玻尔兹曼_百度百科
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可能出现在宇宙中的玻尔兹曼大脑,意味着我们看到的世界并不真实
03:09
玻尔兹曼大脑:整个宇宙就是一个意识体?
01:40
灵魂真的存在吗?科学家提出“玻尔兹曼大脑”,很多人都接触过
01:42
玻尔兹曼大脑整个宇宙就是一个意识(中)
01:24
波尔兹曼大脑是否暗示宇宙中可能存在有无数个“意识体”
03:11
同义词
路德维希·玻尔兹曼(奥地利物理学家)一般指玻尔兹曼
路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Edward Boltzmann,1844年2月20日—1906年9月5日),
奥地利物理学家、哲学家,
热力学和
统计物理学的奠基人之一。作为一名物理学家,他最伟大的功绩是发展了通过原子的性质(例如,
原子量,
电荷量,结构等等)来解释和预测物质的
物理性质(例如,粘性,
热传导,扩散等等)的
统计力学,并且从统计意义对
热力学第二定律进行了阐释。
中文名
路德维希·玻尔兹曼
外文名
Ludwig Edward Boltzmann
国 籍
奥地利
出生日期
1844年2月20日
逝世日期
1906年9月5日
毕业院校
维也纳大学
职 业
物理学家
主要成就
玻尔兹曼方程、玻尔兹曼分布律
出生地
奥地利维也纳
研究领域
路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Edward Boltzmann 1844.2.20-1906.9.5),
热力学和
统计物理学的奠基人之一。
路德维希·玻尔兹曼生于
维也纳,卒于意大利的杜伊诺,1866年获维也纳大学博士学位,历任
格拉茨大学、
维也纳大学、
慕尼黑大学和
莱比锡大学教授。他发展了
麦克斯韦的分子运动类学说,把物理体系的熵和概率联系起来,阐明了
热力学第二定律的统计性质,并引出
能量均分理论(麦克斯韦-波尔兹曼定律)。他首先指出,一切
自发过程,总是从概率小的状态向概率大的状态变化,从有序向无序变化。1877年,波尔兹曼又提出,用“熵”来量度一个系统中分子的无序程度,并给出熵S与无序度Ω(即某一个客观状态对应
微观态数目,或者说是
宏观态出现的概率)之间的关系为S=k lnΩ。这就是著名的波尔兹曼公式,其中常数k=1.38×10-23 J/K 称为
波尔兹曼常数。他最先把热力学原理应用于辐射,导出
热辐射定律,称斯忒藩-波尔兹曼定律。他还注重
自然科学哲学问题的研究,著有《物质的动理论》等。作为哲学家,他反对
实证论和
现象论,并在
原子论遭到严重攻击的时刻坚决捍卫它。
[2]
“如果对于气体理论的一时不喜欢而把它埋没,对科学将是一个悲剧;例如:由于牛顿的权威而使
波动理论受到的待遇就是一个教训。我意识到我只是一个软弱无力的与时代潮流抗争的个人,但仍在力所能及的范围内做出贡献,使得一旦气体理论复苏,不需要重新发现许多东西。”——玻尔兹曼
玻尔兹曼的一生颇富
戏剧性,他独特的个性也一直吸引着人们的关注。有人说他终其一生都是一个“乡巴佬”,他自己要为一生的不断搬迁和无间断的矛盾冲突负责,甚至他以自杀来结束自己辉煌一生的方式也是其价值观冲突的必然结果。也有人说,玻尔兹曼是当时的费曼。他讲课极为风趣、妙语连篇,课堂上经常出现诸如“非常大的小”之类的话语。幽默是他的天性,但他性格中的另一面——自视甚高与极端不自信的奇妙结合——对这位天才的心灵损害极大。本书作者用了一个
副标题:“笃信原子的人”,又给玻尔兹曼画出了另一个侧面像。
如果我们摈弃具有严格“决定性”色彩的“
社会建构论”,而采用一种较为“软弱”的立场,试图在当时的各种
社会文化组成中寻找一些相关因素去“解读”玻尔兹曼,应该还是可行的。玻尔兹曼的“父国”处于当时被称为“
多瑙河畔的中国”的奥地利。
奥匈帝国外表上极其强盛,但
内部矛盾重重。在学术界,人们常常为一些繁文缛节而浪费时间,不断的
文牍折磨着疲倦的学者,遵从一定的礼仪“程序”比具体的事情更重要。在奥地利和巴伐利亚,教授阶层尽管地位不低,但并不属于最受尊敬的阶层,退休后还得为没有着落的
养老金发愁。
![原子理论](https://bkimg.cdn.bcebos.com/pic/4bed2e738bd4b31c74a2bed487d6277f9f2ff8c7?x-bce-process=image/resize,m_lfit,w_440,limit_1)
原子理论
在玻尔兹曼时代,热力学理论并没有得到广泛的传播。他在使科学界接受热力学理论、尤其是
热力学第二定律方面立下了汗马功劳。通常人们认为他和
麦克斯韦发现了
气体动力学理论,他也被公认为
统计力学的奠基者。
按理说,玻尔兹曼的学术生涯应该很平坦,可事实上却充满了艰辛。其中有不少是社会的因素,但更多地应该与他个人的性格有关。
玻尔兹曼与
奥斯特瓦尔德之间发生的“原子论”和“
唯能论”的争论,在
科学史上非常著名。按照普朗克的话来说,“这两个死对头都同样机智,应答如流;彼此都很有才气”。当时,双方各有自己的支持者。奥斯特瓦尔德的“后台”是不承认有“原子”存在的
恩斯特·马赫。由于马赫在科学界的巨大影响,当时有许多著名的科学家也拒绝承认“原子”的实在性。后来大名鼎鼎的普朗克站在玻尔兹曼一边,但由于普朗克当时名气还小,最多只是扮演了玻尔兹曼助手的角色。玻尔兹曼却不承认这位助手的功劳,甚至有点不屑一顾。尽管都反对“唯能论”,普朗克的观点与玻尔兹曼的观点还是有所区别。尤其让玻尔兹曼恼火的是,普朗克对玻尔兹曼珍爱的原子论并没有多少热情。后来,普朗克的一位学生泽尔梅罗(E.Zermelo)又写了一篇文章指出玻尔兹曼的H-定理中的一个严重的缺陷,这就更让玻尔兹曼恼羞成怒。玻尔兹曼以一种讽刺的口吻答复泽尔梅罗,转过来对普朗克的意见更大。即使在给普朗克的信中,玻尔兹曼常常也难掩自己的“愤恨”之情。只是到了晚年,当普朗克向他报告自己以原子论为基础来推导
辐射定律时,他才转怒为喜。
玻尔兹曼沉浸在与这些不同见解的斗争中,一定程度上损害了他的生理和
心理健康。
尽管玻尔兹曼的“原子论”与奥斯特瓦尔德的“唯能论”之间的论战,最终玻尔兹曼取胜,但这个过程对于一个科学家的生命来说,显得太长了。玻尔兹曼一直有一种孤军奋战的感觉。他曾两度试图自杀。1900年的那次没有成功,他陷入了一种两难境界。再加上晚年接替马赫担任归纳
科学哲学教授,后几次哲学课上的不大成功,使他对自己能否讲
好课,产生了怀疑。
玻尔兹曼的痛苦与日俱增,又没有别的办法解脱,他似乎不太可能从外面获得帮助。如果把他的精神世界也能比作一个系统的话,那也是一个
隔离系统。按照
熵增加原理,
孤立系统的熵不可能永远减小,它是在无情地朝着其
极大值增长。也就是说,其混乱程度在朝极大值方向发展。玻尔兹曼精神世界的混乱成了一个不可逆的过程,他最后只好选择用自杀的方式来结束其“混乱程度”不断增加的精神生活。1906年,在他钟爱的杜伊诺Duino,当时属于奥地利,
一战后划给意大利,他让自己那颗久已疲倦的天才心灵安息下来。
这就带来了一个学术界熟知,但绝非是无可争议的“
普朗克定律”。其表述如下:“一个新的科学真理照例不能用说服对手,等他们表示意见说‘得益匪浅’这个办法来实行。恰恰相反,只能是等到对手们渐渐死亡,使得新的一代开始熟悉真理时才能贯彻。”对普朗克来说,学术争论没有多少诱惑力,因为他认为它们不能产生什么新东西。
由于上述说法后来又被学界有
重大影响的其他学者,如
托马斯·库恩等多次引证,它似乎成了一条自明的真理。果真如此吗?如果普朗克所言不虚,那么科学争论在
科学思想发展史上的意义就要大打折扣了。普朗克为人平和、正直,被誉为“
学林古柏”,其高尚的人品是值得人们敬仰的,但并不是他所说的每一句话都是正确的,哪怕这句话多次被人们引用。附带说一下,普朗克还说过一句常常被引用的话:“女子从事学术研究是与她们的天性相违背的。”这句话当然也是大大值得商榷的,不管你是不是一个“
女性主义者”,都不会赞成普朗克的这个偏见。
1844:出生于奥地利维也纳
1877年:提出了著名的玻尔兹曼熵公式
1906年:自杀身亡,被葬在维也纳中央公墓。
[1]
参考资料
1
卡罗·切尔奇纳尼, 胡新和. 玻尔兹曼[M]. 上海科学技术出版社, 2006.
2
切尔奇纳尼. 玻尔兹曼[M]. 上海科学技术出版社, 2006.
3
路德维希·玻尔兹曼
.江苏技术师范学院[引用日期2012-10-28]