Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann (1844-1906) era um cientista austríaco considerado o pai da mecânica estatística. Suas contribuições no campo da ciência foram várias; A equação e o princípio de Boltzmann, mecânica estatística ou teorema H.

Por suas contribuições e idéias pioneiras, seu sobrenome é amplamente conhecido, não apenas entre a comunidade científica, mas também pela sociedade em geral. Mesmo em sua homenagem, existem vários trabalhos e monumentos artísticos que celebram suas contribuições.

O trabalho de Boltzmann complementou trabalhos científicos de grande importância, como os realizados por Maxwell. Suas contribuições tiveram uma grande influência no trabalho realizado por Albert Einstein.

Os trabalhos de Boltzmann desenvolvidos principalmente em física, no entanto, ele também publicou obras relacionadas a outros campos, como ciências da vida e a filosofia da ciência.

Biografia de Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann nasceu em 20 de fevereiro de 1844 na Áustria, em Viena. Naquela época, essa área fazia parte do Império Austrohungal. A família de Ludwig era rica, o que lhe permitiu ter a possibilidade de uma boa educação.

Além da herança de sua família, Ludwig também teve uma fortuna modesta herdada de seu avô; Isso o ajudou a pagar por seus estudos sem ter nenhuma dificuldade.

Aos 15.

Estudos

A primeira formação de Boltzmann estava na cidade de Linz, no norte da Áustria, um lugar para o qual a família havia se mudado. 

Os registros históricos foram capazes de demonstrar que, quando criança, Ludwig Boltzmann era caracterizado por ser extremamente curioso, além de estar muito interessado em aprender, com grande ambição e, às vezes, com atitudes inquietas e ansiosas.

Mais tarde, ele entrou na Universidade de Viena, onde recebeu ensinamentos de personagens ilustres como o físico Josef Stephan, o matemático József Miksa Petzval e o físico e matemático Andreas von Ettyshuse.

Formou -se nesta universidade em 1866; O tutor de sua tese de doutorado foi apenas Josef Stephan, com quem posteriormente trabalhou. Este trabalho com Stephan durou 3 anos, de 1867 a 1869, e naquela época eles se concentraram em analisar as perdas de energia experimentadas por elementos quentes.

Estágio de ensino

Desde 1869, Ludwig Boltzmann se dedicou ao ensino na Universidade de Graz, a segunda maior casa de estudos na Áustria. Naquela universidade, ele ensinou física teórica. Paralelamente a isso, Boltzmann continuou sua formação nas cidades alemãs de Berlim e Heidelberg.

Boltzmann ensinou na Universidade de Graz até 1873, ano em que começou a ensinar matemática na Universidade de Viena. Ele retornou a Graz três anos depois, em 1876, quando já foi reconhecido no campo científico como resultado de uma série de trabalhos publicados e várias pesquisas.

Estatísticas de Maxwell-Boltzmann

Uma das investigações mais destacadas da época foram as estatísticas de Maxwell-Boltzmann, desenvolvidas por ele e Maxwell em 1871.

Durante 1894, ele retornou à Universidade de Viena para se apresentar como professor de física teórica. Naquela época, Boltzmann foi forçado a interagir com Ernst Mach (1838-1916), físico e filósofo com quem Boltzmann tinha diferenças profundas.

Muitos foram os problemas que existiam entre esses dois cientistas, que Boltzmann decidiu partir para Leipzig para evitar estar em contato com Mach.

Ernst Mach deixou seu trabalho de ensino na Universidade de Viena em 1901 por razões de saúde; Portanto, Boltzmann retornou em 1902 e não apenas obteve novamente a opção de ensinar aulas de física teórica, mas também assumiu as rédeas da Presidente da História e Filosofia das Ciências, uma questão que Mach anteriormente ensinou.

Hipótese no átomo

Após seu retorno à Universidade de Viena, Boltzmann começou a tornar público seu apoio à hipótese da existência do átomo. Essa consideração teve muitas críticas da comunidade científica; Entre os críticos mais fiéis estava Ernst Mach.

As críticas constantes que ele recebeu em relação ao seu trabalho causaram um efeito muito desfavorável em Boltzmann, que de acordo com registros históricos não parecia ter tido um personagem calmo.

Em vez disso, Boltzmann poderia ter sido um homem de reações intensas e extremas, demonstrando ser extrovertido e simpático e, em outras ocasiões, muito introvertido e com uma tendência à depressão.

Um dos aspectos mais criticados das declarações de Boltzmann foi que esse cientista determinou que a segunda lei da termodinâmica, relacionada à entropia, em essência era estatística.

Esse fato implicava que vários cenários gerados podem ocorrer como conseqüência das oscilações, o que deu origem a resultados que não foram previstos nesta lei.

Os críticos de Boltzmann indicaram que isso não fazia sentido.

Morte

A pressão como conseqüência das críticas fortes e constantes feitas para Boltzmann o fez decidir tirar a vida. Em 1906, ele estava de férias com sua família na cidade de Duino, localizada muito perto de Trieste.

Enquanto sua esposa e filhos estavam no mar, curtindo as férias, Ludwig Boltzmann se enforcou na casa de verão.

Causas do seu suicídio

Vários historiadores determinaram que as causas de seu suicídio estavam intimamente relacionadas ao fato de que a comunidade científica não reconheceu sua pesquisa.

Dizem que Boltzmann teve um compromisso claro e marcado com a verdade. Parte do que mais o afetou foi o fato de ter dado uma verdade sobre a existência do átomo, e testemunhar como a sociedade de seu tempo não valorizava essa descoberta, que ele prevê que poderia ser essencial para a geração atual e para muitas gerações futuras.

O fato de a tradição ser mais importante no âmbito de uma sociedade, em vez de inovações derivadas de novos conceitos transcendentais para a época, fez Botlzmann Depress.

Outros historiadores indicam que as causas da morte de Boltzmann também incluíram outros elementos, já que esse cientista tinha certas características que denotassem instabilidade e desequilíbrio em muitas de suas ações.

Pouco tempo após sua morte, os membros desta comunidade científica começaram a gerar evidências de que corroboravam os conceitos desenvolvidos por Boltzmann, ao mesmo tempo em que o tornaram digno de reconhecimento científico por suas contribuições. Isso aconteceu apenas dois anos depois que Boltzmann morreu.

Foram especificamente os estudos do químico Jean Perrin que confirmou a veracidade da constante de Boltzmann, nomeada em homenagem ao cientista, que liga a energia à temperatura absoluta. Isso foi suficiente para a comunidade científica convencer a existência de átomos.

Boltzmann Contribuições para a ciência

A equação de Boltzmann

A contribuição mais reconhecida de Ludwig Boltzmann é a abordagem da equação que leva seu nome: a equação de Boltzmann. Esta equação foi proposta originalmente em 1870 e subsequentemente sofreu alguns desenvolvimentos.

A equação, com base nas noções de átomos e moléculas, definiu a probabilidade de encontrar as moléculas em um determinado estado.

Com os desenvolvimentos subsequentes, a equação tornou -se útil para calcular o equilíbrio potencial em espécies de íons e descrever mudanças conformacionais de moléculas biológicas.

Mecânica estatística

Alguns autores dizem que Boltzmann foi a primeira pessoa a aplicar verdadeiramente estatísticas no estudo de gases.  Graças a isso, eles consideram que os estudos da teoria cinética se tornaram estudos de mecânica estatística.

Para esta contribuição, Boltzmann é reconhecido por muitos como o pai da mecânica estatística.

Essa disciplina permitiu o estudo das propriedades de materiais macroscópicos e objetos das propriedades de seus átomos e moléculas.

Entropia e princípio de Boltzmann

Embora o conceito de entropia tenha sido introduzido por Rudolf Clausius em 1865, Boltzmann trouxe a noção de entropia à vida cotidiana.

Em 1877, Boltzmann indicou que a entropia é uma medida do distúrbio do estado de um sistema físico.

Sob esse conceito, Boltzmann formulou uma equação para entropia conhecida como Princípio de Boltzmann.

Filosofia da Ciência

As contribuições de Boltzmann para o desenvolvimento da filosofia científica também são amplamente reconhecidas. Muitas de suas idéias neste campo foram coletadas em seu texto Escritos populares, Postado em 1905.

Boltzmann tentou questões filosóficas muito variadas na ciência. Entre eles, ele discutiu os termos como realismo e idealismo. Ele também criticou filósofos de renome como Kant e Hegel.

Boltzmann acreditava firmemente que a filosofia poderia ajudar a ciência a não formular questões inúteis. Portanto, Boltzmann se referiu a si mesmo como um realista, embora muitos outros o identificassem como pertencentes à corrente materialista.

Referências

1. Marrom h. R. Myrvold W. Uffink j. Boltzmann's H-teorema, seus descontentamentos e o nascimento da mecânica estatística. Estudos em história e filosofia da física moderna. 2009; 40(2): 174-191.
2. Dubois J. Ouanouou g. Rouzaire-dubois b. A equação de Boltzmann na biologia molecular. Progresso na biofísica e biologia molecular. 2009; 99(2): 87-93.
3. Flamm d. Ludwig Boltzmann e sua influência na ciência. Estudos em História e Filosofia da Ciência. 1983; 14(4): 255-278.
4. Ciência a. PARA.  Para monumento para Ludwig Boltzmann. Ciência, nova série. 1932 75(1944).
5. Swenden R. H. Notas de rodapé da história da mecânica estatística: nas palavras de Boltzmann. Physica A: mecânica estatística e suas aplicações. 2010; 389(15), 2898-2901.
6. Williams m. M. R. Ludwig Boltzmann. Anais de energia nuclear. 1977; 4(4-5): 145-159.