Ludvigs Bolcmans ir ideālo gāzu molekulāri kinētiskās teorijas radītājs. Dzimis 1844. gadā Vīnē. Bolcmans ir zinātnes pionieris un atklājējs. Viņa darbus un pētījumus sabiedrība bieži pārprata un noraidīja. Tomēr līdz ar fizikas tālāku attīstību viņa darbs tika atzīts un pēc tam publicēts.
Zinātnieka zinātniskās intereses aptvēra tādas fundamentālas jomas kā fizika un matemātika. No 1867. gada viņš strādāja par skolotāju vairākās augstskolās. Savā pētījumā viņš atklāja, ka gāzes spiedienu rada molekulu haotiskā ietekme uz trauka sienām, kurā tās atrodas, savukārt temperatūra ir tieši atkarīga no daļiņu (molekulu) ātruma, citiem vārdiem sakot, no to kinētikas. enerģiju. Tāpēc, jo ātrāk šīs daļiņas pārvietojas, jo augstāka ir temperatūra. Boltzmana konstante ir nosaukta slavenā austriešu zinātnieka vārdā. Tieši viņš sniedza nenovērtējamu ieguldījumu statiskās fizikas attīstībā.
Šīs nemainīgās vērtības fiziskā nozīme
Bolcmaņa konstante nosaka saistību starp tādiem fizikāliem lielumiem kā temperatūra un enerģija. Statiskā stāvoklīmehānikā, tai ir liela galvenā loma. Bolcmaņa konstante ir k=1, 3806505(24)10-23J/K. Cipari iekavās norāda pieļaujamo kļūdu vērtības vērtībā attiecībā pret pēdējiem cipariem. Ir vērts atzīmēt, ka Bolcmana konstanti var iegūt arī no citām fizikālām konstantēm. Tomēr šie aprēķini ir diezgan sarežģīti un grūti izpildāmi. Tās prasa dziļas zināšanas ne tikai fizikas jomā, bet arī augstākajā matemātikā.
Saistība starp absolūto temperatūru un enerģiju
Stefana-Bolcmaņa konstante ļauj savienot mikro- un makropasaules raksturlielumus, proti, molekulu kustības ātruma attiecību pret temperatūru. Formula, kas apraksta šo attiecību, ir šāda: 3/2mv2=kT.
Viendabīgā gāzē traukā pie noteiktas temperatūras T enerģija, kas krīt uz katru no brīvības pakāpēm, ir vienāda ar attiecību kT/2. Zinot temperatūru, kurā atrodas molekulas, un to masu, var viegli aprēķināt vidējo kvadrātisko ātrumu. Tomēr šī formula nav piemērota diatomiskām gāzēm.
Ludviga Bolcmaņa attiecība (entropija – varbūtība)
Termodinamiskās sistēmas entropiju var definēt kā termodinamiskās varbūtības logaritmu. Šo attiecību var saukt par izcilā austriešu fiziķa galveno sasniegumu un atklājumu, ko viņš paveica savas dzīves beigās. Zinātnieka dzīves laikā tas nekad nav saņēmisatzinību zinātnieku aprindās, bet četrus gadus pēc viņa nāves šis atklājums tika oficiāli atzīts.
Daži vārdi noslēgumā
Bolcmaņa konstante veido ne tikai statiskās fizikas un molekulāri kinētiskās teorijas kodolu, bet arī zināmā mērā ietekmēja fizikālo teoriju tālāko attīstību. Tas attiecas, piemēram, uz tādu sadaļu kā kvantu mehānika.
