1844年2月20日,路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)出生于奥地利的维也纳。他搭建起统计力学的框架。
学习与教学
玻尔兹曼入学维也纳大学,他的老师包括约瑟夫·洛施米特(Josef Loschmidt)、约瑟夫·斯特凡(Joseph Stefan)、 安德烈亚斯·冯·厄廷格豪森(Andreas von Ettingshausen)、约瑟夫·匹兹瓦(Jozef Petzval)。
1866年博士毕业后,玻尔兹曼担任了两年博士论文导师斯特凡的助手。此后,玻尔兹曼先后担任格拉茨大学、慕尼黑大学、维也纳大学、莱比锡大学的教授。
玻尔兹曼在很多大学教过书,教授的科目有数学、实验物理、理论物理。但他对理论物理兴趣最大。他一边还写下了游记《一个德国教授到黄金国的旅行》(Reise eines deutschen Professors ins Eldorado)。
在维也纳,玻尔兹曼教授物理和哲学。他的自然哲学课很受学生欢迎,引发了很大关注,虽然已经选择了大教室,但还是站满了人。因为哲学授课的成功,玻尔兹曼还被皇帝邀请参加了一次宫廷接待。
研究领域
19世纪70年代,玻尔兹曼发表了一系列关于热动力学第二定律的文章。把力学定律和统计理论运用到原子运动的概率上,可以解释热交换。
玻尔兹曼清晰地向大家表明,热力学第二定律本质上是统计学,是一个系统趋向热平衡态(能量均一分布),因为一个物质系统最大概率是处于热平衡态。
玻尔兹曼为统计力学搭建了框架统计力学可以用来解释并预测原子的性质(质量、电荷、结构),确定物质性质(黏滞性、热导率、热扩散)。研究上,接他班的是乔赛亚·威拉德·吉布斯(Josiah Willard Gibbs)
玻尔兹曼墓碑上的熵公式。1854年,德国科学家克劳修斯首先引进了熵的概念,1877年,玻尔兹曼用下面的关系式来表示系统无序性的大小:S∝lnΩ。1900年,普朗克引进了比例系数k,将上式写为S=klnΩ。
玻尔兹曼是少数最早认识到麦克斯韦电磁理论重要性的科学家。他为此写了两卷的论文。
玻尔兹曼还推导过黑体辐射,亨德里克·安东·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz)评价它是“理论物理学中的一颗真正的珍珠。a true pearl of theoretical physics.
深受排挤
玻尔兹曼在统计力学上的工作,长时间被误解和攻击。人们无法理解玻尔兹曼的逻辑中那些统计的本质。他和在维也纳的同事关系不太好,和恩斯特·马赫(Ernst Mach)关系尤其差。
玻尔兹曼理论,建立在“世界由分子和原子构成”的基础上,而这一点在当时并不是共识。那时,世界构成的“原子说”和“唯能说”还存在争议。玻尔兹曼特意做了折中,利用赫兹的理论,把原子形容是图(Bilder),但这种做法让两边都不满意。
玻尔兹曼生命中的最后几年,都在为自己的理论辩护。到了19世纪末期,他的理论还遭遇了哲学上的反对。玻尔兹曼曾想过要成为一位哲学家,从哲学上反驳那些反对意见,但也没有成功。
到了1900年前后,玻尔兹曼动力学理论和热力学第二定律的统计解释似乎已经死路一条了。这让玻尔兹曼非常抑郁。1904年,在圣路易斯召开的物理会议上,玻尔兹曼至未被邀请去物理分会,他被分配到“应用数学”分会。到了1906年,玻尔兹曼因为精神状态恶化,被迫退休。同年9月,在和妻子女儿度假时,他在都灵上吊自杀。
20世纪初,原子物理学有很多新发现。人们发现,布朗运动这些涨落现象只有统计力学可以解释。玻尔兹曼的统计力学理论最终被大家接受。
24岁的玻尔兹曼,博士毕业不久
资料来源:

https://www.britannica.com/biography/Ludwig-Boltzmann
https://www.famousscientists.org/ludwig-boltzmann
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