20. února 1844 až 5. září 1906
rakouský fyzik

Ludwig Boltzmann se narodil ve Vídni v rodině finančního komisaře. Gymnázium absolvoval v Linci, od roku 1861 studoval matematiku a fyziku u Josefa Stefana a Jozefa Petzvala ve Vídni. Boltzmanna zaujala Stefanova práce v oblasti kinetické teorie plynů. Vztah učitele Stefana k posluchači Boltzmannovi nejlépe dokresluje Boltzmannova vzpomínka: “Když jsem se blíže seznámil se Stefanem, první věc, kterou mě dal, byl Maxwellův Treatise on Electricity and Magnetism. Poněvadž jsem v té době neznal dobře anglicky, Stefan mně pomáhal i v angličtině.“ [2] Roku 1866 obhájil doktorskou disertační práci, o rok později se habilitoval a stal se Stefanovým asistentem. Ve 25 letech odešel na místo profesora fyziky na univerzitu v Grazu, a za krátkou dobu byl zvolen profesorem matematiky na univerzitě ve Vídni. V roce 1872 se ve Wiener Berichte objevila skromně nazvaná práce Weitere Studien über das Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen, která znamenala mezník ve vývoji statistické fyziky.


Ludwig Boltzmann.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Ani ve Vídni dlouho nepobyl. Vrátil se zpět do Grazu jako profesor experimentální fyziky. Tady se seznámil se svou budoucí manželkou Henriettou von Aigentler. Pod Boltzmannovým vlivem se tato krásná žena rozhodla studovat matematiku a fyziku. To nebylo podle zvyklostí ani zákonů možné, proto k jejímu zápisu musel udělit výjimku ministr školství.

Jako experimentální fyzik se soustředil především na elektrické a magnetické jevy, potvrdil Maxwellův vztah mezi dielektrickou permitivitou a indexem lomu pevných látek a plynů. Zabýval se elektrostrikcí, magnetostrikcí, termoelektrickými jevy atd. Jeho hlavní zásluhou je rozvinutí kinetické teorie plynů. Dokázal, že Maxwellovo rozdělení molekul ideálního plynu podle rychlostí z roku 1868 je jediné možné rovnovážné rozdělení, a přešel od rozdělení podle rychlostí k rozdělení podle energie. Na základě prací Rudolfa Clausia a Jamese Maxwella roku 1877 propracoval vztah mezi entropií a pravděpodobností: etropie je úměrná logaritmu pravděpodobnosti stavů, koeficientem úměrnosti je univerzální Boltzmannova konstanta. Narůstající entropie, o které mluví druhá věta termodynamiky, se takto stává přechodem k stále pravděpodobnějším stavům.

Ze spolupráce Boltzmanna a Stefana vzešel zákon Stefan–Boltzmannův o intenzitě vyzařování v závislosti na teplotě. Tento vztah byl Stefanem experimentálně určen už v roce 1879 a Boltzmann ho teoreticky odvodil z Maxwelovy elektromagnetické teorie záření a druhé věty termodynamiky o pět let později. Ve stejném roce při zkoumání tepelného záření na základě elektromagnetické teorie světla dospěl k závěru, že záření v dutině působí na její stěny tlakem rovným třetině energie záření v jednotce objemu. Přenesl termodynamické pojmy tlaku a teploty na záření černého tělesa.

V roce 1890 dostal Boltzmann nabídku na vedení katedry teoretické fyziky v Mnichově, kde se konečně mohl věnovat svému oboru – statistické fyzice. Po čtyřech letech odešel zpět do Vídně, kde se stal profesorem filozofie a historie přírodních věd Ernst Mach, zarytý odpůrce atomové teorie. Boltzman dlouho tu nepobyl a odešel do Lipska, kde byl šéfem Wilhelm Ostwald, Boltzmannův osobní přítel, ale také stoupenec Macha. Neustálé spory vedly koncem roku 1900 k Boltzmannově těžkému nervovému otřesu. Boltzmannův zdravotní stav se stále zhoršoval, trpěl anginou pectoris a slábnoucím zrakem. Když nepřinesl zlepšení ani léčebný pobyt v Itálii, dostavily se hluboké deprese z nichž našel 5. října 1906 východisko v sebevraždě, kterou spáchal v Duinu nedaleko Terstu.


Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Použité zdroje

[1] JÁCHIM, F. Před devadesáti lety zemřel Ludwig Boltzmann. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, červen 1996, roč. 5, č. 10. s. 554–555. ISSN 1210–1761.

[2] KVASNICA, J. Ludwig Boltzmann. Pokroky matematiky, fyziky a astronomie, 1976, roč. 21, č. 5, s. 291-292. ISSN 0032-2423.

[3] LENARD, P. Velcí přírodozpytci. Přeložil F. X. Lánský. 2. české vydání. Praha: Vydavatelstvo Družstevní práce, 1943.

[4] Encyklopedická edice, listy, matematici. ISBN 80–860–44–05–X.

Autor textu: 
Mgr. Magda Králová

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.