Ludwig Boltzmann
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Ludwig Edward Boltzmann (Viena, 20 de febrero de 1844 - Duino, Italia, 5 de septiembre de 1906) fue un físico austriaco pionero de la mecánica estadística. Nacido en Viena, por entonces parte del Imperio Austrohúngaro, se suicidó en 1906 por ahorcamiento durante unas vacaciones en Duino, cerca de Trieste. El motivo que le llevó al suicidio permanece poco claro, pero pudo haber estado relacionado con su resentimiento al ser rechazado, por la comunidad científica de entonces, su tesis sobre la realidad del átomo y las moléculas —una creencia compartida, sin embargo, por Maxwell en Inglaterra y Gibbs en Estados Unidos; y por la mayoría de los químicos desde los descubrimientos de John Dalton en 1808—.
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[editar] Biografía
Nacido dentro de una familia acomodada, Boltzmann cursó estudios medios en Linz, doctorándose en la Universidad de Viena en 1866. Al año siguiente trabajaría como ayudante de Joseph Stefan.
Fue de profesor de física en Graz en 1869, aunque cuatro años después aceptaría un puesto de profesor de matemáticas en Viena. Regresaría, sin embargo, a Graz como catedrático en 1876. Por aquella época ya era conocido por la comunidad científica, por su desarrollo de la estadística de Maxwell-Boltzmann para las velocidades de las moléculas de un gas en 1871.
En 1894 retomó su puesto, esta vez como profesor de física teórica, en la Universidad de Viena tras la muerte de Joseph Stefan. Al año siguiente, Ernst Mach obtuvo la cátedra de historia y filosofía de las ciencias. Mach era uno de los más claros opositores al trabajo de Boltzmann. En 1900, debido a su descontento con Mach, Boltzmann se trasladó a Leipzig donde conoció a Wilhelm Ostwald.
Mach dejó la Universidad de Viena en 1901 por motivos de salud, lo que permitió a Boltzmann volver al año siguiente. En esta ocasión, además de recuperar su cátedra de física, obtuvo la cátedra de Mach de historia y filosofía de las ciencias. En 1904 visitó Estados Unidos en su Feria Mundial de Saint Louis.
La dura oposición a su trabajo, con Ostwald como cabeza —la hipótesis de la existencia de átomos aún no estaba demostrada completamente-, pudo haber causado trastornos psíquicos que le llevaría al suicidio en 1906. Sólo unos años después de su muerte, los trabajos de Jean Perrin sobre las suspensiones coloidales (1908-1909) confirmaron los valores del número de Avogadro y la constante de Boltzmann, convenciendo a la comunidad científica de la existencia de los átomos.
[editar] La constante de Boltzmann
Citando a Planck, La conexión logarítmica entre la entropía y la probabilidad fue expresada por primera vez por L. Boltzmann en su teoría cinética de los gases.[1] Esta famosa fórmula para la entropía (S) es:
donde, k = 1.3806505(24) × 10−23 J K−1 es la constante de Boltzmann, y ln es el logaritmo neperiano o natural. W es el número de los posibles microestados correspondientes al estado macroscópico de un sistema —el número de caminos (no observables) del estado termodinámico de un sistema (observable) puede ser efectuados asignando diferentes posiciones y momentos a varias moléculas.
El paradigma de Boltzmann fue un gas ideal de N partículas idénticas, de las cuales Ni son las i-ésimas condiciones microscópicas de posición y cantidad de movimiento. W podría ser obtenida utilizando de las permutaciones de la estadística de Maxwell-Boltzmann
donde i varía dentro de todos las condiciones moleculares posibles. La corrección en el denominador es debido al hecho de que partículas idénticas en la misma condición son indistinguibles. W es denominada como probabilidad termodinámica.
La ecuación del entropía, S, se encuentra grabada en la tumba de Boltzmann en Viena.
[editar] Bibliografía
[editar] Referencias
- Max Planck (1914). The Theory of Heat Radiation, P. Blakiston Son & Co. Dover (1959) & (1991). ISBN 0486668118
- Richard C. Tolman (1938). The Principles of Statistical Mechanics, Oxford University Press. Dover (1979). ISBN 0486638960
- J. Willard Gibbs (1901). Elementary Principles in Statistical Mechanics, Ox Bow Press (1981). ISBN 0918024196
- David Lindley. Boltzmann's Atom: The Great Debate That Launched A Revolution In Physics. ISBN 0684851865
- A.J.Lotka (1922) 'Contribution to the energetics of evolution'. Proc Natl Acad Sci, 8: pp. 147–51.
[editar] Notas
- ↑ Max Planck, p. 119.
[editar] Véase también
- Teorema H
- Ecuación de Boltzmann
- Distribución de Boltzmann
- Ley de Stefan-Boltzmann
[editar] Enlaces externos
- Biografía de L. Boltzmann (en inglés)
- Boltzmann's Work in Statistical Physics (en inglés)
