Boltzmann, Ludwig

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• Biografiak

(1844-1906)

Ce physicien autrichien entra à Vienne le 20 février 1844. Après ses études, il a obtenu un doctorat à l'Université de Vienne en 1866. Il a enseigné les mathématiques et la physique à Graz (1869, Munich (1895), Vienne (1895) et Leipzig.

Boltzmann est le principal créateur de la théorie cinétique des gaz. Sur la base des travaux de Clausius et Maxwell, en 1872, il définit la fonction caractéristique H d'un gaz confiné dans un récipient. Cette fonction ne pouvait être réduite et, sauf dans le signe, elle était similaire à celle de l'entropie.

Cependant, la principale contribution de Boltzmann était d'introduire le concept de probabilité dans les états macroscopiques du gaz. La probabilité était de mesurer le nombre de "complexes" microscopiques correspondant à chaque état du gaz. En 1876, il a obtenu une formule sur l'entropie du gaz, mais a été attaqué par les scientifiques Loschmidt et Zaramelo. En fait, les processus mécaniques avec lesquels Boltzmann exprimait l'entropie étaient réversibles et, selon le deuxième principe de la thermodynamique, l'entropie ne peut croître.

Après ces discussions, Boltzmann a fait une nouvelle déclaration dans laquelle il a montré que la réversibilité des processus macroscopiques n'était pas possible. Cependant, leur probabilité d'être réversibles était faible, de sorte que dans la pratique, ils étaient considérés comme «irréversibles». En d'autres termes, Boltzmann a interprété statistiquement la deuxième loi de thermodynamique.

Sur la théorie cinétique des gaz, Boltzmann a réalisé ses travaux sans avoir de nouvelles de Maxwell. Par conséquent, on peut affirmer que les deux ont le même mérite en cette matière.

Boltzmann a proposé la théorie atomique à une époque où Ostwald était opposé et n'a pas eu beaucoup de succès parmi les scientifiques. Cependant, ses théories sur la mécanique statistique ont permis à Planck de trouver les quanta en 1900 et à Einstein les photons en 1905.

La constante k (k = R/N) connue sous son nom est célèbre dans les formulations statistiques de Boltzmann. C'est le rapport entre la constante des gaz parfaits et le nombre d'Avogadro. En système international,

k = 1,38062 ^{x 10-23} J.K-1.

Sur la base des essais de Stefan, Boltzmann a démontré que la quantité de rayonnement augmentait proportionnellement à la quatrième puissance de la température absolue, ce qui lui est appelé la loi Stefan-Boltzmann.

À la fin de sa vie, il a subi des dépressions et est mort suicidaire le 5 septembre 1906 dans le village de Dunio, à Trieste (bien qu'il dépend actuellement de l'administration italienne, alors il faisait partie de l'Autriche).