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Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann
Ludwig Boltzmann nelle opere letterarie Libri in lingua inglese

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Fisico austriaco nato a Vienna il 20 febbraio 1844, propose una trattazione fondamentale della teoria cinetica dei gas in base ai metodi della fisica meccanica statistica.

Compì i suoi studi a Linz e all'università di Vienna insegnando, dal 1896, fisica matematica presso l'università di Graz. Qui lavorò con Helmholtz e con Kirchhoff, occupando dal 1876 sino al 1890 la cattedra di fisica sperimentale.

Intorno al 1870 pubblica una serie di lavori in cui stabilisce un preciso legame tra l'energia posseduta da un gas e la sua temperatura assoluta, fornendo una definizione più generale di entropia. Questo risultato permise di superare gli apparenti paradossi della seconda legge della termodinamica e di darne una spiegazione su base microscopica.

In collaborazione poi con Joseph Stefan si occupò dello spettro del corpo nero e formulò la legge, detta di "Stefan-Boltzmann", che afferma che l'energia totale irradiata da un corpo nero, una superficie ideale che assorbe tutta la radiazione incidente, è proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura assoluta.

Secondo le sue più radicate convinzioni filosofiche, i fenomeni naturali si comportano in un modo tale che appare evidente la distinzione tra passato e futuro. Infatti, in una sua celebre dichiarazione è chiaramente enunciato questo concetto: "Ora, se il mondo della natura è fatto di atomi, e anche noi siamo fatti di atomi e obbediamo alle leggi fisiche, l'interpretazione più ovvia di questa evidente distinzione tra passato e futuro e di questa irreversibilità di tutti i fenomeni, sarebbe che alcune delle leggi del moto degli atomi vanno in un solo senso, e non in tutti e due."

A queste convinzioni tipicamente ottocentesche dello scienziato austriaco si possono aggiungere, per completare il quadro, quelle relative alla cosmogonia e allo studio dell'Universo. La base di partenza è rappresentata dal cosiddetto "assunto copernicano", ossia l'assunto che noi in realtà osserviamo l'universo non dall'esterno, ma da un certo punto particolare.

L'origine moderna della discussione sui multiuniversi prende l'avvio proprio dalla domanda posta da Fitzgerald, insieme ad altri fisici inglesi, a Ludwig Boltzmann. Secondo le leggi di distribuzione di Boltzmann-Maxwell, infatti, l'universo dovrebbe andare incontro ad uno stato di equilibrio termodinamico. Perché invece il sole e le stelle ci dimostrano che ci troviamo in un universo che è lontano dalla morte termica?

La risposta data da Boltzmann, per mezzo di un suo immaginario assistente, fu che il problema si risolve ipotizzando una fluttuazione (in altri termini, l'universo non è omogeneo). Noi viviamo in una regione particolare (un universo isolato) che è lontana dall'equilibrio termodinamico ma altre regioni potrebbero trovarsi in tale stato.

Nel dibattito dei nostri giorni la soluzione data da Boltzmann viene ripresa da più di un modello cosmologico. Per le diverse teorie dell'inflazione, proposte al fine di risolvere certi problemi interni alla teoria del Big Bang (e particolarmente nella inflazione caotica di Linde), l'idea dei multiuniversi diviene una soluzione necessaria. Così pure è utilizzata nella fisica delle singolarità e dei buchi neri che altro non sarebbero che porte verso altri universi.

Il lavoro di Boltzmann, molto contestato dagli scienziati del tempo, venne in gran parte confermato da dati sperimentali poco dopo il suo suicidio, avvenuto il 5 ottobre 1906.

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