічного стану. Вчений показав, що ентропія термодинамічного стану пропорційна ймовірності цього стану і що ймовірності станів можуть бути розраховані на підставі відношення між чисельними характеристиками розподілів молекул, що відповідають цим станам. Тобто, якщо досить велику систему залишити без зовнішнього втручання на досить довгий час, то ймовірність того, що ми знайдемо її після закінчення цього часу в рівноважному стані, незрівнянно більша, ніж ймовірність того, що вона буде в будь-якому нерівноважному стані. Ця так звана "аш-теорема" стала вершиною вчення Больцмана про світобудову. Формула цього початку була пізніше висічена як епітафія на пам'ятнику над його могилою. Ця формула дуже схожа за своєю суттю із законом природного відбору Чарлза Дарвіна. Тільки "Аш-теорема" Больцмана показує, як зароджується і протікає "життя" самого Всесвіту. Німецький фізик Р. Клаузіус, який дав у 1850 році формулювання другого закону термодинаміки, пізніше, у 1865 році, що ввів поняття ентропії, у свій час був дуже популярною фігурою. Висновки, зроблені ним із другого початку про неминучість теплової смерті, були взяті на озброєння не лише багатьма фізиками. Головним чином до них звернулися філософи, які отримали потужні, здавалося б, незаперечні аргументи на користь ідеалістичних концепцій про початок і кінець світу, в тому числі і на користь емпіріокритицизму, вчення Е. Маха та "енергетичного" вчення В. Оствальда. Своєю "аш-теоремою" невгамовний Людвіг Больцман заявив: "Теплова смерть - блеф. Ніякого кінця світу не передбачається. Всесвіт існував і існуватиме вічно, бо він складається не з наших "чуттєвих уявлень", як вважають емпіріокритики, і не з різного роду. енергій, як вважають оствальдівці, та якщо з атомів і молекул, і другий початок термодинаміки треба застосовувати не стосовно якогось "ефіру", духу чи енергетичної субстанції, а до конкретних атомів і молекул". Навколо "аш-теореми" Людвіга Больцмана миттєво розгорілися не менші за розпалом дискусії, ніж по тепловій смерті. "Аш-теорема" і висунута на її основі флуктуаційна гіпотеза були препаровані з усією ретельністю та скрупульозністю і, як і слід було чекати, виявили в собі зяючі, непробачні, начебто, для такого великого вченого, як Больцман, вади. Виявилося, що якщо прийняти за істину гіпотезу Больцмана, то треба прийняти за віру і таке жахливе припущення, що не вкладається ні в які рамки здорового глузду: рано чи пізно, а точніше, вже зараз, десь у Всесвіті повинні йти процеси у зворотному другому початку напрямку, тобто тепло має переходити від холодніших тіл до гарячіших! Чи це не абсурд. Больцман цей "абсурд" відстоював, він був глибоко переконаний, що такий хід розвитку Всесвіту є найбільш природним, бо він є неминучим наслідком його атомної будови. Навряд чи "аш-теорема" здобула б таку популярність, якби була висунута якимсь іншим ученим. Але її висунув Больцман, який вмів не лише побачити за завісою прихований від інших світ, але й уміли захищати його з усією пристрастю генія, озброєного фундаментальними знаннями як фізики, так і філософії. Кульмінацією драматичних колізій між фізиком-матеріалістом і махістами, мабуть, слід вважати з'їзд дослідників природи в Любеку в 1895 році, де Людвіг Больцман своїм друзям-ворогам дав генеральну битву. Він здобув перемогу, але після з'їзду відчув ще більшу порожнечу навколо себе. В 1896 Больцман написав статтю "Про неминучість атомістики у фізичних науках", де висунув математичні заперечення проти оствальдівського енергетизму. Аж до 1910 року саме існування атомістики постійно залишалося під загрозою. Больцман боровся поодинці і боявся, що справа всього його життя опиниться в забутті. У передмові до другої частини своїх лекцій з теорії газів він писав у 1898 році: "На мою думку, великою трагедією для науки буде, якщо (подібно до того, як це сталося з хвильовою теорією світла через авторитет Ньютона) хоча б на час теорія газів виявиться забутою через те вороже ставлення до неї, яке запанувало в даний момент.Я усвідомлюю, що зараз є єдиним, хто, хоч і слабко, намагається плисти проти течії. коли теорія газів знову буде повернуто до життя, не довелося робити надто багато повторних відкриттів. В 1890 Больцман прийняв пропозицію зайняти кафедру теоретичної фізики в Мюнхенському університеті і міг, нарешті, зайнятися викладанням свого улюбленого предмета. Протягом того часу, що він викладав тут експериментальну фізику, він використав для ілюстрації теоретичних концепцій найнаочніші механічні моделі. Багато студентів з усіх кінців світу приїжджали до Мюнхена, щоб пройти курс навчання під керівництвом Больцмана. Єдина слабкість його позиції полягала у тому, що баварський уряд на той час не виплачував пенсії університетським професорам; тим часом у Больцмана дедалі більше погіршувався зір, і його турбувало майбутнє сім'ї. Своїми блискучими, аж ніяк не коректними, як це було заведено на той час, виступами в наукових дискусіях Больцман швидко набув репутації людини з неспокійним, важким характером; він не вмів бути поблажливим навіть до друзів, коли бачив їхні помилки хоч і страждав від своєї різкості. У науці Больцмана компромісів немає. І якщо в нього забирали можливість чесної боротьби, він без жалю розлучався з найпочеснішими посадами. З Мюнхена Больцман повертається до Віденського університету, а за кілька років переїжджає до Лейпцигу. Восени 1902 року Больцман повернувся Відень. І скрізь, у всіх університетах він вів виснажливу боротьбу за матеріалістичну фізику, за атомістику. Це була, особливо в останній період його життя, по суті, боротьба вченого-одинака з найбільшими фізиками того часу, головами найвпливовіших наукових шкіл. У лютому 1904 року дружина писала дочці Іді, яка залишалася в Лейпцигу і закінчувала там гімназію: "Батькові все гірше з кожним днем. Я втратила віру в майбутнє. Я сподівалася, що у Відні наше життя буде кращим". Здоров'я Больцмана страждало від постійних суперечок із противниками. Зір його погіршився настільки, що йому важко стало читати; довелося найняти співробітницю, яка читала йому наукові статті; дружина готувала рукописи до друку. Його слабке здоров'я не могло протягом тривалого часу витримувати таке величезне викладацьке навантаження, яке поєднувалося з науковою роботою. Навіть відпочинок у Дуїно, під Трієстом, не приніс йому полегшення у його болісному захворюванні. Больцман впав у глибоку депресію і 5 вересня 1906 покінчив життя самогубством. Дуже сумно, що він не дожив до воскресіння атомізму і помер з думкою, що про кінетичну теорію всі забули. Однак багато ідей Больцмана вже знайшли свій дозвіл у таких разючих відкриттях, як ультрамікроскоп, ефект Доплера, газотурбінні двигуни, звільнення енергії атомного ядра. Але це все зокрема в картині світу, яку бачив і описував Больцман, окремі наслідки атомної будови світу. Ще у статті 1872 року Больцман ввів уявлення про дискретні рівні енергії, завдяки чому було відкрито шлях до створення квантової механіки. Проте ще важливішу роль становленні сучасної фізики зіграв його статистичний метод. Як би в передчутті статистичної інтерпретації квантової механіки він писав у 1898 році у своїх лекціях з теорії газів: "Мені ще треба згадати можливе, що фундаментальні рівняння руху окремих молекул виявляться лише приблизними формулами, що дають середні значення ... і одержуються тільки в результаті тривалих серій спостережень з урахуванням теорії ймовірностей". Багато разів його щирість стикалася з віроломством, але Больцман до кінця життя зберіг віру в дружбу і любов. Вірші та музика були для нього свого роду тими цеглинами в єдиній теорії світобудови, куди входили і закони фізики, і вчення Дарвіна, якого Больцман обожнював, і улюблена ним філософія. "Долю Людвіга Больцмана як одного з основоположників сучасної фізики, - писав Е. Бода, - можна порівняти тільки з долею великого творця множин - Георга Кантора. Ідеї їх обох не були зрозумілі та оцінені належним чином за життя авторів, що трагічно позначилося на долях цих геніальних людей. Автор: Самін Д.К.
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Жайворонки - нащадки неандертальців ▪ Уявна багатозадачність покращує роботу мозку
▪ розділ сайту Радіоаматорські розрахунки. Добірка статей ▪ стаття Омар Хайям. Знамениті афоризми ▪ стаття Чи можете ви назвати хоча б одного ірландського святого? Детальна відповідь ▪ стаття Курильські острови. Диво природи ▪ стаття Удосконалений музичний метроном. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page