Людвиг Больцман (1871)

Физика

Людвиг Больцман (1871)


Людвиг Больцман (1871) сформулировал гипотезу о статистической природе второго начала термодинамики, о вероятностном характере термодинамического принципа о стремлении энтропии мира к максимуму, воспользовавшись аналогией. Больцман опирался на аналогию со статистической природой известного закона Максвелла (1859) о распределении молекул газа по скоростям. Чтобы вывести этот закон, Максвелл использовал вспомогательное предположение о статистической независимости компонент скоростей молекул газа. В целях математического вычисления величины энтропии Больцман также использовал вспомогательное предположение, а именно гипотезу молекулярного хаоса, согласно которой координаты и скорости каждой молекулы газа не зависят от координат и скорости всех остальных молекул газа. Л.С.Полак в книге "Людвиг Больцман" (1987) констатирует: "Закон распределения скоростей Максвелла был отправным пунктом исследований Больцмана в кинетической теории газов" (Полак, 1987, с.86). Есть основания предполагать, что Максвелл догадывался о вероятностной природе второго начала термодинамики, поскольку он придумал парадокс, в котором некое хитроумное устройство ("демон Максвелла") способно было сортировать молекулы газа по скоростям таким образом, что величина энтропии газа не увеличивалась, а уменьшалась. Демон Максвелла также стимулировал Больцмана к осознанию вероятностного характера закона возрастания энтропии. Г.М.Голин и С.Р.Филонович в книге "Классики физической науки" (1989) подчеркивают: "Максвелл, предложив известный мысленный эксперимент с так называемым "демоном", стимулировал поиски статистической интерпретации второго принципа термодинамики" (Голин, Филонович, 1989, с.470). Об отношении Максвелла ко второму началу термодинамики пишет также Я.Г.Дорфман. Во втором томе "Всемирной истории физики" (2007) он констатирует: "Интересно отметить, что Максвелл с самого начала считал второе начало законом статистическим и относился резко критически к любым попыткам вывести его из каких-либо принципов механики" (Дорфман, 2007, с.133). "Я часто указывал с максимально возможной для меня ясностью, - пишет сам Больцман, - что максвелловский закон распределения скоростей между молекулами газа никоим образом не является теоремой обычной механики, которую можно доказать, опираясь только на уравнения движения; напротив, можно лишь доказать, что он обладает весьма высокой степенью вероятности..." (Полак, 1987, с.156). Аквариумное рыбоводство




Похожие статьи:

Л.Больцман сформулировал закон распределения скоростей молекул для газов
Л.Больцман сформулировал закон распределения скоростей молекул для газовЛ.Больцман сформулировал закон распределения скоростей молекул для газов, состоящих из многоатомных молекул и находящихся в силовом поле, по аналогии с законом распределения скоростей молекул Максвелла для одноатомного газа. Я.М.Гельфер в книге "История и методология термодинамики и статистической физики" (1981) указывает: "В первой из указанных трех фундаментальных работ Больцмана отмечает роль Максвелла в выявлении роли те ... Читать

Джеймс Максвелл (1859)
Джеймс Максвелл (1859) Джеймс Максвелл (1859) открыл статистический закон распределения молекул газа по скоростям по аналогии с математическим законом распределения ошибок Гаусса (1809). Максвеллу было известно, что молекул в газе очень много, число их столкновений друг с другом бесчисленно, скорость каждой молекулы различна.

Идея Больцмана (1872)
Идея Больцмана (1872) Идея Больцмана (1872) о дискретной структуре энергии молекул газа возникла благодаря проведению аналогии с фактом дискретного строения материи. Кроме того, данная идея диктовалась необходимостью вычислить вероятность состояния газовой системы, то есть ее энтропию с помощью средств теории комбинаторики.

Л.Больцман (1868)
Л.Больцман (1868) Л.Больцман (1868) сформулировал принцип сохранения фазового пространства в молекулярно-кинетической системе по аналогии с теоремой Лиувилля о неизменности объема фазового пространства в классической механической системе. Я.М.Гельфер в книге "История и методология термодинамики и статистической физики" (1981) пишет: "Больцман также впервые выяснил роль теоремы Лиувилля в построении статистической теории молекулярных систем.

Л.Больцман ввел в молекулярно-кинетическую теорию газов
Л.Больцман ввел в молекулярно-кинетическую теорию газовЛ.Больцман ввел в молекулярно-кинетическую теорию газов понятие числа степеней свободы молекулы по аналогии с понятием числа степеней свободы материальной точки в классической механике.