每次读到玻尔兹曼的故事都会觉得很心疼,心疼他死在了黎明前的最后一丝黑暗里。
玻尔兹曼这个名字在物理领域,特别是统计物理领域中,完全当得上如雷贯耳四个字。我发表的所有论文中都出现过玻尔兹曼这个名字,相信统计物理领域没有多少论文能够绕过这个名字。
但令人惋惜的是,玻尔兹曼活着时过的并不如意,直到他自杀后两年,他的理论才被世人所接受。
玻尔兹曼大部分的研究,包括大名鼎鼎的玻尔兹曼熵公式以及玻尔兹曼分布,都是从原子的角度出发,用大量原子的统计行为去解释宏观的热力学。
很显然,玻尔兹曼的理论都依赖于一个基本前提,即“物质是由原子构成的”。虽然这句话放到现在已经是一个基本常识,但在玻尔兹曼那个年代,很多科学却都不相信原子的存在。
1895年,在德国吕贝克的一场学术会议上,著名化学家奥斯特瓦尔德发表了题为“克服科学的唯物论”的讲演,提出唯能论,认为原子/分子的概念是多余的,能量转移才是化学的本质。
唯能论否定了原子论,自然也就否定了玻尔兹曼大部分理论,因此遭到了玻尔兹曼的强烈反对。虽然奥斯特瓦尔德跟玻尔兹曼私交很不错,但在唯能论/原子论上却是谁也不服谁。二人为此展开了为期十几年的争辩。
很不幸,当年原子论的实验证据并不是很充足,多数学者其实更偏向唯能论。正因自己的学说长期被主流学术界排斥,玻尔兹曼晚年深陷抑郁症,并在1906年不堪忍受而上吊自杀。
之所以说玻尔兹曼死在了黎明前的最后一丝黑暗里,是因为仅仅在他自杀前一年,爱因斯坦发表了四篇跨时代的论文(故该年也称爱因斯坦奇迹年),其中一篇论文[1]提出可以通过观测布朗运动来准确计算原子的大小,从而确认原子论的正确与否。
很快就有人设计了相关实验,完美的重复了爱因斯坦的预言,一锤定音的肯定原子的存在。但可惜的是,此时距离玻尔兹曼已经去世两年了。
玻尔兹曼的墓碑上刻着他最著名的熵公式,S=k*ln(W)。这一行为在我看来是物理学中最浪漫的一件事,同时也是最令人心疼的一件事。
若是玻尔兹曼再坚持两年,便能看到自己的理论发扬光大,届时即便是身死,想必也是面带笑容的。
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