LUDWIG BOLTZMANN: BIOGRAFI DAN KONTRIBUSI - ILMU - 2025

Ludwig Boltzmann (1844-1906) adalah seorang ilmuwan Austria yang dianggap sebagai bapak mekanika statistik. Kontribusinya di bidang sains sangat beragam; Persamaan dan prinsip Boltzmann, mekanika statistik atau H.

Atas kontribusinya dan ide-ide kepeloporannya, nama keluarganya dikenal luas, tidak hanya di kalangan komunitas ilmiah, tetapi juga oleh masyarakat pada umumnya. Bahkan ada beberapa karya seni dan monumen untuk menghormatinya yang merayakan kontribusinya.

Potret ilmuwan Ludwig Boltzmann

Karya Boltzmann melengkapi karya ilmiah yang sangat penting, seperti yang dilakukan oleh Maxwell. Kontribusi mereka bahkan berpengaruh luas terhadap karya yang dilakukan Albert Einstein.

Karya-karya Boltzmann berkembang terutama dalam fisika, namun ia juga menerbitkan karya-karya yang berkaitan dengan bidang lain seperti ilmu hayat dan filsafat ilmu.

Biografi

Ludwig Boltzmann lahir pada tanggal 20 Februari 1844 di Austria, di kota Wina. Saat itu, kawasan ini merupakan bagian dari Kekaisaran Austro-Hongaria. Keluarga Ludwig dicirikan sebagai orang kaya, yang memungkinkannya memiliki kemungkinan untuk mendapatkan pendidikan yang baik.

Selain aset keluarganya, Ludwig juga memiliki kekayaan yang tidak sedikit yang diwarisi dari kakeknya; Ini membantunya membiayai studinya tanpa mengalami kesulitan.

Pada usia 15 tahun, Ludwig menjadi yatim piatu, jadi warisan dari kakeknya ini semakin melayaninya setelah ditinggalkan tanpa seorang ayah di usia muda.

Studi

Pelatihan pertama Boltzmann adalah di kota Linz, di Austria utara, tempat keluarganya pindah.

Catatan sejarah telah mampu menunjukkan bahwa, sejak masa kanak-kanak, Ludwig Boltzmann dicirikan sebagai orang yang sangat ingin tahu, di samping sangat tertarik untuk belajar, dengan ambisi yang besar, dan, terkadang, dengan sikap gelisah dan cemas.

Kemudian dia masuk ke Universitas Wina, di mana dia menerima ajaran dari tokoh-tokoh terkenal seperti fisikawan Josef Stephan, ahli matematika József Miksa Petzval dan fisikawan dan matematikawan Andreas von Ettingshausen.

Dia lulus dari universitas ini pada tahun 1866; guru tesis doktor Boltzmann tepatnya adalah Josef Stephan, dengan siapa dia kemudian bekerja. Pekerjaan dengan Stephan ini berlangsung selama 3 tahun, dari tahun 1867 hingga 1869, dan pada saat itu mereka berfokus pada analisis kehilangan energi yang dialami oleh elemen panas.

Tahap pengajaran

Mulai tahun 1869, Ludwig Boltzmann mengabdikan dirinya untuk mengajar di Universitas Graz, universitas terbesar kedua di Austria. Di universitas itu dia memberikan kelas-kelas dalam teori fisika. Sejalan dengan ini, Boltzmann melanjutkan pelatihannya di kota Berlin dan Heidelberg Jerman.

Boltzmann mengajar di Universitas Graz sampai tahun 1873, tahun dimana dia mulai mengajar matematika di Universitas Wina. Dia kembali ke Graz tiga tahun kemudian, pada tahun 1876, saat itu dia sudah diakui di bidang sains sebagai hasil dari serangkaian karya yang diterbitkan dan berbagai penyelidikan.

Statistik Maxwell-Boltzmann

Salah satu investigasi paling menonjol pada masa itu adalah statistik Maxwell-Boltzmann, yang dikembangkan olehnya dan Maxwell pada tahun 1871.

Selama tahun 1894 ia kembali ke Universitas Wina untuk bekerja sebagai profesor fisika teoretis. Pada saat itu Boltzmann dipaksa untuk berinteraksi dengan Ernst Mach, seorang fisikawan dan filsuf yang memiliki perbedaan besar dengan Boltzmann.

Begitu banyak masalah yang ada di antara kedua ilmuwan ini, sehingga Boltzmann memutuskan untuk pergi ke Leipzig untuk menghindari kontak dengan Mach.

Ernst Mach meninggalkan pekerjaan mengajarnya di Universitas Wina pada tahun 1901 karena alasan kesehatan; Oleh karena itu, Boltzmann kembali pada tahun 1902 dan tidak hanya memperoleh lagi pilihan untuk mengajar kelas fisika teoretis, tetapi juga mengambil kendali kursi sejarah dan filsafat sains, subjek yang sebelumnya diajarkan oleh Mach.

Hipotesis tentang atom

Sekembalinya ke Universitas Wina, Boltzmann mulai mempublikasikan dukungannya terhadap hipotesis keberadaan atom. Pertimbangan ini dikritik secara luas oleh komunitas ilmiah; Di antara kritikus paling gigih adalah Ernst Mach.

Kritik terus-menerus yang dia terima atas karyanya memiliki efek yang sangat tidak menguntungkan pada Boltzmann, yang menurut catatan sejarah tampaknya tidak memiliki karakter yang tenang.

Sebaliknya, Boltzmann tampaknya adalah orang yang memiliki reaksi yang intens dan ekstrim, mampu membuktikan dirinya ramah dan simpatik dan, pada kesempatan lain, sangat tertutup dan rentan terhadap depresi.

Salah satu aspek yang paling banyak dikritik dari pernyataan Boltzmann adalah bahwa ilmuwan ini menetapkan bahwa hukum kedua termodinamika, terkait dengan entropi, pada dasarnya bersifat statistik.

Fakta ini menyiratkan bahwa berbagai skenario dapat dihasilkan sebagai akibat dari osilasi yang akan menimbulkan hasil yang tidak terduga dalam undang-undang ini.

Kritikus Boltzmann menunjukkan bahwa tidak masuk akal untuk menghubungkan domain statistik dengan hukum termodinamika, karena mereka menganggap hukum sebagai pertanyaan absolut, dan mereka tidak dapat menerima bahwa hukum fundamental ini memiliki karakteristik variabel.

Kematian

Tekanan akibat kritik keras dan terus-menerus yang dilakukan Boltzmann membuatnya memutuskan untuk bunuh diri. Pada tahun 1906 dia sedang berlibur bersama keluarganya di kota Duino, terletak sangat dekat dengan Trieste.

Saat istri dan anak-anaknya berada di laut, menikmati liburan, Ludwig Boltzmann gantung diri di rumah musim panas.

Penyebab

Berbagai sejarawan telah menentukan bahwa penyebab bunuh dirinya terkait erat dengan fakta bahwa komunitas ilmiah tidak mengakui penelitiannya sebagai kebenaran.

Boltzmann dikatakan memiliki komitmen yang jelas dan nyata terhadap kebenaran. Bagian dari apa yang paling mempengaruhinya adalah kenyataan bahwa dia telah menemukan kebenaran tentang keberadaan atom, dan menyaksikan bagaimana masyarakat pada masanya tidak menghargai penemuan ini, yang dia perkirakan dapat menjadi penting bagi generasi sekarang dan bagi banyak generasi mendatang.

Fakta bahwa tradisi lebih penting dalam kerangka masyarakat, daripada inovasi yang diturunkan dari konsep-konsep baru yang transendental pada saat itu, menyebabkan Botlzmann menjadi tertekan.

Sejarawan lain menunjukkan bahwa penyebab kematian Boltzmann juga mencakup unsur-unsur lain, karena ilmuwan ini memiliki ciri-ciri tertentu yang menunjukkan ketidakstabilan dan ketidakseimbangan dalam banyak tindakannya.

Tak lama setelah kematiannya, anggota komunitas ilmiah ini mulai menghasilkan bukti yang menguatkan konsep yang dikembangkan oleh Boltzmann, pada saat yang sama mereka mendapatkan pengakuan ilmiah atas kontribusinya. Ini terjadi hanya dua tahun setelah Boltzmann meninggal.

Secara khusus studi kimiawan-fisikawan Jean Perrin yang mengkonfirmasi kebenaran konstanta Boltzmann, dinamai menurut ilmuwan, yang menghubungkan energi dengan suhu absolut. Ini cukup untuk meyakinkan komunitas ilmiah tentang keberadaan atom.

Kontribusi utama

Persamaan Boltzmann

Kontribusi Ludwig Boltzmann yang paling dikenal adalah pendekatan persamaan yang menyandang namanya: Persamaan Boltzmann. Persamaan ini awalnya diusulkan pada tahun 1870 dan kemudian mengalami beberapa perkembangan.

Persamaan, berdasarkan pada pengertian atom dan molekul, mendefinisikan kemungkinan menemukan molekul dalam keadaan tertentu.

Dengan pengembangan lebih lanjut, persamaan tersebut menjadi berguna untuk menghitung kesetimbangan potensial dalam spesies ion dan untuk menggambarkan perubahan konformasi molekul biologis.

Mekanika statistik

Beberapa penulis mengklaim bahwa Boltzmann adalah orang pertama yang benar-benar menerapkan statistik dalam studi gas.

Berkat ini, mereka menganggap bahwa studi teori kinetik menjadi studi mekanika statistik.

Untuk kontribusi ini, Boltzmann diakui oleh banyak orang sebagai bapak mekanika statistik.

Disiplin ini memungkinkan untuk mempelajari sifat-sifat bahan dan benda makroskopik dari sifat-sifat atom dan molekulnya.

Entropi dan prinsip Boltzmann

Walaupun konsep entropi telah dikenalkan oleh Rudolf Clausius pada tahun 1865, Boltzmann membawa pengertian entropi ke dalam kehidupan sehari-hari.

Pada tahun 1877 Boltzmann menunjukkan bahwa entropi adalah ukuran ketidakteraturan keadaan suatu sistem fisik.

Di bawah konsep ini, Boltzmann merumuskan persamaan entropi yang dikenal sebagai prinsip Boltzmann.

Filsafat ilmu

Kontribusi Boltzmann terhadap perkembangan filsafat sains juga diakui secara luas.

Banyak dari idenya di bidang ini dikumpulkan dalam teksnya "Tulisan Populer" yang diterbitkan pada tahun 1905.

Boltzmann membahas topik filosofis yang sangat bervariasi dalam sains. Di antara mereka ia membahas istilah-istilah seperti realisme dan idealisme. Saya juga mengkritik filsuf terkenal seperti Kant dan Hegel.

Boltzmann sangat yakin bahwa filsafat dapat membantu sains untuk tidak mengajukan pertanyaan yang tidak berguna. Karena alasan ini, Boltzmann menyebut dirinya seorang realis, meskipun banyak orang lain yang mengidentifikasinya sebagai bagian dari arus materialis.

Referensi

1. Brown HR Myrvold W. Uffink J. Boltzmann's H-teorema, ketidakpuasannya, dan kelahiran mekanika statistik. Studi dalam Sejarah dan Filsafat Fisika Modern. 2009; 40 (2): 174–191.
2. Dubois J. Ouanounou G. Rouzaire-Dubois B. Persamaan Boltzmann dalam biologi molekuler. Kemajuan dalam Biofisika dan Biologi Molekuler. 2009; 99 (2): 87–93.
3. Flamm D. Ludwig Boltzmann dan pengaruhnya terhadap sains. Studi dalam Sejarah dan Filsafat Ilmu. 1983; 14 (4): 255–278.
4. Monumen Sains AA A untuk Ludwig Boltzmann. Sains, Seri Baru. 1932 75 (1944).
5. Swendsen RH Catatan kaki sejarah mekanika statistik: Dalam kata-kata Boltzmann. Physica A: Mekanika Statistik dan Aplikasinya. 2010; 389 (15), 2898-2901.
6. Williams MMR Ludwig Boltzmann. Annals of Nuclear Energy. 1977; 4 (4–5): 145–159.