Ludwig Boltzmann  

* 20. Februar 1844 in Wien
† 5. September 1906 in Duino bei Triest

Deutscher Physiker und Philosoph.

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Boltzmanns Vater war Steuerbeamter, er starb an Tuberkulose, als der Sohn Ludwig erst 15 Jahre alt war. Sein Bruder starb als Halbwüchsiger und auch seine Schwester bereits als junge Frau. Boltzmann besuchte ein Linzer Gymnasium und hatte dort stets vorzügliche Noten, sein Klavierlehrer war Anton Bruckner . Nach der Matura studierte er in Wien Physik und wurde 1867 Assistent an der dortigen Universität bei Josef Stefan . 1869 nahm er eine Professur für Theoretische Physik in Graz an. Nach Tätigkeiten an den Universitäten München, Wien und Leipzig übernahm er schließlich 1895 die Nachfolge von Josef Stefan in Wien.

 
Das Lebenswerk Boltzmanns galt der Einordnung der Thermodynamik in das Weltbild der klassischen Mechanik. Die Einseitigkeit der Wärmevorgänge (Ausgleich von Temperaturunterschieden, sogenannter zweiter Hauptsatz der Thermodynamik) schien dem Charakter der allgemeinen Mechanik (Umkehrbarkeit der Zeitfolge, Reversibilität aller rein mechanischen Vorgänge) zu widersprechen. Die Auflösung des Widerspruches gelang auf dem Boden der kinetischen Gastheorie. Dabei begründete er mit James Clerk Maxwell die Statistische Mechanik (Boltzmann-Statistik) und deutete die Entropie als eine mikroskopische Größe. Boltzmann war ein Verfechter der atomistischen Vorstellung. Er hatte dabei zahlreiche Fachgenossen seiner Zeit als Gegner, unter ihnen Wilhelm Ostwald und Max Planck . Dieser griff jedoch bei seinem Planckschen Strahlungsgesetz auf die Vorstellungen Boltzmanns zurück. Das Stefan-Boltzmann-Gesetz (die ausgestrahlte Leistung ist der 4. Potenz der absoluten Temperatur proportional) ist ein Sonderfall des Planckschen Gesetzes.

1876 heiratete Boltzmann. Das Ehepaar hatte fünf Kinder. Seine wissenschaftlich fruchtbarste und auch menschlich glücklichste Zeit verbrachte Boltzmann in Graz. Er spielte sehr gut Klavier, betrieb Sport und war ein treusorgender Familienvater. 1902 kehrte er zurück nach Wien, 1903 gründete er gemeinsam mit anderen die Österreichische Mathematische Gesellschaft. Seine letzten Lebensjahre waren durch Krankheit geprägt: während eines Sommeraufenthalts mit seiner Familie schied er freiwillig aus dem Leben. Auf seinem Grabstein auf dem Wiener Zentralfriedhof ließ Max Planck die von Boltzmann gefundene fundamentale Beziehung eingravieren:

                                    S = k_B ln

Die Entropie S eines Makrozustands ist proportional dem natürlichen Logarithmus der Zahl der entsprechend möglichen Mikrozustände . Der Wert der Boltzmann-Konstanten beträgt:

Die Entropie eines Makrozustands ist proportional dem natürlichen Logarithmus der Zahl der entsprechend möglichen Mikrozustände. Diese Zahl wird oft als Maß der „Unordnung“ des Makrozustands veranschaulicht. In einem abgeschlossenen (isolierten) System nimmt die Entropie zu, bis sie ihr Maximum erreicht hat. Eine Entropiezunahme entspricht einem Übergang in einen Makrozustand mit einer größeren Zahl möglicher Mikrozustände. Die Proportionalitätskonstante ist Boltzmann zu Ehren Boltzmann-Konstante genannt worden.

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