Людвиг Больцман идеал газдардың молекулалық-кинетикалық теориясын жасаушы. 1844 жылы Венада дүниеге келген. Больцман – ғылымның пионері және ашушысы. Оның еңбектері мен зерттеулерін қоғам жиі түсінбей, теріске шығарды. Дегенмен, физиканың одан әрі дамуымен оның жұмысы мойындалып, кейіннен жарияланды.
Ғалымның ғылыми қызығушылықтары физика, математика сияқты іргелі салаларды қамтыды. 1867 жылдан бастап бірқатар жоғары оқу орындарында оқытушылық қызмет атқарды. Ол өз зерттеулерінде газ қысымы молекулалардың олар орналасқан ыдыстың қабырғаларына ретсіз әсер етуінен болатынын, ал температура бөлшектердің (молекулалардың) жылдамдығына, басқаша айтқанда, олардың кинетикасына тікелей тәуелді екенін анықтады. энергия. Сондықтан бұл бөлшектер неғұрлым жылдам қозғалса, соғұрлым температура жоғары болады. Больцман тұрақтысы атақты австриялық ғалымның атымен аталған. Ол статикалық физиканың дамуына баға жетпес үлес қосты.
Бұл тұрақты мәннің физикалық мағынасы
Больцман тұрақтысы температура мен энергия сияқты физикалық шамалар арасындағы байланысты анықтайды. Статикалық күйдемеханика, ол маңызды рөл атқарады. Больцман тұрақтысы k=1, 3806505(24)10-23J/K. Жақшадағы сандар соңғы сандарға қатысты мән мәніндегі рұқсат етілген қатені көрсетеді. Больцман тұрақтысын басқа физикалық тұрақтылардан да алуға болатынын атап өткен жөн. Дегенмен, бұл есептеулер өте күрделі және орындау қиын. Олар тек физика саласында ғана емес, жоғары математикада да терең білімді қажет етеді.
Абсолюттік температура мен энергия арасындағы байланыс
Стефан-Больцман тұрақтысы микро- және макроәлемнің сипаттамаларын, атап айтқанда молекулалардың қозғалыс жылдамдығының температураға қатынасын байланыстыруға мүмкіндік береді. Бұл қатынасты сипаттайтын формула келесідей: 3/2mv2=kT.
Белгілі бір температурадағы ыдыстағы біртекті газда T еркіндік дәрежесінің әрқайсысына түсетін энергия кТ/2 қатынасына тең. Молекулалар орналасқан температураны және олардың массасын біле отырып, орташа квадраттық жылдамдықты оңай есептеуге болады. Дегенмен, бұл формула екі атомды газдар үшін жарамсыз.
Людвиг Больцман қатынасы (энтропия - ықтималдық)
Термодинамикалық жүйенің энтропиясын термодинамикалық ықтималдықтың логарифмі ретінде анықтауға болады. Бұл арақатынасты ұлы австриялық физиктің өмірінің соңында жасаған басты жетістігі мен жаңалығы деп атауға болады. Ғалымның өмірінде ол ешқашан алған емесғылыми ортада мойындалды, бірақ ол қайтыс болғаннан кейін төрт жыл өткен соң бұл жаңалық ресми түрде танылды.
Қорытындыда бірнеше сөз
Больцман тұрақтысы статикалық физика мен молекулалық-кинетикалық теорияның өзегін құрап қана қоймай, физикалық теориялардың одан әрі дамуына белгілі бір ықпал етті. Бұл, мысалы, кванттық механика сияқты бөлімге қатысты.
