Больцманиада: Фундаментальное наследие Людвига Больцмана

На основе больцмановских идей сегодня сформировалось большое междисциплинарное научное направление, включающее собственно кинетическую теорию, статистическую механику, теорию процессов переноса в газах, жидкостях и плазме, теорию релаксационных явлений, теорию динамического хаоса. Во второй половине прошлого столетия требования создававшейся космической отрасли привели к быстрому развитию еще одной фундаментально-прикладной области кинетической теории газов – динамики разреженных газов. Столь активная "деторождающая" функция кинетической теории является следствием богатейшего физического содержания уравнения Больцмана. По существу, уравнение Больцмана – это запись законов сохранения для системы взаимодействующих частиц в терминах функции распределения их скоростей. Предельное выражение такой функции, называемой максвелловской, определяет равновесие в газовой системе. Если известна функция распределения, состояние газа полностью определено даже тогда, когда понятия температуры, давления теряют смысл.

В наш век стремительных успехов компьютерного моделирования, в значительной степени основанного на статистических законах, наследие кинетической теории остается ценным элементом физико-математической культуры, а в будущем, по-видимому, потребует дальнейшего развития для анализа и систематизации результатов физического и математического моделирования в целом. Правильно понимать Больцмана важно и сегодня, поскольку наука, в создании которой он участвовал, по-прежнему имеет громадное практическое значение и, что еще существеннее, до сих пор нет согласия относительно самого характера этой науки.

"В истории физики– пишет Александр Рей, – как и во всякой истории, можно отличать крупные периоды, которые характеризуются различной формой, различным общим видом теорий... Как только наступает одно из тех открытий, которые отзываются на всех частях физики, устанавливая какой-либо кардинальный факт, неизвестный до тех пор или неполно оцененный, так весь вид физики меняется; начинается новый период. Так было после открытий Ньютона, после открытий Джоуля – Майера и Карно – Клаузиуса. То же самое происходит, видимо, после открытия радиоактивности... Историк, который будет впоследствии наблюдать события из некоторого необходимого далека, без труда увидит постоянство эволюции там, где современники видят только конфликты, противоречия, раскол на различные школы. Видимо, и тот кризис, который переживала физика в эти последние годы, относится к тому же разряду (вопреки заключениям, сделанным на основании этого кризиса философской критикой). Это типичный кризис роста (crise de croissance), вызванный великими новыми открытиями. Неоспоримо, что кризис ведет к преобразованию физики, – без этого не было бы эволюции и прогресса, – но оно не изменит научного духа".

Научное наследие Людвига Больцмана явились важнейшим этапом развития познания мира, результаты внесли качественно новые черты в наше миропонимание и в логику научного исследования; они поставили перед наукой новые вопросы, актуальность которых неуклонно растет с развитием теоретической и прикладной физики.

В нашей библиотеке: Людвиг Больцман. Лекции по теории газов

Эта страница оформлена Пузиной Ю.Ю. при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований – проект №08-08-00638.