Людвиг Больцман ()

Людвиг Больцман ()

Австрийский физик, основоположник кинетической теории газов, создатель (вместе с Гиббсом) раздела физики, известного как статистическая механика, использующего законы теории вероятности для описания того, как свойства атомов и молекул определяют наблюдаемые свойства макроскопических тел.

Людвиг Больцман окончил Венский университет в 1867 г. и занимал профессорские должности в университетах Вены, Граца, Мюнхена и Лейпцига. В 1870 г. он опубликовал серию статей, в которых применил законы теории вероятности к движению атомов в связи с обсуждением второго закона термодинамики. Он получил знаменитое выражение для энтропии (меры беспорядка) термодинамической системы через логарифм числа возможных состояний этой системы (эту формулу он затем завещал выбить на своей могильной плите). Больцман вывел на основе своего подхода так называемое распределение Максвелла-Больцмана, следующее из закона равнораспределения энергии по числу степеней свободы. Он написал также кинетическое уравнение для газа, учитывающее столкновения между отдельными атомами, что явилось началом нового раздела физики - кинетической теории.

Работы Больцмана встретили ожесточенное неприятие со стороны многих именитых европейских физиков. Ему пришлось вести постоянную борьбу за признание своих идей. В состоянии глубокой депрессии Больцман покончил с собой в 1906 г., незадолго до того, как французский физик Жан Перрен экспериментально подтвердил многие положения статистической механики.

В наши дни статистическая физика является одним из важнейших и глубоко разработанных разделов физики. Основы этой замечательной теории заложил великий ученый Л. Больцман.

Шарль Кулон ()

Выдающийся французский инженер и физик.

Шарль Огюстен Кулон родился во французском городе Ангулеме в семье чиновника. Он окончил высшую военно-инженерную школу в Мезьере - одном из лучших технических учебных заведений того времени. После окончания учебы Кулон в течение ряда лет служил на острове Мартиника, где руководил строительством крупного форта. После возвращения на родину Кулон постепенно отошел от военной службы и стал заниматься научными исследованиями. Первая же научная работа Кулона, начатая еще на Мартинике, была посвящена методам решения задач строительной механики. Она сразу принесла Кулону известность.

Кулон был одним из первых ученых, сочетавших высокий уровень научных исследований с упором на практические приложения. Ярким примером такого сочетания явилась работа Кулона по изучению сухого трения. На основе простых и весьма убедительных опытов Кулон изучил зависимость силы трения покоя и силы трения скольжения от множества факторов (нормального давления, площади и длительности контакта тел, относительной скорости движения тел и т. п.). Особенно важно то, что опыты Кулона были полномасштабными, т. е. проводились с реальными телами в реальной обстановке. Итогом работ Кулона стало подтверждение пропорциональности силы трения скольжения и силы нормального давления в широком диапазоне нагрузок. Надо заметить, что закон Ftp = mN был сформулирован еще Г. Амонтоном в 1699 г., но только Кулон полностью экспериментально обосновал его.

За работу по внешнему трению Кулон в 1781 г. получил премию Парижской академии наук и был избран ее членом. Он переехал в Париж, полностью посвятив себя научной работе.

В 1780-е гг. он исследует кручение тонких металлических нитей и на этой основе создает необычайно чувствительный прибор — знаменитые крутильные весы. Эти весы стали основным инструментом в цикле работ Кулона по электричеству и магнетизму. В этом цикле из семи мемуаров были установлены важнейшие количественные законы электростатики и магнитостатики.

Попытки экспериментального определения закона «электрической силы» предпринимались с середины XVIII в., но все они до работы Кулона оказались неудачными, поскольку не проводилось различия между силами, действующими между заряженными телами произвольных размеров и формы, и силами, действующими между точечными зарядами (в действительности, достаточно малыми заряженными телами, находящимися на расстоянии, намного превышающем их размеры). Метод измерения этих сил по закручиванию нити в крутильных весах, предложенный Кулоном, позволил не только измерить сами силы, но и установить единицу электрического - заряда, что имело особое значение для дальнейшего развития науки об электричестве.

В последние годы жизни Кулон занимался изучением вязкого трения. Он также много занимался вопросами улучшения народного образования во Франции.