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玻耳兹曼生平简介

(L. E. Boltzmann,1844一1906)

德裔奥地利物理学家玻耳兹曼(L. E. BOltzmann,1844一1906)作为统计力学的奠基者,正是在物理学发展的这一关键转型时期,一直活跃在物理学与哲学的论坛上。他对物理学的发展作出了许多贡献,以致于劳厄(M. T. F. V. Laue)认为,“如果没有玻耳兹曼的贡献,现代物理学是不可想像的”[1]。然而相比之下,玻耳兹曼作为原子论的捍卫者,对20世纪西方哲学的发展所作出的贡献却似乎至今没有引起国内学术界的足够重视。事实上,在当时的科学背景下,玻耳兹曼所选择的研究方向,以及他所取得的科学成就,就已经注定他的工作从一开始就蒙受着来自哲学方面的困扰。他与马赫(E. Mach)、奥斯特瓦尔德(F. w. Ostwald)关于原子论的争论,以及他晚年开设的哲学讲座,公开发表的科学方法论方面的论文,都直接影响了一代科学家和哲学家的工作。因此,系统地研究玻耳兹曼的科学与哲学思想,对于进一步深入理解现代物理学与西方哲学产生的时代背景、发展的文化脉络都具有重要的现实意义。

1863年,玻耳兹曼在林兹(Linz)读完大学预科之后,进入著名的维也纳大学学习物理学和数学专业。在大学读书期间,物理学院的两位年轻老师约瑟福·斯忒凡(J.Stefan)和约瑟福·洛希密脱(J.Loschmidt)对玻耳兹曼以后的研究兴趣产生了极大的影响。当时,斯忒凡是物理学院院长、数学和物理学教授;洛希密脱是物理化学教师。比玻耳兹曼年长9岁的斯忒凡十分赏识玻耳兹曼的才华。在斯忒凡老师的悉心指导下,玻耳兹曼学到了气体和辐射方面的基础知识,掌握了必要的实验技巧。1865年(大学二年级),玻耳兹曼对斯忒凡提出的电学原理问题的解答成为玻耳兹曼发表的首篇论文,初步体现了玻耳兹曼潜在的科学天赋。在洛希密脱的教学中,玻耳兹曼对当时处于发展前沿的物质组成和结构问题有了深刻的认识,对深受实证主义者孔德(A. Comte)和斯宾塞(H. Spencer)质疑的原子论问题有了进一步的理解,并且对与原子论相关的气体分子运动论和热力学第二定律的解释产生了极大的兴趣。

大学毕业后,玻耳兹曼兼顾谋生和发展自己兴趣的需要,担任了斯忒凡的助手,并继续攻读博士学位。那时在物理学界德国理论物理学家克劳修斯(R. J.E. Clausius)已用熵概念表述了热力学第二定律,从而使自然过程的不可逆问题以比较明确的形式表现出来。一直倾心于这一问题研究的玻耳兹曼立即抓住了这个引起科学界十分重视的前沿难题,由此开始踏上了他研究工作的征途,迈入了科学探索的领域。

在从事科学研究与教学的领域内,玻耳兹曼是一位难得的全才。在他一生所发表的科学论文中,围绕分子运动论的文章仅占其全部论文的一半,另一半论文涉及到电磁学、化学、数学和哲学等多个领域。宽广的研究领域为玻耳兹曼带来了渊博精深的知识享受;精益求精的教学风格使玻耳兹曼赢得了大批优秀学生的青睐;杰出的科学成就为玻耳兹曼一生活跃于讲坛与学术界打下了坚实的基础。

来源:中国哲士网

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