路德維希.玻爾茲曼(Ludwig Eduard Boltzmann)(1844/02—1906/10)是奧地利經(jīng)典統(tǒng)計物理大師筛圆、被稱作經(jīng)典統(tǒng)計物理之父[1]绿饵。經(jīng)典統(tǒng)計物理因此被稱作玻爾茲曼統(tǒng)計告匠。
除了科學(xué)上的貢獻(xiàn)秕狰,玻爾茲曼廣為人知的是他自殺的故事以及工作后任性的一次又一次的跳槽:
維也納大學(xué)無薪講師2年:1867-1869
格拉茲大學(xué)數(shù)學(xué)物理教授4年:1869-1873
維也納大學(xué)數(shù)學(xué)教授3年:1873-1876
格拉茨大學(xué)實驗物理教授14年:1876-1890
慕尼黑大學(xué)理論物理教授4年:1890-1894
維也納大學(xué)理論物理教授6年:1894-1900
萊比錫大學(xué)理論物理教授2年:1900-1902
維也納大學(xué)理論物理教授4年:1902-1906
玻爾茲曼中學(xué)時期是隨父母在林茨(Linz)度過的揭北,中學(xué)結(jié)束后他繼續(xù)在林茨大學(xué)學(xué)習(xí)預(yù)科寨辩。他熱愛數(shù)學(xué)和科學(xué)圃庭,并且成績杰出锄奢。
1863玻爾茲曼入學(xué)維也納大學(xué)物理學(xué)院。當(dāng)時物理學(xué)院的院長是物理學(xué)家斯特藩(Stefan)剧腻。玻爾茲曼選擇斯特藩作為自己的博士導(dǎo)師拘央。正是在斯特藩的指導(dǎo)下,玻爾茲曼接觸到麥克斯韋的論文书在,從而開始了他的氣體動理論研究灰伟。1866年玻爾茲曼獲得博士學(xué)位。獲得博士學(xué)位后的2年多時間儒旬,即1867-1869年間栏账,玻爾茲曼成為斯特藩的助手。這是他第一次在維也納大學(xué)獲得教職栈源,雖然只是無薪講師這樣的編外人員挡爵。1868年他被授予講課權(quán)。
為了更好地獨立發(fā)展甚垦,當(dāng)然也因為格拉茨大學(xué)能提供更好的職位茶鹃,1869年玻爾茲曼離開斯特藩,受聘于奧地利的格拉茨大學(xué)的數(shù)學(xué)物理教授職位艰亮。玻爾茲曼在這一崗位上一干就是4年(1869-1873)闭翩。格拉茨大學(xué)雖然不如維也納大學(xué)名氣大,但也擁有基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff)和亥姆霍茲(Hermann von Helmholtz)這樣的人物迄埃。玻爾茲曼和他們的合作研究非常融洽男杈。
1873年維也納大學(xué)終于空出一個教授職位,雖然是數(shù)學(xué)教授调俘,而不是玻爾茲曼理想中的物理教授伶棒。但是升職和回歸維也納大學(xué)的渴望還是不可抑制。玻爾茲曼抓住了這個機(jī)會彩库,成為奧地利最高學(xué)府維也納大學(xué)的數(shù)學(xué)教授肤无。他在這個崗位上的時間是3年:1873-1876。
1876年骇钦,格拉茨大學(xué)物理學(xué)院原院長托耶普勒離開宛渐,空出實驗物理教授的職位。這個職位對玻爾茲曼誘惑很大,首先職位本身有誘惑:物理學(xué)窥翩,行政負(fù)擔(dān)較輕业岁;另外玻爾茲曼還有結(jié)婚的考慮:未來妻子是格拉茨人,在那里房子等問題容易解決寇蚊,畢竟物理學(xué)家如玻爾茲曼者也要考慮生活笔时、養(yǎng)家等俗世人情。
正是在這次應(yīng)聘中仗岸,玻爾茲曼遇到了后來對他人生有重大影響的馬赫允耿。馬赫也來應(yīng)聘這個職位,是玻爾茲曼的競爭者扒怖。但是這次競爭玻爾茲曼勝出较锡。
從1876年到1890年,在格拉茨大學(xué)實驗物理教授崗位上玻爾茲曼度過了他人生輝煌的14年盗痒。這期間蚂蕴,他提出了著名的玻爾茲曼熵公式,給出熵的概率解釋俯邓;給出了黑體輻射定律的解釋掂墓;奠定了平衡態(tài)統(tǒng)計力學(xué)的基礎(chǔ)。
但是看成,生活并不能總是一帆風(fēng)順君编,不如意事也接踵而至。1885年玻爾茲曼母親去世川慌,使他備受打擊吃嘿。1887年他成為格拉茲大學(xué)校長,既要管理梦重,又要教學(xué)兑燥,還需要接受監(jiān)督。偏偏1888年他手下的得力干將愛廷豪森又離任琴拧。玻爾茲曼感到壓力陡增降瞳。1889年他成為奧地利皇家宮廷顧問。從單純的學(xué)術(shù)圈蚓胸,到逐漸參與或主持一些世俗事務(wù)以及校園政治挣饥,他感到非常的不適應(yīng)。恰在這一年沛膳,他的長子患闌尾炎意外去世扔枫。突然的變故對玻爾茲曼來說真是雪上加霜。他開始神經(jīng)衰弱并出現(xiàn)抑郁的苗頭锹安。是不是在一個地方呆的太久了短荐?作為著名的理論物理學(xué)家倚舀,自己完全配得上更重要的職位啊忍宋!不安寧的種子逐漸開始在他的心里發(fā)芽痕貌,他決定離開格拉茨,謀求一個更重要的職位糠排。他把眼光瞄向鄰國的慕尼黑舵稠,而慕尼黑大學(xué)也接納了他。這一回的職位遂了他的心愿乳讥,理論物理教授。他擅長的領(lǐng)域也是使他名揚(yáng)天下的領(lǐng)域廓俭。于是云石,從1890年開始,慕尼黑大學(xué)的教授名錄里赫然增加了理論物理教授玻爾茲曼的名字研乒。這一年他46歲汹忠。
可能是年老的緣故,玻爾茲曼的思鄉(xiāng)情結(jié)越來越重雹熬。1892他在寫給洛喜密脫的信中說宽菜,(這里)確實沒有親愛的古老的奧地利好。他的身體狀況也每況愈下竿报。他的視力越來越糟糕铅乡。在這種情況下,養(yǎng)老問題便提上了議事日程烈菌。當(dāng)時阵幸,德國巴伐利亞州慕尼黑大學(xué)的教授是沒有養(yǎng)老金的。
現(xiàn)實的考慮使玻爾茲曼覺得這里不便久留芽世。恰在此時挚赊,斯特藩去世(1893年1月),維也納大學(xué)邀請他回去接替斯特藩的工作济瓢。
這是一個充滿誘惑力的邀請荠割,畢竟維也納大學(xué)是他一生心儀的地方。他心動了但還在猶豫旺矾。這時蔑鹦,慕尼黑大學(xué)了解到他的情況并向他提出挽留,這種挽留也是真心實意的箕宙,慕尼黑大學(xué)為他提高待遇举反,并配備了助手。盛情難卻扒吁,玻爾茲曼決定再為慕尼黑大學(xué)服務(wù)一年火鼻,然后回歸維也納室囊。
1894年玻爾茲曼接受維也納大學(xué)的聘任,接替斯特藩的職位魁索,任理論物理教授和物理學(xué)院院長融撞。1894年6月玻爾茲曼到任。
作為奧地利最重要的科學(xué)家粗蔚,玻爾茲曼的回歸是一件大事尝偎。奧地利教育部長親自決定給他最高的大學(xué)教授工資,而為他增加薪金的方法卻是撤銷其他不重要的教授職位鹏控。針對玻爾茲曼關(guān)心的養(yǎng)老金問題致扯,部長也鄭重承諾,玻爾茲曼將來可享受全額養(yǎng)老金当辐。
衣錦還鄉(xiāng)般的快慰抖僵,并沒有持續(xù)多長時間。離開維也納18年之后缘揪,早已物是人非耍群,這兒并沒有發(fā)現(xiàn)象慕尼黑那樣令人愉快的朋友和同事的圈子。
更為糟糕的是找筝,1895年蹈垢,馬赫( Mach )加盟維也納大學(xué)。他是玻爾茲曼科學(xué)上的對手袖裕,也是他個人關(guān)系上的敵人曹抬。馬赫是唯能論的鼓吹者,所謂唯能論急鳄,就是一種觀點:能量沐祷,而不是物質(zhì),才是宇宙的核心組分攒岛。玻爾茲曼反對唯能論赖临,他一生篤信原子論,認(rèn)為物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的灾锯。這種爭論在今天看似荒謬兢榨,在那個時代確確實實地發(fā)生著。麥克斯韋顺饮、吉布斯和大多數(shù)化學(xué)家相信原子論吵聪,而奇怪的是,當(dāng)時歐洲許多物理學(xué)家反對原子論兼雄。而且吟逝,反對者的聲音越來越強(qiáng)大,玻爾茲曼越來越受到物理學(xué)界的孤立赦肋。到了1904年块攒,在圣路易斯召開的物理會議甚至沒有邀請玻爾茲曼去物理分會励稳,他被分配到“應(yīng)用數(shù)學(xué)”分會。
馬赫既懂科學(xué)又懂哲學(xué)囱井,口才也好驹尼,宣揚(yáng)起唯能論來滔滔不絕,學(xué)生中粉絲眾多庞呕。玻爾茲曼則明顯處于下風(fēng)新翎。每當(dāng)他與這樣的一個同事不期而遇,心里的郁悶可想而知住练。玻爾茲曼實在不想與這樣的同事一起工作地啰,于是再次萌生跳槽的想法。
德國萊比錫大學(xué)的奧斯瓦爾德(Wilhelm Ostwald)也是唯能論者讲逛,在哲學(xué)見解上他也是玻爾茲曼的對手亏吝,這一點一點兒也不比馬赫猻色。他甚至被稱為唯能論之父之一妆绞。但是顺呕,他和玻爾茲曼個人之間卻保持了朋友關(guān)系枫攀。在奧斯瓦爾德的幫助下括饶,1900年到1902年間玻爾茲曼順利跳槽到萊比錫大學(xué)成為理論物理教授。
然而来涨,玻爾茲曼雖然走出了奧地利图焰,卻不可能跳出歐洲的學(xué)術(shù)圈。唯能論與原子論的爭論仍在繼續(xù)蹦掐,雖然玻爾茲曼內(nèi)心渴望和諧技羔、渴望交流,但現(xiàn)實中卻不得不一次次面對程度激烈的爭吵卧抗。另外藤滥,萊比錫當(dāng)?shù)氐纳睿夂蛏珩伞⒆诮塘?xí)俗等等都令他感到不適拙绊。他覺得,在萊比錫泳秀”昊Γ“情形甚至比維也納還糟”。他絕望了嗜傅。1900 年玻爾茲曼自殺金句,但未遂。
1901年事情發(fā)生轉(zhuǎn)機(jī)吕嘀。這時馬赫教授突然中風(fēng)违寞,不得不辭職贞瞒。玻爾茲曼不用每天面對那張不喜歡的老臉了,他可以返回維也納大學(xué)了坞靶。1902年他申請回歸維也納大學(xué)憔狞。雖然申請成功,但此一時彼一時也彰阴,官方已經(jīng)沒有了1894年的熱情瘾敢,態(tài)度變得非常冷漠。原因是尿这,外面已有傳言簇抵,玻爾茲曼患有精神病,能否勝任教授都是個問題射众。另外碟摆,玻爾茲曼的頻繁跳槽也令官方十分不愉快。最后官方表示叨橱,玻爾茲曼可以回歸典蜕,但兩年之內(nèi)不能重新接納為科學(xué)院院士,而且要求他書面保證不再離開奧地利罗洗。
雖然回到維也納大學(xué)愉舔,但玻爾茲曼面臨新的挑戰(zhàn)。他接替的是馬赫的職位伙菜,科學(xué)哲學(xué)教授轩缤,他承擔(dān)的課程是哲學(xué)。相比于馬赫的口如懸河贩绕,得心應(yīng)手火的,玻爾茲曼的哲學(xué)課并不成功。作為一個抑郁癥患者淑倾,不是完全的成功就是徹底的根本的失敗馏鹤。他懷疑自己是否還有能力,他抑郁加重娇哆,健康惡化湃累。1906年05月,校方認(rèn)為他已經(jīng)不適合從事科學(xué)活動并撤銷了他夏季學(xué)期的講課安排迂尝。
生命仿佛已經(jīng)沒有了存在的意義脱茉。1906年9月5日,玻爾茲曼在陪妻子女兒在意大利杜伊諾(Duino)海灣度假時上吊自殺垄开。
中國臺灣作家龍應(yīng)臺曾寫過一篇文章琴许,叫《相信的和不相信的》。文中指出溉躲,隨著時間的推移榜田,當(dāng)初你相信的東西可能就不信了益兄,當(dāng)初你不信的東西可能就相信了。什么東西是她現(xiàn)在相信了的呢箭券?其一就是性格決定命運(yùn)净捅。玻爾茲曼的悲劇說到底是他性格缺陷造成的。那么玻爾茲曼有什么性格缺陷呢辩块?這就是對人過于嚴(yán)苛蛔六。對待所謂的敵人(實際上就是不同學(xué)術(shù)觀點者),玻爾茲曼恨不得揮起老拳废亭,將其打倒在地国章。對待朋友也不夠?qū)捜荨2柶澛笥驯緛聿欢喽勾澹贻p人當(dāng)中普朗克不知是否算上一個液兽?據(jù)說當(dāng)年普朗克的一個學(xué)生寫文章指出了玻爾茲曼文章中的一個錯誤,玻爾茲曼知道后勃然大怒掌动,馬上聲稱與普朗克斷交四啰。
實際上,雖然身為大家粗恢,相比普朗克柑晒,玻爾茲曼對于人性的認(rèn)識要略遜一籌。人總是相信他們愿意相信的東西适滓《仄“理越辯越明”恋追,其實是不可能的凭迹。爭論的結(jié)果只能樹敵,而不會解決問題苦囱。所以嗅绸,玻爾茲曼死后,普朗克總結(jié)出后人稱為普朗克定律的下面一段話:“一個新的科學(xué)真理照例不能用說服對手撕彤,等他們表示意見說‘得益匪淺’這個辦法來實行鱼鸠。恰恰相反,只能是等到對手們漸漸死亡羹铅,使得新的一代開始熟悉真理時才能貫徹蚀狰。”
參考文獻(xiàn):
[1] 玻爾茲曼:篤信原子的人 ,(意)切爾奇納尼 著职员,胡新和 ? 譯麻蹋,上海科學(xué)技術(shù)出版社焊切,2006