Ludwig Boltzmann je ustvarjalec molekularno-kinetične teorije idealnih plinov. Rojen leta 1844 na Dunaju. Boltzmann je pionir in odkrivatelj znanosti. Njegova dela in raziskave so bile v družbi pogosto napačno razumljene in zavrnjene. Toda z nadaljnjim razvojem fizike je bilo njegovo delo priznano in pozneje objavljeno.
Znanstveni interesi znanstvenika so pokrivali temeljna področja, kot sta fizika in matematika. Od leta 1867 je deloval kot učitelj na številnih visokošolskih ustanovah. V svoji raziskavi je ugotovil, da je tlak plina posledica kaotičnih udarcev molekul na stene posode, v kateri se nahajajo, medtem ko je temperatura neposredno odvisna od hitrosti delcev (molekul), z drugimi besedami, od njihove kinetične energija. Zato hitreje ko se ti delci premikajo, višja je temperatura. Boltzmannova konstanta je poimenovana po slavnem avstrijskem znanstveniku. Prav on je neprecenljivo prispeval k razvoju statične fizike.
Fizični pomen te konstantne vrednosti
Boltzmannova konstanta opredeljuje razmerje med fizikalnimi količinami, kot sta temperatura in energija. V statičnimehanika, igra pomembno ključno vlogo. Boltzmannova konstanta je k=1, 3806505(24)10-23J/K. Številke v oklepajih označujejo dovoljeno napako v vrednosti vrednosti glede na zadnje števke. Omeniti velja, da je Boltzmannovo konstanto mogoče izpeljati tudi iz drugih fizikalnih konstant. Vendar so ti izračuni precej zapleteni in jih je težko izvesti. Zahtevajo globoko znanje ne le na področju fizike, ampak tudi na področju višje matematike.
Razmerje med absolutno temperaturo in energijo
Stefan-Boltzmannova konstanta vam omogoča, da povežete značilnosti mikro- in makrosveta, in sicer razmerje med hitrostjo gibanja molekul in temperaturo. Formula, ki opisuje to razmerje, je naslednja: 3/2mv2=kT.
V homogenem plinu v posodi pri določeni temperaturi T je energija, ki pade na vsako od stopenj svobode, enaka razmerju kT/2. Če poznamo temperaturo, pri kateri se nahajajo molekule, in njihovo maso, lahko enostavno izračunamo povprečno kvadratno hitrost. Vendar ta formula ni primerna za dvoatomske pline.
Razmerje Ludwiga Boltzmanna (entropija - verjetnost)
Entropijo termodinamičnega sistema lahko definiramo kot logaritem termodinamične verjetnosti. To razmerje lahko imenujemo glavni dosežek in odkritje velikega avstrijskega fizika, ki ga je naredil ob koncu svojega življenja. V življenju znanstvenika ga nikoli ni prejelpriznanje v znanstvenih krogih, toda štiri leta po njegovi smrti je bilo to odkritje uradno priznano.
Nekaj besed za zaključek
Boltzmannova konstanta ne tvori le jedro statične fizike in molekularno-kinetične teorije, ampak je imela tudi določen vpliv na nadaljnji razvoj fizikalnih teorij. To velja na primer za odsek, kot je kvantna mehanika.
