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liyuanyuan0707

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[资源] 长使英雄泪满襟 ---- 《说不尽的玻尔兹曼》

长使英雄泪满襟 ---- 《说不尽的玻尔兹曼》

玻耳兹曼(Ludwig Boltzmann)，1844年2月20曰～1906年9月5曰，奥地利物理学家，热力学和统计力学的奠基人之一。出生于维也纳，1866年获得维也纳大学博士学位。

　　　　

生平简介：
      玻耳兹曼是德裔奥地利物理学家。1844年2月20曰生于“音乐之都”维也纳。父亲是文官；母亲是基督徒。十五岁时父亲病逝，次年弟弟夭折。家庭经济状况极端困难。青少年时代的玻耳兹曼聪明伶俐、志趣广泛，学习成绩始终在班上名列前茅。1863年，进入著名的维也纳大学学习物理学和数学专业。大学毕业后，继续攻读博士学位。1866年2月6曰，不满22岁的玻尔�?曼完成了他的博士论文：“力学在热力学第二定律中的地位和作用”。在论文中，他利用原子运动轨道闭合的假设，将熵的表示与力学的最小作用原理直接联系起来，试图从纯力学的角度证明热力学第二定律。但他在博士论文中所提出的假设是难以令人置信的；证明也没有得到同行的认可。
   Ludwig Boltzmann (February 20, 1844 - September 5, 1906) was an Austrian physicist famous for the invention of statistical mechanics. Boltzmann was awarded a doctorate from the University of Vienna in 1866 for a thesis on the kinetic theory of gases supervised by Jožef Stefan and subsequently became his assistant.
   In 1877 Boltzmann used statistical ideas to gain valuable insight into the meaning of entropy. He realized that entropy could be thought of as a measure of disorder, and that the second law of thermodynamics expressed the fact that disorder tends to increase.
   Boltzmann is best known for laying the foundations of statistical mechanics, along, but independently, with Willard Gibbs. Their theories connected the properties and behaviour of atoms and molecules with the large-scale properties and behaviour of the substances of which they are the building blocks. In 1871, Boltzmann derived the Maxwell-Boltzmann distribution, in 1884, he derived the Stefan-Boltzmann law theoretically.
Today, his formula for entropy S is famous: S = klnΩ K is the Boltzmann constant andΩ is the number of possible microscopic states which give the same thermodynamical state that a system may be in. Indeed this formula, as he published it in the nomenclature of his day, is engraved on Boltzmann's tombstone.

主要贡献：
　　1869年，将麦克斯韦速度分布律推广到保守力场作用下的情况，得到了玻耳兹曼分布律；
　　1872年，建立了玻耳兹曼方程（又称输运方程），描述气体从非平衡态到平衡态过渡的过程；
　　1877年，提出了著名的玻耳兹曼熵公式S=k*logW，后普朗克将其改写为S=kB*lnΩ，kB被称为玻耳兹曼常数；
　　19世纪末期与斯忒藩一起建立了斯忒藩－玻耳兹曼定律。
　　后期在与马赫的经验主义和奥斯特瓦尔德的唯能论论战中身心俱疲，于1906年9月5曰自杀身亡。

方在庆－－－－说不尽的玻尔兹曼

QUOTE:
尽管玻尔兹曼的“原子论”与奥斯特瓦尔德“唯能论”之间的论战，最终玻尔兹曼取胜，但这个过程对于一个科学家的生命来说，又显得太长了。玻尔兹曼一直有一种孤军奋战的感觉。他曾两度试图自杀。


　

                              说不尽的玻尔兹曼

　有人说奥地利物理学家玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann，1844～1906）终其一生都是一个“乡巴佬”，他自己要为他一生的不断搬迁、无间断的矛盾冲突负责，甚至他以自杀来结束自己辉煌一生的方式也是价值观冲突的必然结果。也有人说玻尔兹曼是当时的费曼。他讲课极为风趣、妙语连篇，课堂上经常出现诸如“非常大的小”之类的话语。幽默是他的天性，但他性格中的另一面——自视甚高与极端不自信的奇妙结合——对这位天才的心灵损害极大。《玻尔兹曼》一书作者用了一个副标题：“笃信原子的人”，又给玻尔兹曼画出了另一个侧面像。
如果我们摈弃具有严格“决定性”色彩的 “社会建构论”，而采用一种较为“软弱”的立场，试图在当时的各种社会文化组成中寻找一些相关因素，应该还是可行的。玻尔兹曼的“父国”处于当时被称为 “多瑙河畔的中国”的奥地利。奥匈帝国外表上极其强盛，但内部矛盾重重。在学术界，人们常常为一些繁文缛节而浪费时间，不断的文牍折磨着疲倦的学者，遵从一定的礼仪“程序”比具体的事情更重要。在奥地利和巴伐利亚，教授阶层尽管地位不低，但并不属于最受尊敬的阶层，退休后还得为没有着落的养老金发愁。
玻尔兹曼出生于维也纳，在维也纳和林茨接受教育，22岁便获得博士学位，之后就有好几个大学向他提供职位。他曾先后在格拉茨大学、维也纳大学、慕尼黑大学以及莱比锡大学等地任教。其中曾分别在格拉茨大学和维也纳大学两度任教。
在玻尔兹曼时代，热力学理论并没有得到广泛的传播。他在使科学界接受热力学理论、尤其是热力学第二定律方面立下了汗马功劳。通常人们认为他和麦克斯韦发现了气体动力学理论，他被公认为统计力学的奠基者。
按理说，他的学术生涯应该异常平坦才对，可事实上却充满了艰辛。其中有不少是社会的因素，但更多的应该与他个人的性格有关。
在玻尔兹曼与奥斯特瓦尔德之间发生的“原子论”和“唯能论”的争论，在科学史上非常著名。按照普朗克的话来说，“这两个死对头都同样机智，应答如流；彼此都很有才气。”当时，双方各有自己的支持者。奥斯特瓦尔德的“后台”是不承认有“原子”存在的恩斯特·马赫。由于马赫在科学界的巨大影响，当时有许多著名的科学家也拒绝承认“原子”的实在性。后来大名鼎鼎的普朗克当时站在玻尔兹曼一边，但由于名气还小，最多只是扮演了玻尔兹曼助手的角色。但玻尔兹曼并不承认这位助手的功劳，甚至有点不屑一顾。尽管都反对“唯能论”，普朗克的观点与玻尔兹曼的观点还是有所区别。尤其让玻尔兹曼恼火的是，普朗克对玻尔兹曼珍爱的原子论，并没有多少热情。后来，普朗克的一位学生泽尔梅罗（E. Zermelo）又写了一篇文章指出玻尔兹曼的H－定理中的一个严重的缺陷，这就更让玻尔兹曼恼羞成怒。玻尔兹曼以一种讽刺的口吻来答复泽尔梅罗，转过来对普朗克的意见更大。即使在给普朗克的信中，玻尔兹曼常常也难掩自己的“愤恨”之情。只是到了晚年，当普朗克向他报告自己以原子论为基础来推导辐射定律时，他才转怒为喜、心平气和。
玻尔兹曼沉浸在与这些不同见解的斗争中，这在一定程度上损害了他的生理和心理健康。
尽管玻尔兹曼的“原子论”与奥斯特瓦尔德“唯能论”之间的论战，最终玻尔兹曼取胜，但这个过程对于一个科学家的生命来说，又显得太长了。玻尔兹曼一直有一种孤军奋战的感觉。他曾两度试图自杀。1900年的那次没有成功，他陷入了一种两难境界。再加上晚年接替马赫担任归纳科学哲学教授，后几次哲学课上的不成功，他对自己能否讲好课，产生了怀疑。
玻尔兹曼的痛苦与曰俱增，又没有别的办法解脱，他似乎不太可能从外面获得帮忙。如果把他的精神世界也能比作一个系统的话，那也是一个封闭的系统。按照熵增加原理，孤立系统的熵不可能永远减小，它是在无情地朝着其极大值增长。也就是说，其混乱程度在朝极大值方向发展。玻尔兹曼的精神世界成了一个不可逆的过程，他最后只好选择自杀的方式来结束其“混乱程度”不断增加的精神生活。终于在1906年，在他钟爱的杜伊诺(Duino，当时属于奥地利，一战后为意大利占领)让自己那颗久已疲倦的天才的心灵安息下来。

后记：当时作为玻尔兹曼助手的普朗克在其晚年所写的简短的《学术自传》中带来了一个学术界熟知、但绝非是无可争议的“普朗克定律”：“一个新的科学真理照例不能用说服对手，等他们表示意见说‘得益匪浅’这个办法来实行。恰恰相反，只能是等到对手们渐渐死亡，使得新的一代开始熟悉真理时才能贯彻“
再贴个Encarta上面的Boltzman略传

Boltzmann, Ludwig (1844-1906)
Austrian physicist, who helped lay the foundation for the field of physics known as statistical mechanics. Boltzmann was born in Vienna and educated at the universities of Vienna and Oxford. He was a professor of physics at various German and Austrian universities for more than 40 years. During the 1870s Boltzmann published a series of papers that showed that the second law of thermodynamics could be explained by statistically analyzing the motions of atoms. In these papers Boltzmann utilized the central principle of statistical mechanics: that large-scale, visible phenomena, such as the second law of thermodynamics, can be explained by statistically examining the microscopic properties of a system, such as the motions of atoms. Boltzmann also formulated the law of thermal radiation, named for him and the Austrian physicist Josef Stefan. The Stefan-Boltzmann law states that the total radiation from a blackbody, which is an ideal surface that absorbs all radiant energy that strikes it, is proportional to the fourth power of the absolute temperature of the blackbody. Boltzmann also made important contributions to the kinetic theory of gases. Boltzmann's work was strongly attacked by scientists of his time. However, much of Boltzmann's work was substantiated by experimental data soon after he committed suicide in 1906.

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