Ludwigas Boltzmannas yra idealių dujų molekulinės-kinetinės teorijos kūrėjas. Gimė 1844 m. Vienoje. Boltzmannas yra mokslo pradininkas ir atradėjas. Jo darbai ir tyrimai dažnai buvo visuomenės nesuprasti ir atmesti. Tačiau toliau tobulėjant fizikai, jo darbai buvo pripažinti ir vėliau paskelbti.
Moksliniai mokslininko interesai apėmė tokias pagrindines sritis kaip fizika ir matematika. Nuo 1867 m. dirbo dėstytoju daugelyje aukštųjų mokyklų. Atlikdamas tyrimą jis išsiaiškino, kad dujų slėgis susidaro dėl chaotiško molekulių poveikio indo, kuriame jos yra, sienelėms, o temperatūra tiesiogiai priklauso nuo dalelių (molekulių) greičio, kitaip tariant, nuo jų kinetikos. energijos. Todėl kuo greičiau šios dalelės juda, tuo aukštesnė temperatūra. Boltzmanno konstanta pavadinta garsaus austrų mokslininko vardu. Būtent jis įnešė neįkainojamą indėlį į statinės fizikos raidą.
Fizinė šios pastovios vertės reikšmė
Boltzmanno konstanta apibrėžia ryšį tarp tokių fizikinių dydžių kaip temperatūra ir energija. Statiškaimechanika, ji atlieka pagrindinį vaidmenį. Boltzmanno konstanta yra k=1, 3806505(24)10-23J/K. Skaičiai skliausteliuose rodo leistiną vertės paklaidą, palyginti su paskutiniais skaitmenimis. Verta pažymėti, kad Boltzmanno konstanta taip pat gali būti gaunama iš kitų fizinių konstantų. Tačiau šie skaičiavimai yra gana sudėtingi ir sunkiai atliekami. Jie reikalauja gilių žinių ne tik fizikos, bet ir aukštosios matematikos srityje.
Ryšys tarp absoliučios temperatūros ir energijos
Stefano-Boltzmanno konstanta leidžia susieti mikro- ir makropasaulio charakteristikas, būtent molekulių judėjimo greičio ir temperatūros santykį. Formulė, apibūdinanti šį santykį, yra tokia: 3/2mv2=kT.
Indo homogeninėse dujose tam tikroje temperatūroje T energija, kuri patenka į kiekvieną laisvės laipsnį, yra lygi santykiui kT/2. Žinant temperatūrą, kurioje yra molekulės, ir jų masę, galima nesunkiai apskaičiuoti vidutinį kvadratinį greitį. Tačiau ši formulė netinka dviatominėms dujoms.
Ludwigo Boltzmanno santykis (entropija – tikimybė)
Termodinaminės sistemos entropija gali būti apibrėžta kaip termodinaminės tikimybės logaritmas. Šį santykį galima pavadinti pagrindiniu didžiojo austrų fiziko pasiekimu ir atradimu, kurį jis padarė savo gyvenimo pabaigoje. Per mokslininko gyvenimą to niekada negavopripažinimas mokslo sluoksniuose, tačiau praėjus ketveriems metams po jo mirties šis atradimas buvo oficialiai pripažintas.
Keli žodžiai pabaigai
Boltzmanno konstanta ne tik sudaro statinės fizikos ir molekulinės-kinetinės teorijos šerdį, bet ir turėjo tam tikros įtakos tolesnei fizikinių teorijų raidai. Tai taikoma, pavyzdžiui, tokiam skyriui kaip kvantinė mechanika.
