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Geschichte

Ludwig BOLTZMANN (1844 - 1906)

von Unbekannt [Public domain], via Wikimedia Commons

Ludwig BOLTZMANN (20. Februar 1844 - 5. September 1906) gilt heute als Wegbereiter der Quantenphysik und Evolutionstheorie. Sein großer Verdienst war es, die Entropie (vom griech. entrepein = umkehren) im molekularen Bild zu deuten. Er gab der Thermodynamik - der Wärmelehre - eine neue Form und begründete die statistische Mechanik. Der Altmeister der klassischen Physik entwickelte grundlegende Beziehungen zwischen der Entropie und thermodynamischer Wahrscheinlichkeit, verband die Thermodynamik mit der statistischen Mechanik und kam zum Resultat, dass die Entropie proportional dem Logarithmus der thermodynamischen Wahrscheinlichkeit ist. Dieses Boltzmannsche Prinzip kleidete später Max Planck in die Formel: S = k log W. S steht dabei für den Zahlenwert der Entropie, W steht für jenen der Wahrscheinlichkeit und k ist eine universelle Konstante. Diese wurde von Einstein als "Boltzmann-Konstante" bezeichnet. Die Boltzmannsche Konstante kommt auch im Planck´schen Strahlungsgesetz vor.

Ludwig Boltzmann wurde als Sohn eines k.k. Finanzbeamten und einer Salzburgerin in Wien (3. Bezirk - Erdberg) geboren. Das Gymnasium besuchte er in Linz (Oberösterreich). Schon als Schüler zeichnete sich Boltzmann durch außerordentlichen Lerneifer und durch eine spezielle Vorliebe für die Naturwissenschaften aus. Er war immer Klassenbester und maturierte 1863. Anschließend studierte er Physik und Mathematik an der Wiener Universität, promovierte 1866 und wurde dann Assistent bei seinem hoch geschätzten Lehrer Josef Stefan, der auch Leiter des Wiener Physikalischen Institutes war. Bereits mit 25 Jahren war Boltzmann ordentlicher Professor für mathematische Physik in Graz.

Im Jahre 1873 ging Boltzmann neuerlich nach Wien, kehrte aber drei Jahre später wieder nach Graz zurück. Als Professor für Experimentalphysik blieb er 14 Jahre lang in Graz. In dieser Zeit schaffte er schon den Sprung in die Weltelite der Physiker. Von 1895 bis zu seinem Tod im Jahre 1906 war Boltzmann wiederum Professor an der Wiener Universität und wohnte zuletzt in der Nähe des Physikalischen Institutes, dass sich in der nach ihm benannten Boltzmanngasse befindet.

Ludwig Boltzmann gilt auch als einer der Väter der Biophysik und der Bioenergetik. Er beschäftigte sich intensiv mit Evolutionsfragen vom Standpunkt der Physik aus. Das Wesen der Photosynthese etwa sah Boltzmann in der Gewinnung der notwendiger Energie durch die Pflanzen - und zwar in der Art und Weise, dass die Energie aus der Sonnenstrahlung gewissermaßen die Erde durchströmt.

Als leidenschaftlicher Anhänger und Weiterdenker Darwins entwickelte Boltzmann Vorstellungen, die der heutigen Evolutionslehre entsprechen. Er dehnte die biologische Evolution auf die physikalische aus und nahm den Kampf ums Dasein auch für die Zeit an, bevor es noch Lebenswesen gab. Boltzmann war auch ein entschiedener Vertreter der Atomistik. Von der Existenz von Atomen überzeugt, vertrat er die Meinung, dass sich diese nach statistischen Gesetzen bewegen. Er war nicht unbegründet Atomist - die kinetische Gastheorie ist nämlich in ihren Anfängen mit der Entwicklung der Atomtheorie eng verknüpft. Ihre experimentelle Bestätigung konnte als Beweis für die Richtigkeit der Atomhypothese angesehen werden.

Das besonders faszinierende an Ludwig Boltzmann war nicht allein seine exakte wissenschaftliche Überzeugungskraft. Es war wohl auch sein unbeirrtes Streben nach wahren, positiven Erkenntnissen in der wissenschaftlichen Forschung.

Ihm wurde daher auch die höchste Ehrung zuteil, die die Wiener Universität posthum verleihen kann: im Arkadenhof der Universität wurde zu seiner Ehre eine Ludwig-Boltzmann-Büste aufgestellt.

Die 1960 gegründete "Ludwig Boltzmann Gesellschaft" ist der angesehenste außeruniversitäre wissenschaftliche Verband Österreichs. Die Gesellschaft betreut heute über 130 Institute und Forschungsstellen. Sie sind auf verschiedensten wissenschaftlichen Gebieten tätig und bilden eine besonders praxisnahe Ergänzung der universitären Forschungseinrichtungen.

Text entnommen der Ludwig-Boltzmann-Gesellschaft Wien

Stefan - Boltzmann Gesetz: \({\Phi =\sigma \times A\times T^{4}}\)


Die für die Temperatur auf der Erde und anderen Himmelskörpern des Sonnensystems entscheidende Gesetzmäßigkeit, dass die Strahlungsleistung Φ eines schwarzen(d.h. nicht reflektierenden) Körpers proportional zur Fläche und proportional zur vierten Potenz der (absoluten) Temperatur ist, wurde zu Ehren von Ludwig Boltzmann und Jozef Stefan Stefan - Boltzmannsches Strahlungsgesetz genannt.

von K. Schönbauer (page (image)) [Public domain oder Public domain], via Wikimedia Commons

Jozef STEFAN (1835 -1893) war Sohn slowenischer Eltern und lehrte an der Uni Wien. Er fand als erster die direkte Proportionalität von Strahlungsleistung eines schwarzen Körpers und vierter Potenz seiner Temperatur, die später von BOLTZMANN theoretisch hergeleitet wurde.