Ludwig Boltzmann
(* 20. Februar 1844 in Wien, + 5. September 1906 in Duino bei Triest)
Er studierte an der Universität Wien Physik, promovierte l866,
habilitierte sich 1867, war zwei Jahre Assistent Josef Stefans und wurde
1869 Professor für mathematische Physik an der Universität Graz.
Danach hatte er Lehrstühle abwechselnd in Wien, München und Leipzig
inne. Svante Arrhenius, Walther Nernst, Fritz Hasenöhrl und Lise Meitner
zählten zu seinen Schülern. Boltzmann war ein Physiker von ungewöhnlicher
Vielseitigkeit. In jüngeren Jahren arbeitete er erfolgreich auf experimentellem
Gebiet (er bestätigte 15 Jahre vor Hertz die Maxwellsche Lichttheorie,
indem er den von Maxwell geforderten Zusammenhang zwischen Brechungsindex
und Dielektrizitätskonstante bei Schwefel nachwies), so daß
Ernst Mach, selbst ein ausgezeichneter Experimentalphysiker, ihn einen
"kaum zu übertreffenden Experimentator" nannte. Gegen Ende seines
Lebens hat er sich stark mit philosophischen Fragen (Materialismus contra
Idealismus) beschäftigt, doch galt zeitlebens sein Hauptinteresse
der theoretischen Physik: "Ihr zum Preise ist mir kein Opfer zu groß,
sie, die den Inhalt meines ganzen Lebens ausmacht."
Das zentrale Problem seiner theoretischen Lebensarbeit war die Rückführung
der Thermodynamik auf die Mechanik und die dabei nötig werdende Beseitigung
des Widerspruchs zwischen der Umkehrbarkeit mechanischer Vorgänge
und der Einseitigkeit thermodynamischer Prozesse. Er erreichte dieses Ziel,
indem er die Entropie S mit der Zustandswahrscheinlichkeit W in Zusammenhang
brachte derart, daß die Zunahme der Entropie in einem abgeschlossenen
System einem Übergang von einem weniger wahrscheinlichen in einen
wahrscheinlicheren Zustand korrespondiert. Die (übrigens erst von
Max Planck in dieser Weise geschriebene) Formel, welche als Inbegriff des
Lebenswerks Boltzmanns auch dessen Ehrengrab auf dem Wiener Zentralfriedhof
schmückt, heißt
S = k · ln W
(k: Boltzmann-Konstante).
Von dieser Formel sagte Fritz Hasenöhrl: "Der Satz, daß die
Entropie dem Logarithmus der Wahrscheinlichkeit proportional ist, ist einer
der allertiefsten, schönsten der theoretischen Physik, ja der gesamten
Naturwissenschaften." Dem entspricht es, daß die Entwicklung der
modernen Physik ohne ihn nicht denkbar wäre. Er bildete den Ausgangspunkt
der Quantentheorie sowohl in der Formulierung, welche ihr Max Planck im
Jahre 1900 gab, als auch in der erweiterten Fassung, die von Albert Einstein
stammt (1905). Andere bedeutende Leistungen Boltzmanns sind seine in voller
Allgemeinheit aus statistischen Erwägungen abgeleiteten Verteilungsformeln
für die Energie sich frei oder in Kraftfeldern bewegender Atome (Maxwell-Boltzmann-Verteilung)
sowie die theoretische Begründung des von seinem Lehrer Josef Stefan
auf empirischem Wege gefundenen Gesetzes über die Gesamtstrahlung
des schwarzen Körpers (Stefan-Boltzmannsches Gesetz 1884).
Boltzmann war ein entschiedener Verfechter der Atomlehre, und die geringe
Resonanz, ja Ablehnung, auf die er mit seinen Ansichten selbst bei hervorragenden
Fachkollegen wie Wilhelm Ostwald, Ernst Mach und Max Planck stieß,
bedeutete für ihn zeitlebens eine schlimme Enttäuschung. Seine
Gegner wollten den Atomen nicht mehr als den Rang einer in der Chemie allerdings
sehr fruchtbaren Arbeitshypothese zugestehen während er auf deren
realer Existenz bestand und 1897 Galileis berühmte (legendäre)
Worte in seinem Sinne anwandte: "Doch glaube ich von den Molekülen
beruhigt sagen zu können: Und dennoch bewegen sie sich." Den eigentlichen
Siegeszug der Atomtheorie, den Einstein 1905 mit seiner Theorie der Schwankungserscheinungen
einleitete, hat er nicht mehr erlebt, obwohl er selbst es war, der bereits
l878 das Auftreten von Ungleichgewichten als notwendige Folge der statistischen
Theorie vorausgesagt hatte (und die Brownsche Molekularbewegung ihm durchaus
nicht unbekannt war).
Boltzmanns Vielseitigkeit erstreckte sich auch auf künstlerisches
Gebiet. Er hat bei Anton Bruckner Musikstunden genommen, war ein glühender
Verehrer der Klassiker (Shakespeares, Goethes, insbesondere aber Schillers)
und hat nicht zuletzt eine der humorvollsten deutschen Reiseschilderungen
geschrieben (Reise eines deutschen Professors ins Eldorado). Vielleicht
hängt es mit der beginnenden Abnahme seiner geistigen Kräfte
(und weniger mit Mangel an Anerkennung, denn letztere hat er in reichem
Maße gefunden) zusammen, daß er 1906 während eines Sommeraufenthaltes
in Duino im Alter von 62 Jahren seinem Leben ein Ende setzte.
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