ლუდვიგ ბოლცმანი არის იდეალური აირების მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის შემქმნელი. დაიბადა 1844 წელს ვენაში. ბოლცმანი მეცნიერების პიონერი და აღმომჩენია. მისი ნამუშევრები და კვლევები ხშირად არასწორად იყო გაგებული და უარყოფილი საზოგადოების მიერ. თუმცა, ფიზიკის შემდგომი განვითარებასთან ერთად, მისი ნამუშევარი აღიარებული და შემდგომში გამოქვეყნდა.
მეცნიერის სამეცნიერო ინტერესები მოიცავდა ისეთ ფუნდამენტურ სფეროებს, როგორიცაა ფიზიკა და მათემატიკა. 1867 წლიდან მუშაობდა მასწავლებლად არაერთ უმაღლეს სასწავლებელში. თავის კვლევაში მან აღმოაჩინა, რომ გაზის წნევა გამოწვეულია მოლეკულების ქაოტური ზემოქმედებით იმ ჭურჭლის კედლებზე, რომელშიც ისინი მდებარეობს, ხოლო ტემპერატურა პირდაპირ დამოკიდებულია ნაწილაკების (მოლეკულების) სიჩქარეზე, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მათ კინეტიკაზე. ენერგია. ამიტომ, რაც უფრო სწრაფად მოძრაობენ ეს ნაწილაკები, მით უფრო მაღალია ტემპერატურა. ბოლცმანის კონსტანტას სახელოვანი ავსტრიელი მეცნიერის სახელი ეწოდა. სწორედ მან შეიტანა ფასდაუდებელი წვლილი სტატიკური ფიზიკის განვითარებაში.
ამ მუდმივი მნიშვნელობის ფიზიკური მნიშვნელობა
ბოლცმანის მუდმივი განსაზღვრავს ურთიერთობას ისეთ ფიზიკურ სიდიდეებს შორის, როგორიცაა ტემპერატურა და ენერგია. სტატიკურშიმექანიკა, ის თამაშობს მთავარ როლს. ბოლცმანის მუდმივია k=1, 3806505(24)10-23J/K. ფრჩხილებში მოცემული რიცხვები მიუთითებს დასაშვებ შეცდომაზე მნიშვნელობის მნიშვნელობაში ბოლო ციფრებთან მიმართებაში. აღსანიშნავია, რომ ბოლცმანის მუდმივი ასევე შეიძლება იყოს მიღებული სხვა ფიზიკური მუდმივებისგან. თუმცა, ეს გამოთვლები საკმაოდ რთული და რთული შესასრულებელია. ისინი საჭიროებენ ღრმა ცოდნას არა მხოლოდ ფიზიკის, არამედ უმაღლეს მათემატიკაშიც.
ურთიერთობა აბსოლუტურ ტემპერატურასა და ენერგიას შორის
შტეფან-ბოლცმანის მუდმივი საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ მიკრო და მაკრო სამყაროს მახასიათებლები, კერძოდ მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარის თანაფარდობა ტემპერატურასთან. ფორმულა, რომელიც აღწერს ამ თანაფარდობას, ასეთია: 3/2 მვ2=kT.
ერთგვაროვან აირში ჭურჭელში გარკვეულ ტემპერატურაზე T, ენერგია, რომელიც მოდის თავისუფლების თითოეულ ხარისხზე, ტოლია kT/2 თანაფარდობით. იმის ცოდნა, თუ რა ტემპერატურაზე მდებარეობს მოლეკულები და მათი მასა, შეიძლება ადვილად გამოვთვალოთ ფესვის საშუალო კვადრატული სიჩქარე. თუმცა, ეს ფორმულა არ არის შესაფერისი დიატომური გაზებისთვის.
ლუდვიგ ბოლცმანის თანაფარდობა (ენტროპია - ალბათობა)
თერმოდინამიკური სისტემის ენტროპია შეიძლება განისაზღვროს, როგორც თერმოდინამიკური ალბათობის ლოგარითმი. ამ თანაფარდობას შეიძლება ეწოდოს დიდი ავსტრიელი ფიზიკოსის მთავარი მიღწევა და აღმოჩენა, რომელიც მან სიცოცხლის ბოლოს გააკეთა. მეცნიერის ცხოვრების განმავლობაში ის არასოდეს მიუღიააღიარება სამეცნიერო წრეებში, მაგრამ მისი გარდაცვალებიდან ოთხი წლის შემდეგ ეს აღმოჩენა ოფიციალურად იქნა აღიარებული.
რამდენიმე სიტყვა დასასრულში
ბოლცმანის მუდმივი არა მხოლოდ ქმნის სტატიკური ფიზიკისა და მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის ბირთვს, არამედ გარკვეული გავლენა მოახდინა ფიზიკური თეორიების შემდგომ განვითარებაზე. ეს ეხება, მაგალითად, ისეთ განყოფილებას, როგორიცაა კვანტური მექანიკა.
