波茲曼 Ludwig Eduard Boltzmann

波茲曼 Ludwig Eduard Boltzmann
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

波茲曼〈1844-1906〉堅信原子與分子的存在，得出氣體分子的分布與能量關係，得到「波茲曼能量分布律」。他找到熵與幾率之間聯繫的波茲曼關係式，對熱力學第二定律做出了統計解釋。與史第芬從實驗發現了黑體在單位時間面積輻射的能量與溫度的四次方成正比。他是統計物理的奠基人和原子理論的發展有重要貢獻，是氣體動力論的三大奠基人之一，以及後人常聽到的「波茲曼常數」都是他提出來的。

波茲曼於1844年在奧地利維也納出生，從小即接受很好的家庭教育，勤奮努力，學業表現良好，15歲父親過世，母親儘可能給予他最好的教育。他對文學和音 樂也都有興趣，廣泛閱讀哲學與文學書籍，也學習彈奏鋼琴。1863以優異的成績進入維也納大學專研數學和物理，並受到物理學院史第芬教授的欣賞與栽培，波 茲曼學習到氣體和輻射方面的知識以及實驗技巧等，大二時在教授的指導下發表了一篇論文，從此他對氣體分子運動論與熱力學產生極大的興趣。

畢業後波茲曼擔任史第芬教授的助理，一邊功讀博士學位，那時熱力學第二定律剛被克勞修斯發表，使得波茲曼嘗試以力學角度證明熱力學第二定律。爾後他轉向研究馬克斯威爾在氣體動力學，兩年後發表了闡述馬克斯威爾分子速度分 布定律的文章，從單原子分子推廣到多原子分子，將統計學概念引進分子動力論。1869年他受聘於奧地利格拉茲大學擔任數學、物理教授職位。波茲曼以馬克斯 威爾和克勞修斯的理論為基礎，將「熵」與「熱力學機率」結合起來，賦予熵更深的意義。1872年他建立了波茲曼微分積分方程，描寫穩態分子速度分布函數的 方程式，定義了一個熱力學函數：「H」，以及H定理，也被稱為「波茲曼最小定理」。

1876年結婚，育2子3女。波茲曼是個處事嚴謹，於1877年發表了一篇論文-「論熱力學第二定律與機率關係」，「波茲曼常數」也在此篇文章裡。 1879波茲曼利用電磁理論和熱力學證明黑體輻射頻率與與空腔輻射體絕對溫度的四次方成正比，稱為「史第芬-波茲曼定律 (Stefan-Boltzmann Law)」。1899年後他曾三次赴美演講，宣傳他的原子理論，晚年往哲學研究的路，於1906在義大利旅館自殺身亡。

參考資料：
1. http://sp.phy.ccnu.edu.cn/showjoke.asp?joke_id=1817&cat_id=19
2. http://www.cyut.edu.tw/~jjliaw/p … /report/9630005.pdf
3. 圖片來源：http://sp.phy.ccnu.edu.cn/showjoke.asp?joke_id=1817&cat_id=19