Ludwig Boltzmann

1993/11/01 Azkune Mendia, Iñaki - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biografiak

Este físico austriaco se adentró en Viena el 20 de febrero de 1844. Tras sus estudios obtuvo el título de doctor en la Universidad de Viena en 1866. Fue profesor de matemáticas y física en Graz (1869), Munich (1895), Viena (1895) y Leipzig.

Boltzmann es el principal creador de la teoría cinética de los gases. Basándose en los trabajos de Clausius y Maxwell, en 1872 definió la función característica H de un gas introducido en un recipiente. Esta función sólo podía reducirse y, salvo en el signo, era similar a la de la entropía.

Sin embargo, la principal aportación de Boltzmann fue introducir el concepto de probabilidad en los estados macroscópicos del gas. La probabilidad era la de medir el número de “complejos” microscópicos asociados a cada estado del gas. En 1876 obtuvo una fórmula sobre la entropía del gas, pero fue atacada por los científicos Loschmidt y Zaramelo. De hecho, los procesos mecánicos con los que Boltzmann expresaba la entropía eran reversibles y, según el segundo principio de la termodinámica, la entropía sólo puede crecer.

A raíz de estos debates, Boltzmann hizo una nueva declaración en la que mostraba que la reversibilidad de los procesos macroscópicos no era posible. Sin embargo, su probabilidad de ser reversibles era baja, por lo que en la práctica eran considerados “irreversibles”. En otras palabras, Boltzmann interpretó estadísticamente la segunda ley de termodinámica.

Sobre la teoría cinética de los gases, Boltzmann realizó sus trabajos sin tener noticias de Maxwell. Por ello, se puede afirmar que ambos tienen el mismo mérito en esta materia.

Boltzmann propuso la teoría atómica en una época en la que Ostwald se oponía y no tuvo mucho éxito entre los científicos. Sin embargo, sus teorías sobre mecánica estadística permitieron a Planck encontrar los cuantos en 1900 y a Einstein los fotones en 1905.

La constante k, conocida por su nombre, es famosa en las formulaciones estadísticas de Boltzmann. (k = R/N). Es el cociente entre la constante de los gases perfectos y el número de Avogadro. En Sistema Internacional,

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

es.

Basándose en los ensayos de Stefan, Boltzmann demostró que la cantidad de radiación aumentaba proporcionalmente a la cuarta vuelta de la temperatura absoluta, por lo que se le denomina ley Stefan-Boltzmann.

Al final de su vida sufrió depresiones y murió suicida el 5 de septiembre de 1906 en el pueblo de Dunio, en Trieste (aunque actualmente depende de la administración italiana, entonces era parte de Austria).