ボルツマンとは?
ぼるつまん
ルートヴィッヒ・ボルツマンとは、気体分子の運動と熱現象を統計的に結びつけた「統計力学」の基礎を築いたオーストリアの物理学者です。
ルートヴィッヒ・ボルツマン(1844〜1906年)は、オーストリアのウィーン生まれの理論物理学者で、熱力学と分子運動論を統計数学の言語で統合し、現代物理学の礎を築いた人物です。
最大の業績は「ボルツマンの原理」と呼ばれるエントロピーの統計的定義です。エントロピーSと巨視的な状態を実現する微視的配置の数W(場合の数)の間に、S=k log W(kはボルツマン定数)という関係を見出しました。この式はボルツマンの墓碑にも刻まれています。
また気体分子のエネルギー分布を記述した「マクスウェル=ボルツマン分布」も重要な遺産です。これにより温度・圧力・体積といったマクロな量が、原子・分子というミクロな存在の集団的振る舞いから導かれることが示されました。
ボルツマンの時代、原子の実在はいまだ論争中でした。彼は原子論を強く主張し続けましたが、激しい反論にさらされ続けました。1906年に自ら命を絶った悲劇的な最期を迎え、その直後に原子の存在が実験で確認されるという皮肉な歴史が残っています。
使い方・例文
物理学・化学の授業でエントロピーや熱力学第二法則を学ぶとき、「ボルツマン定数」や「ボルツマン分布」として登場します。統計力学や量子統計を扱う大学の専門課程でも中心的な概念です。
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