L・E・ボルツマン【エントロピー(S=k LogW)を考えていった男の葛藤と業績】 L・E・ボルツマン【1844年2月20日 ~ 1906年9月5日】アホでもわかるエントロピー 【スポンサーリンク】ボルツマンの生い立ちその名はLudwig Eduard Boltzmann。ボルツマンはオーストリア・ウィーン出身の物理学者にして哲学者です。カノニカルな(統計的な)議論の他に電磁気学や熱力学、それらを扱う数学の研究でボルツマンは業績を残しました。ボルツマンは芸術の都ウィーンに生まれ、子供時代にピアニストであるA・ブルックナーからピアノを学んでいます。 指導者としてのボルツマンの業績としてはエーレンフェストが博士論文を書く時の指導が挙げられます。後程もう少し言及しますがエーレンフェストの定理にはボルツマンの信念が込められていると言えるでしょう。また、科学史から見てもボルツマンの原子認識の流れは大きな一歩だったと言えます。ここでの一歩が無ければ素粒子やブラウン運動のイメージは湧かなかったでしょう。 ボルツマンの研究業績そんなボルツマンの墓にはS=k LogWと書かれています。そこでいうSとはエントロピーというパラメターで対象系の乱雑さを表します。k(またはkBと記載します)というパラメターを定めてボルツマンが定量化した概念です。クラウジウスが使ったエントロピーをボルツマンが再定義した、とも言えます「乱雑さ」は統計力学において温度T、容積V、圧力P等と関連してボルツマンの関係式として定式化されました。 ボルツマンの研究業績の中で特に私が関心をもつのは原子論に関しての現象把握です。観測に直接かからない「原子」は色々な見方をされていました。そんな原子に対してボルツマンは「乱雑さ」または「無秩序」の度合いという新しい物理量である「エントロピー」を使い原子の実在に近づいていったのです。結果として対立する考えが物理学会で生じていて原子モデルを使うボルツマンと、実証主義で理論を進めるエルンスト・マッハの間で論争が続きます。原子論モデルを大きく進めるプランクの登場まで その後、何年間も必要なのです。 もやもやした状態は続きます。 そして、エーレンファストの定理で 「原子」と「量子」は見事に関連が示されます。しかし、残念なことに、、こうした全体像を ボルツマンが見ることは出来ませんでした。ボルツマンは晩年に精神障害に悩み自ら命を絶つという悲しい最期を遂げています。ここで、暫し物理学は大きな壁に突き当たっていたように思えます。沢山の天才達が問題の大きさに畏怖したのでしょう。 ボルツマンはピアノが好きでした。花を手向ける場所がありますよね。〆最後に〆コスパ最強・テックジム|プログラミング教室の無料カウンセリング【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 問題点に関しては適時、 返信・改定をします。nowkouji226@gmail.com2020/09/05_初回投稿 2024/06/14_改定投稿(旧)舞台別のご紹介 纏めサイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 オーストリア関連のご紹介へ ウィーン大関連のご紹介へ 熱統計関連のご紹介へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】(2021年9月時点での対応英訳)Boltzmann’s upbringingIts name is Ludwig Eduard Boltzmann.Boltzmann is a physicist and philosopher from Vienna, Austria. In addition to canonical (statistical) discussions, he has made significant contributions to the study of electromagnetism, thermodynamics, and the mathematics that deals with them. He was born in Vienna. As a child, he learned the piano from pianist A. Bruckner.Boltzmann’s achievements as a mentor include teaching Ehrenfest when writing his dissertation. It can be said that Ehrenfest’s theorem contains Boltzmann’s belief. Also, from the history of science, it can be said that Boltzmann’s flow of atomic recognition was a big step. Without one step here, the image of elementary particles and Brownian motion would not have come out.Boltzmann’s research achievementsS = k Log W is written on Boltzmann’s tomb.S here is a parameter called entropy, which represents the disorder of the target system. It is a concept quantified by Boltzmann by defining a parameter called k (or described as kB).It can be said that Boltzmann redefined the entropy used by Clausius. “Randomness” was formulated as Boltzmann’s relational expression in relation to temperature T, volume V, pressure P, etc. in statistical mechanics.Among Boltzmann’s research achievements, I am particularly interested in understanding phenomena related to atomism. Atoms that are not directly observed have been viewed in various ways.For such an atom, Boltzmann approached the existence of the atom by using “entropy”, which is a new physical quantity of “randomness” or “disorder”.As a result, conflicting ideas have arisen at the Physical Society of Japan, and controversy continues between Boltzmann, who uses atomic models, and Ernst Mach, who pursues positivist theory. It will take many years after the advent of Planck, which greatly advances the atomist model.And, unfortunately, Boltzmann had a sad end in his later years, suffering from a mental illness and dying himself.Here, for a while, physics seems to have hit a big wall. Many geniuses would have been afraid of the magnitude of the problem.Boltzmann liked the piano. He has a place to turn flowers.FacebookXHatenaPocketCopy