fbpx
วิกิพีเดีย

ลูทวิช บ็อลทซ์มัน

ลูทวิช เอดูอาร์ท บ็อลทซ์มัน (เยอรมัน: Ludwig Eduard Boltzmann; 20 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1844 – 5 กันยายน ค.ศ. 1906) เป็นนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ผู้มีชื่อเสียงจากการเป็นส่วนหนึ่งของการค้นพบด้านกลศาสตร์สถิติและอุณหพลศาสตร์สถิติ เป็นหนึ่งในบรรดานักวิทยาศาสตร์ผู้คิดค้นทฤษฎีอะตอมในยุคที่แบบจำลองวิทยาศาสตร์ด้านอะตอมยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่

ลูทวิช บ็อลทซ์มัน
เกิด20 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1844(1844-02-20)
เวียนนา จักรวรรดิออสเตรีย
เสียชีวิต5 กันยายน ค.ศ. 1906 (62 ปี)
Tybein ตรีเยสเต จักรวรรดิออสเตรีย-ฮังการี (ปัจจุบันอยู่ในประเทศอิตาลี)
สัญชาติออสเตรีย
ชาติพันธุ์ออสเตรีย
อาชีพนักฟิสิกส์

ประวัติ

งานด้านฟิสิกส์

งานด้านวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดของบ็อลทซ์มันได้แก่ ทฤษฎีจลนศาสตร์ รวมถึงการศึกษาความเร็วของโมเลกุลแก๊สในสมการการกระจายของแมกซ์เวลล์-บ็อลทซ์มัน วิชาสถิติของแมกซ์เวลล์-บ็อลทซ์มันและการกระจายของบ็อลทซ์มันเกี่ยวกับพลังงานยังเป็นพื้นฐานสำคัญของวิชากลศาสตร์สถิติดั้งเดิมอีกด้วย โดยนำไปใช้อธิบายปรากฏการณ์หลายอย่างที่ไม่จำต้องใช้หลักสถิติควอนตัม และทำให้สามารถเข้าใจผลเกี่ยวกับอุณหภูมิได้อย่างลึกซึ้ง

โดยมากแล้วการคิดค้นทางฟิสิกส์ไม่สอดคล้องกับความเชื่อของบ็อลทซ์มันเกี่ยวกับความเป็นจริงของอะตอมและโมเลกุล งานที่สอดคล้องกับเขามาจากแมกซ์เวลล์ในสกอตแลนด์ และกิบส์ในสหรัฐอเมริกา กับนักเคมีจำนวนหนึ่งหลังจากการค้นพบของจอห์น ดาลตัน ในปี ค.ศ. 1808 บ็อลทซ์มันต้องต่อสู้โต้เถียงกับบรรณาธิการนิตยสารด้านฟิสิกส์ในเยอรมนีผู้มีชื่อเสียงเป็นเวลายาวนาน เพราะบรรณาธิการผู้นั้นปฏิเสธผลงานของบ็อลทซ์มันที่อ้างอิงถึงอะตอมกับโมเลกุลในลักษณะอื่นที่ไม่สอดคล้องกับโครงสร้างทางทฤษฎีในยุคนั้น แต่หลังจากบ็อลทซ์มันเสียชีวิตไปไม่กี่ปี ผลการศึกษาสารแขวนลอยของแปแร็งได้ยืนยันตัวเลขของค่าอาโวกาโดรและค่าคงที่บ็อลทซ์มัน ทำให้โลกยอมรับว่าอนุภาคเล็กๆ อย่างอะตอมนั้นมีอยู่จริง ๆ

พลังค์ได้กล่าวไว้ว่า "บุคคลแรกที่ระบุความสัมพันธ์แบบลอการิทึมระหว่างเอนโทรปีกับความน่าจะเป็น คือ เอ็ล. บ็อลทซ์มัน ในทฤษฎีจลนศาสตร์ของแก๊สของเขา" สมการเอนโทรปี S อันโด่งดังนี้คือ

 

โดยที่   = 1.3806505(24) × 10−23 JK−1 คือค่าคงที่บ็อลทซ์มัน และ log ในที่นี้เป็นลอการิทึมฐานธรรมชาติ (e)   คือ Wahrscheinlichkeit หรือความถี่การเกิด macrostate หรือกล่าวให้ตรงคือค่าความเป็นไปได้ในการเกิด microstates เมื่อเทียบกับสถานะ macroscopic ของระบบ

สมการบ็อลทซ์มัน

ดูบทความหลักที่: สมการบ็อลทซ์มัน

สมการบ็อลทซ์มัน พัฒนาขึ้นเพื่อพยายามอธิบายพลศาสตร์ของแก๊สอุดมคติ

 

โดยที่   หมายถึงฟังก์ชันการกระจายตัวของตำแหน่งอนุภาคเดี่ยวกับโมเมนตัม ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง (ดูใน การกระจายของแมกซ์เวลล์-บ็อลทซ์มัน)   คือแรงที่กระทำ   คือมวลของอนุภาค   คือเวลา และ   คือความเร็วเฉลี่ยของอนุภาค

อ้างอิง

  1. Planck, Max (1914). The Theory of Heat Radiation. P. Blakiston Son & Co. English translation by Morton Masius of the 2nd ed. of Waermestrahlung. Reprinted by Dover (1959) & (1991), p. 119. ISBN 0-486-66811-8
  2. หลักการของเอนโทรปีเกิดมาจากรูด็อล์ฟ เคลาซีอุส ในปี ค.ศ. 1865 เขาเป็นผู้แรกที่กำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์โดยกล่าวว่า "เอนโทรปีจะเพิ่มขึ้นเสมอ"
  3. อีกหลักการหนึ่งมาจากการให้คำนิยาม information entropy ของคล็อด แชนนอน ในปี ค.ศ. 1948 [1] ซึ่งเดิมตั้งใจจะประยุกต์ใช้กับทฤษฎีด้านการสื่อสาร แต่ก็สามารถใช้ได้กับทุกแขนง เมื่อลดรูปสามารถเข้ากันกับสมการของบ็อลทซ์มัน เมื่อความเป็นไปได้ทั้งหมดมีค่าเท่ากัน ความพิเศษของหลักการนี้อยู่ที่มันสามารถให้ผลลัพธ์ทันทีโดยไม่ต้องอาศัยแฟกทอเรียลหรือการประมาณของสเตอร์ลิง รูปแบบสมการอย่างง่ายพบได้ในผลงานของบ็อลทซ์มันและคล้ายคลึงกับทฤษฎี H ในกลศาสตร์ควอนตัมของกิ๊บส์อย่างยิ่ง
  4. Pauli, Wolfgang (1973). Statistical Mechanics. Cambridge: MIT Press. ISBN 0-262-66035-0., p. 21

แหล่งข้อมูลอื่น

  • Uffink, Jos (2004). "Boltzmann's Work in Statistical Physics". Stanford Encyclopedia of Philosophy. สืบค้นเมื่อ 2007-06-11.
  • "Ludwig Boltzmann," Universität Wien (German).
  • Ruth Lewin Sime, Lise Meitner: A Life in Physics Chapter One: Girlhood in Vienna gives Lise Meitner's account of Boltzmann's teaching and career.
  • Cohen, E.G.D., 1996, "Boltzmann and Statistical Mechanics."
  • Eftekhari, Ali, "Ludwig Boltzmann (1844-1906)." Discusses Boltzmann's philosophical opinions, with numerous quotes.

ทว, อลทซ, ทว, เอด, อาร, อลทซ, เยอรม, ludwig, eduard, boltzmann, มภาพ, นธ, 1844, นยายน, 1906, เป, นน, กฟ, กส, ชาวออสเตร, อเส, ยงจากการเป, นส, วนหน, งของการค, นพบด, านกลศาสตร, สถ, และอ, ณหพลศาสตร, สถ, เป, นหน, งในบรรดาน, กว, ทยาศาสตร, ดค, นทฤษฎ, อะตอมในย, คท, แบ. luthwich exduxarth bxlthsmn eyxrmn Ludwig Eduard Boltzmann 20 kumphaphnth kh s 1844 5 knyayn kh s 1906 epnnkfisikschawxxsetriy phumichuxesiyngcakkarepnswnhnungkhxngkarkhnphbdanklsastrsthitiaelaxunhphlsastrsthiti epnhnunginbrrdankwithyasastrphukhidkhnthvsdixatxminyukhthiaebbcalxngwithyasastrdanxatxmyngepnthithkethiyngknxyuluthwich bxlthsmnekid20 kumphaphnth kh s 1844 1844 02 20 ewiynna ckrwrrdixxsetriyesiychiwit5 knyayn kh s 1906 62 pi Tybein trieyset ckrwrrdixxsetriy hngkari pccubnxyuinpraethsxitali sychatixxsetriychatiphnthuxxsetriyxachiphnkfisiks enuxha 1 prawti 2 ngandanfisiks 3 smkarbxlthsmn 4 xangxing 5 aehlngkhxmulxunprawti aekikhswnnirxephimetimkhxmul khunsamarthchwyephimkhxmulswnniidngandanfisiks aekikhngandanwithyasastrthisakhythisudkhxngbxlthsmnidaek thvsdiclnsastr rwmthungkarsuksakhwamerwkhxngomelkulaeksinsmkarkarkracaykhxngaemksewll bxlthsmn wichasthitikhxngaemksewll bxlthsmnaelakarkracaykhxngbxlthsmnekiywkbphlngnganyngepnphunthansakhykhxngwichaklsastrsthitidngedimxikdwy odynaipichxthibaypraktkarnhlayxyangthiimcatxngichhlksthitikhwxntm aelathaihsamarthekhaicphlekiywkbxunhphumiidxyangluksungodymakaelwkarkhidkhnthangfisiksimsxdkhlxngkbkhwamechuxkhxngbxlthsmnekiywkbkhwamepncringkhxngxatxmaelaomelkul nganthisxdkhlxngkbekhamacakaemksewllinskxtaelnd aelakibsinshrthxemrika kbnkekhmicanwnhnunghlngcakkarkhnphbkhxngcxhn daltn inpi kh s 1808 bxlthsmntxngtxsuotethiyngkbbrrnathikarnitysardanfisiksineyxrmniphumichuxesiyngepnewlayawnan ephraabrrnathikarphunnptiesthphlngankhxngbxlthsmnthixangxingthungxatxmkbomelkulinlksnaxunthiimsxdkhlxngkbokhrngsrangthangthvsdiinyukhnn aethlngcakbxlthsmnesiychiwitipimkipi phlkarsuksasaraekhwnlxykhxngaepaerngidyunyntwelkhkhxngkhaxaowkaodraelakhakhngthibxlthsmn thaiholkyxmrbwaxnuphakhelk xyangxatxmnnmixyucring phlngkhidklawiwwa bukhkhlaerkthirabukhwamsmphnthaebblxkarithumrahwangexnothrpikbkhwamnacaepn khux exl bxlthsmn inthvsdiclnsastrkhxngaekskhxngekha 1 smkarexnothrpi S xnodngdngnikhux 2 3 S k log W displaystyle S k log W dd dd odythi k displaystyle k 1 3806505 24 10 23 JK 1 khuxkhakhngthibxlthsmn aela log inthiniepnlxkarithumthanthrrmchati e W displaystyle W khux Wahrscheinlichkeit hruxkhwamthikarekid macrostate 4 hruxklawihtrngkhuxkhakhwamepnipidinkarekid microstates emuxethiybkbsthana macroscopic khxngrabbsmkarbxlthsmn aekikhdubthkhwamhlkthi smkarbxlthsmn smkarbxlthsmn phthnakhunephuxphyayamxthibayphlsastrkhxngaeksxudmkhti f t v f x F m f v f t c o l l i s i o n displaystyle frac partial f partial t v frac partial f partial x frac F m frac partial f partial v frac partial f partial t left frac right mathrm collision odythi f displaystyle f hmaythungfngkchnkarkracaytwkhxngtaaehnngxnuphakhediywkbomemntm n ewlaidewlahnung duin karkracaykhxngaemksewll bxlthsmn F displaystyle F khuxaerngthikratha m displaystyle m khuxmwlkhxngxnuphakh t displaystyle t khuxewla aela v displaystyle v khuxkhwamerwechliykhxngxnuphakhxangxing aekikh Planck Max 1914 The Theory of Heat Radiation P Blakiston Son amp Co English translation by Morton Masius of the 2nd ed of Waermestrahlung Reprinted by Dover 1959 amp 1991 p 119 ISBN 0 486 66811 8 hlkkarkhxngexnothrpiekidmacakrudxlf ekhlasixus inpi kh s 1865 ekhaepnphuaerkthikahndkdkhxthisxngkhxngxunhphlsastrodyklawwa exnothrpicaephimkhunesmx xikhlkkarhnungmacakkarihkhaniyam information entropy khxngkhlxd aechnnxn inpi kh s 1948 1 sungedimtngiccaprayuktichkbthvsdidankarsuxsar aetksamarthichidkbthukaekhnng emuxldrupsamarthekhaknkbsmkarkhxngbxlthsmn emuxkhwamepnipidthnghmdmikhaethakn khwamphiesskhxnghlkkarnixyuthimnsamarthihphllphththnthiodyimtxngxasyaefkthxeriylhruxkarpramankhxngsetxrling rupaebbsmkarxyangngayphbidinphlngankhxngbxlthsmnaelakhlaykhlungkbthvsdi H inklsastrkhwxntmkhxngkibsxyangying Pauli Wolfgang 1973 Statistical Mechanics Cambridge MIT Press ISBN 0 262 66035 0 p 21aehlngkhxmulxun aekikhkhxmmxns miphaphaelasuxekiywkb luthwich bxlthsmnUffink Jos 2004 Boltzmann s Work in Statistical Physics Stanford Encyclopedia of Philosophy subkhnemux 2007 06 11 Ludwig Boltzmann Universitat Wien German Ruth Lewin Sime Lise Meitner A Life in Physics Chapter One Girlhood in Vienna gives Lise Meitner s account of Boltzmann s teaching and career Cohen E G D 1996 Boltzmann and Statistical Mechanics Eftekhari Ali Ludwig Boltzmann 1844 1906 Discusses Boltzmann s philosophical opinions with numerous quotes bthkhwamekiywkbchiwprawtiniyngepnokhrng khunsamarthchwywikiphiediyidodyephimkhxmulekhathungcak https th wikipedia org w index php title luthwich bxlthsmn amp oldid 7864532, wikipedia, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด,

บทความ

, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม