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皇帝 | 2019-2-20 08:41:39

波茲曼最大貢獻在於以統計學的角度清楚地闡明並定義了亂度「熵」,從而撥開熱力學第二定律的神祕迷霧。

熱力學第二定律大概是最難說得清楚的物理定律。它有很多不同的表達形式:「熱只能從高溫物體傳到低溫物體」、「熱永遠無法百分之百轉換為功」、「自然狀態總是由有序走向無序」,或是「孤立系統的熵決不會自行減少」。但熱是什麼?何謂有序/無序?熵又如何定義?最重要的是,科學家都無法說明為什麼會這樣──直到波茲曼出現。

他提出粒子的概念,把系統狀態視為所有微觀粒子各自表現的總和,因此系統自然會傾向出現機率較高的狀態。自然狀態會由有序走向無序就是因為構成有序的組合只有幾種,而無序的組合卻有太多種了。

然而當時物理學家尚未承認分子與原子實際存在,因此波茲曼的解釋並未被學界採納,直到 1905 年愛因斯坦提出布朗運動的論文,並在三年後經實驗證實才確認分子運動,波茲曼的學說才逐漸被普遍接受。只不過他在愛因斯坦發表論文的次年就自殺身亡了。其用來描述熵的波茲曼方程式,就是他的墓誌銘:S=k log W

資料引用於:http://history.pansci.asia/

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732
皇帝 | 2019-2-20 08:49:37

波茲曼最偉大的功績是發展了通過原子的性質(例如,原子量,電荷量,結構等等)來解釋和預測物質的物理性質(例如,粘性,熱傳導,擴散等等)的統計力學,並且從統計概念出發,完美地闡釋了熱力學第二定律。

除此之外波茲曼研究氣體分子運動速度的馬克士威-波茲曼分布,基於古典力學的研究能量的馬克士威-波茲曼統計和波茲曼分布。它們能在非必須量子統計時解釋許多現象,並且更深入的揭示了溫度等熱力學系統的狀態函數的物理意義。
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732
皇帝 | 2019-2-20 09:00:38

波茲曼的分子運動論是在預設原子和分子確實存在前提下建立的。但當時幾乎所有的德國哲學家和許多科學家都不認為它們實際存在。

波茲曼晚年投入了大量精力來捍衛他的理論。他與他在維也納的同事交惡,特別是1895年成為哲學及科學史教授的恩斯特·馬赫(音速的單位)。

波茲曼生前的工作很多都不為同行認可,雖然最後證明他都是對的,但他卻以最激烈的自殺方式結束了自己的生命,其實他只要再堅持幾年,波茲曼對物理的貢獻絕對可以得到諾貝爾物理獎!

波茲曼所作碘分子的圖示.jpg (69.7 KB, 下載次數: 0)

波茲曼所作碘分子的圖示.jpg

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hamidh
大公爵 | 2019-2-20 10:03:32

太深奧了
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費波南西
威爾斯親王 | 2019-2-20 10:09:52

從有序走向無序
熱力學的觀點
其實深深地影響了我
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732
皇帝 | 2019-2-20 14:14:11

費波南西 發表於 2019-2-20 10:09
從有序走向無序
熱力學的觀點
其實深深地影響了我

其實不需要懂熱力學第二定律就知道世間萬物都是從有序走向無序。

看看辦公室桌上堆的公文和家裡客廳就知道了!
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idwang
王室 | 2019-2-20 15:07:26

完全看不懂再說甚麼

難怪我只能都PO美食和旅遊

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jkjkjk110
王子 | 2019-2-20 17:23:24

任何有序的也是從無序建立而成

從未建立到建立在到分散
整個過程
分散 聚集 引發 轉換 消耗 維持 再分散

但再分散的過程能否回收才是最重要的
那是維持有序的條件
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732
皇帝 | 2019-2-20 17:38:18

idwang 發表於 2019-2-20 15:07
完全看不懂再說甚麼

難怪我只能都PO美食和旅遊

好友竟然都看不懂,那一定又是波茲曼的錯!
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