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路德维希·玻尔兹曼

指数 路德维希·玻尔兹曼

路德维希·爱德华·玻尔兹曼(Ludwig Eduard Boltzmann ,)是一位奥地利物理学家和哲学家。作为一名物理学家,他最伟大的功绩是发展了通过原子的性质(例如,原子量,电荷量,结构等等)来解释和预测物质的物理性质(例如,粘性,热传导,扩散等等)的统计力学,并且从统计概念出發,完美地阐释了热力学第二定律。.

目录

  1. 57 关系: 原子理論奥地利奧地利科學院威廉·奥斯特瓦尔德威廉·维恩不可逆性亨德里克·洛伦兹以人名命名的常數保罗·埃伦费斯特信息论化学年表分子分子运动论玻尔兹曼大脑玻尔兹曼分布玻尔兹曼方程玻意耳-马略特定律理论物理学家列表維也納约瑟夫·斯特凡约西亚·威拉德·吉布斯统计力学统计力学重要教科书列表维也纳大学热力学热力学第二定律热力学极限熵 (信息论)熵 (生物學)物理学史物理学家列表相空間莱比锡大学莉泽·迈特纳马克斯·普朗克詹姆斯·克拉克·麦克斯韦路德维希·维特根斯坦路易·德布罗意麦克斯韦-玻尔兹曼分布黑体辐射本领过渡态理论能量均分定理長岡半太郎H定理恩斯特·马赫波尔兹曼环形山波茲曼波茲曼常數波茲曼獎... 扩展索引 (7 更多) »

原子理論

原子理论(Atomic theory)是物理学与化学中有关物质本质的科学理论。与物质无限可分的概念相反,依据原子理论,物质是由一个个离散单元原子所构成。 原子起初是自然哲学中的概念。西方对于原子的称呼来自于古希腊语的ατομος(意为“不可分割的”)。而中文中,原子早前的译名“莫破”也来源于此 。原子这一概念由于与基督教教义抵触一度被弃置,直到近代才被重拾。 18世纪末,在化学领域里,人們发现物质在化学变化过程中一系列可確切描述的规律。這为原子理论成为一个科学理论提供了实验依据。19世纪初,道尔顿提出了他的原子理论来解释化学中的现象。而有关原子是否真实存在的争论,直到20世纪初爱因斯坦从分子运动论角度解释布朗运动,并得到实验验证后,才真正得到肯定答案。 19世纪末至20世纪初,物理学家通过一系列与电磁学和放射性有关的实验发现,原本认为“不可分割”的原子实际上是由一系列的亚原子粒子(主要有电子、质子和中子)构成的,而这些粒子可以各自独立存在。由于原子被发现是可分的,物理学家随即引入了一个新术语“基本粒子”以描述原子各个组分。20世纪上半叶,伴随着对于原子结构认识的深入以及物理学界的量子革命,现代原子理论模型被逐步建立起来。.

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奥地利

奥地利共和国()通稱奥地利(Österreich ),是一个位在於中歐的内陆国家,但在歷史上也被分類成西歐或者東歐的國家國。奧地利与多國接壤,东面是匈牙利和斯洛伐克,南面是意大利和斯洛文尼亚,西面是列支敦士登和瑞士,北面是德国和捷克。首都兼最大城市是維也納,人口超過170萬。國土面積,同時因阿爾卑斯山存在的緣故,奧地利成爲了一個山地國,只有32%的國土海拔低於,最高點海拔。 如今的奧地利是一個半總統制的代議民主國家,下含九個聯邦州。Lonnie Johnson 17奧地利是當今世界最富裕的國家之一,2012年的人均國民生產總值達到46,330美元。其人類發展指數在2014年排世界第21位。同時自1995年以來就是歐盟成員, 是OECD的創始國之一。1995年簽訂申根公約,1999年接受並于2002年起使用歐元。奧地利曾是統治中歐650年到1918年哈布斯堡王朝的核心部份,是神聖羅馬帝國和奧匈帝國的首都,並且奧地利在民族上屬於日耳曼民族的居住地,和德國、瑞士、盧森堡同為德語區,在歷史上和中歐東歐的的匈牙利、捷克、波蘭都有緊密的關聯。.

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奧地利科學院

奧地利科學院(德語:Österreichische Akademie der Wissenschaften)是奧地利共和國的,也是一個特殊法律實體,旨在促進各領域科學與人文學科的發展,特別是基礎研究領域。根據2009年的世界大學網路排名,奧地利科學院在全世界300個頂尖研究機構中,排名第82位。.

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威廉·奥斯特瓦尔德

弗里德里希·威廉·奥斯特瓦尔德(德语:Friedrich Wilhelm Ostwald,拉脱维亚语:Vilhelms Ostvalds;),出生于拉脱维亚的德国籍物理化学家。他提出了稀释定律,对电离理论和质量作用定律进行了验证。他将热力学原理引入结晶学和催化现象的研究中,解释了自然和生产中的许多现象,并成功地完成了催化剂的工业应用,提出了奥斯特瓦尔德过程。 他也是出色的教材作者和卓越的学术组织者,创立过多种期刊,培养了大量的年青研究者,使得物理化学得以成为一门独立的科学和其他化学的理论基础,因此被认为是物理化学的创立者之一。另外他在颜色学、科学史和哲学方面也有独到的贡献。1909年因其在催化剂的作用、化学平衡、化学反应速率方面的研究的突出贡献,被授予诺贝尔化学奖 。.

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威廉·维恩

威廉·卡尔·维尔纳·奥托·弗里茨·弗兰茨·维恩(Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien,),德國物理學家,研究領域為熱輻射與電磁學等。1893年,維恩經由熱力學、光譜學、電磁學和光學等理論支援,發現了維恩位移定律,並應用於黑體等學術理論,揭開量子力學新領域。1911年,他因對於熱輻射等物理法則貢獻,而獲得諾貝爾物理學獎。.

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不可逆性

在热力学领域中,不可逆过程(Irreversible process)是相对可逆过程而言的,指的是在时间反演变换下只能单向进行的热力学过程,这种热力学过程所具有的性质被称作不可逆性。从热力学角度而言,自然界中所有复杂的热力学过程都具有宏观上的不可逆性。宏观上不可逆性现象产生的原因在于,当一个热力学系统复杂到足够的程度,组成其系统的分子之间的相互作用使系统在不同的热力学态之间演化;而由于大量分子运动的高度随机性,分子和原子的组成结构和排列的变化方式是非常难于预测的。热力学状态的演化过程需要分子之间彼此做功,在做功的过程中也伴随有能量转换以及由分子间摩擦和碰撞引起的一定热量的流失和耗散,这些能量损失是不可复原的。.

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亨德里克·洛伦兹

亨德里克·安东·洛伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,),荷兰物理学家,曾与彼得·塞曼共同获得1902年诺贝尔物理学奖,并於1881年当选荷蘭皇家藝術與科學學院院士,同时还曾担任多国科学院外籍院士。 洛伦兹以其在电磁学与光学领域的研究工作闻名于世。他通过连续电磁场以及物质中离散电子等概念得到了经典电子理论。这一理论可以在许多问题中派上用场:比如电磁场对运动的带电粒子的作用力(洛伦兹力)、介质的折射率与其密度的关系(洛伦兹-洛伦茨方程)、光色散理论、对于一些磁学现象的解释(比如塞曼效应)以及金属的部分性质。在电子理论的基础上,他还发展了运动介质中的电动力学,其中包括提出了物体在其运动方向上会发生长度收缩的假说(洛伦兹-斐兹杰惹收缩)、引入了“局部时”的概念、获得了质量与速度之间的关系并构造了表述不同惯性系间坐标和时间关系的方程组(洛伦兹变换)。洛伦兹的研究工作后来成为狭义相对论与量子物理的基础。此外,洛伦兹在热力学、分子运动论、广义相对论以及热辐射理论等方面也有建树。.

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以人名命名的常數

以人名命名的常數指以对该常数相关领域有突出贡献的数学家、科学家或其他人,或该常数发现者的名字命名的常数。例如:毕达哥拉斯常数、普朗克常数、阿伏伽德罗常数等。 有些常数由两位科学家共同命名,这种情况通常是共同发现或前者发现,后者改进。.

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保罗·埃伦费斯特

保罗·埃伦费斯特(Paul Ehrenfest,),奥地利数学家、物理学家,1922年取得荷兰国籍。他的主要贡献是在统计力学的领域及对其与量子力学的关系的研究上,包括相變理論及埃倫費斯特定理。.

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信息论

信息论(information theory)是应用数学、電機工程學和计算机科学的一个分支,涉及信息的量化、存储和通信等。信息论是由克劳德·香农发展,用来找出信号处理与通信操作的基本限制,如数据压缩、可靠的存储和数据传输等。自创立以来,它已拓展应用到许多其他领域,包括统计推断、自然语言处理、密码学、神经生物学、进化论和分子编码的功能、生态学的模式选择、热物理、量子计算、语言学、剽窃检测、模式识别、异常检测和其他形式的数据分析。 熵是信息的一个关键度量,通常用一条消息中需要存储或传输一个的平均比特数来表示。熵衡量了预测随机变量的值时涉及到的不确定度的量。例如,指定擲硬幣的结果(两个等可能的结果)比指定掷骰子的结果(六个等可能的结果)所提供的信息量更少(熵更少)。 信息论将信息的传递作为一种统计现象来考虑,给出了估算通信信道容量的方法。信息传输和信息压缩是信息论研究中的两大领域。这两个方面又由信道编码定理、信源-信道隔离定理相互联系。 信息论的基本内容的应用包括无损数据压缩(如ZIP文件)、有损数据压缩(如MP3和JPEG)、信道编码(如DSL))。这个领域处在数学、统计学、计算机科学、物理学、神经科学和電機工程學的交叉点上。信息论对航海家深空探测任务的成败、光盘的发明、手机的可行性、互联网的发展、语言学和人类感知的研究、对黑洞的了解,以及许多其他领域都影响深远。信息论的重要子领域有信源编码、信道编码、算法复杂性理论、算法信息论、資訊理論安全性和信息度量等。.

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化学年表

化学年表列出了深远地改变人们对化学这门现代科学认识的重要著作、发现、思想、发明以及实验等。化学作为一门对物质组成和相互作用进行研究的自然科学,虽然其根源可以追溯到自有文字记载之时,但我们可以认为现代化学史是从英国科学家罗伯特·波义耳开始的。 后来被引入到现代化学中的早期思想主要有两个:一是自然哲学家(例如亚里士多德和德谟克利特)试图使用演绎推理来解释所处的世界,二是炼金术士(例如贾比尔和拉齐)和炼丹家(比如孙思邈和葛洪)试图使用实验方法来延长生命或进行物质的转化,例如用丹炉炼金丹,或将贱金属转化成金。 17世纪时,“演绎”和“实验”两种思想正融合到了一起,这种处于发展中的思想被称为科学方法。随着科学方法的引入,现代化学诞生了。 被称为“中心科学”的化学很大程度上受到其他学科的影响,也在许多科学技术领域发挥着强大的影响力。许多化学领域的重大事件对其他领域来说也是关键的发现,如物理学、生物学、天文学、地质学、材料科学,不一而足 。.

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分子

分子(molecule)是一种构成物质的粒子,呈电中性、由两個或多個原子組成,原子之間因共價鍵而鍵結。能够單獨存在、保持物质的化學性質;由分子組成的物質叫分子化合物。 一個分子是由多個原子在共價鍵中通过共用電子連接一起而形成。它可以由相同的化學元素构成,如氧氣分子 O2;也可以由不同的元素构成,如水分子 H2O。若原子之間由非共價鍵的化學鍵(如離子鍵)所結合,一般不會視為是單一分子。 在不同的領域中,分子的定義也會有一點差異:在热力学中,构成物质的分子(如水分子)、原子(如碳原子)、离子(如氯离子)等在热力学上的表现性质都是一样的,因此,都统称为分子;在氣體動力論中,分子是指任何构成气体的粒子,此定義下,單原子的惰性氣體也可視為是分子。而在量子物理、有機化學及生物化學中,多原子的離子(如硫酸根)也可以視為是一個分子。 分子可根据其构成原子的数量(原子數)分为单原子分子,双原子分子等。 在氣体中,氫分子(H2)、氮分子(N2)、氧分子(O2)、氟分子(F2)和氯分子(Cl2)的原子數是2;固体元素中,黃磷(P4)原子數是4,硫(S8)的是8。所以,氬(Ar)是單原子的分子,氧氣(O2)是雙原子的,臭氧(O3)則是三原子的。 許多常見的有機物質都是由分子所組成的,海洋和大氣中大部份也是分子。但地球上主要的固體物質,包括地函、地殼及地核中雖也是由化學鍵鍵結,但不是由分子所構成。在離子晶體(像鹽)及共價晶體有反覆出現的晶体结构,但也無法找到分子。固態金屬是用金屬鍵鍵結,也有其晶体结构,但也不是由分子組成。玻璃中的原子之間依化學鍵鍵結,但是既沒有分子的存在,其中也沒有類似晶體反覆出現的晶体结構。.

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分子运动论

分子运动论(又稱气体动理论或分子动理论)是描述气体为大量做永不停息的随机运动的粒子(原子或分子,物理学上一般不加区分,都称作分子)。快速运动的分子不断地碰撞其他分子或容器的壁。分子动理论就是通过分子组分和运动来解释气体的宏观性质,如压强、温度、体积等。分子动理论认为,压强不是如牛顿猜想的那样,来自分子之间的静态排斥,而是来自以不同速度做热运动的分子之间的碰撞。 分子太小而不能直接看到。显微镜下花粉颗粒或尘埃粒子做的无规则运动——布朗运动,便是分子碰撞的直接结果。这可以作为分子存在的证据。.

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玻尔兹曼大脑

玻尔兹曼大脑是假想的产生于混乱中熵的涨落的自我意识。自我意识是一种低熵态。奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼曾提出一个观点:如果已知的低熵态宇宙是来源于熵的涨落,那涨落中也应该会出现许多低熵的自我意识,比如一个孤单的大脑。这种孤单的大脑就被命名为玻尔兹曼大脑。.

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玻尔兹曼分布

在統計力學與數學中,波茲曼分布(或稱吉布斯分布 Translated by J.B. Sykes and M.J. Kearsley.

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玻尔兹曼方程

玻尔兹曼方程或玻尔兹曼输运方程(Boltzmann transport equation,BTE)是一个描述非热力学平衡状态的热力学系统统计行为的偏微分方程,由路德维希·玻尔兹曼于1872年提出。Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), R.G. Lerner, G.L. Trigg, VHC publishers, 1991, ISBN (Verlagsgesellschaft) 3-527-26954-1, ISBN (VHC Inc.) 0-89573-752-3关于此方程描述的系统,一个经典的例子是空间中一具有温度梯度的流体。构成此流体的微粒通过随机而具有偏向性的流动使得热量从较热的区域流向较冷的区域。 在现今的论文中,“玻尔兹曼方程“这个术语常被用于更一般的意义上,它可以是任何涉及描述热力学系统中宏观量(如能量,电荷或粒子数)的变化的动力学方程。 波尔兹曼方程并不对流体中每个粒子的位置和动量做统计分析,而只考虑一群同时占据着空间中任意小(在数学上写作 d^3\mathbf )区域,且以位置矢量 \mathbf 末端为中心的粒子。这群粒子的动量在一段极短的时间内,相对于动量矢量 \mathbf 只有几乎同样小的变化(因此这些粒子在动量空间中也占据着任意小区域 d^3\mathbf )。 波尔兹曼方程可用于确定物理量是如何变化的,例如流体在输运过程中的热能和动量。我们还可以由此推导出其他的流体特征性质,例如粘度,导热性,以及导电率(将材料中的载流子视为气体)Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), R.G.

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玻意耳-马略特定律

波意耳-马略特定律(Boyle's law,也稱作Boyle–Mariotte law或Mariotte's law),在定量定溫下,理想氣體的體積與壓強成反比。是由愛爾蘭化學家羅伯特·波以耳(Robert Boyle),在1662年根據實驗結果提出:「在密閉容器中的定量氣體,在恆溫下,氣體的压强和體積成反比關係。」稱之為波以耳定律。這是人類歷史上第一個被發現的「定律」。马略特在1676年发表在《气体的本性》论文中:一定质量的气体在温度不变时其体积和压强成反比。波以耳和马略特这两人是各自分别独立确立定律的,因此在英语国家,这一定律被称为波义耳定律,而在欧洲大陆则被称为马略特定律。.

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理论物理学家列表

以下是对理论物理学做出贡献的科学家列表。以其去世时间作为分类,然后以出生时间再为细分:.

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維也納

維也納(Wien;奧地利德語:Wean)是奧地利共和國首都和維也納州首府,人口172.3萬人,都會區約240萬人,佔奧地利人口四分之一以上。維也納是歐洲著名的都會區之一,拥有许多重要的国际组织,OPEC的總部也設於此。同時,維也納與美國紐約和瑞士日內瓦同為聯合國僅有的駐地城市。位於北緯48度12分5秒、東經16度22分38秒。具“世界音樂之都”美譽。第一次世界大戰以前是領域曾遍及除德意志以外的中東歐大部分地區的奧匈帝國首都。按照市区人口,它是欧盟第七大城。在20世纪初以前,它是德語圈最大的城市,奥匈帝国分裂之前,該市已经擁有200萬人口。時至今日,它仍是德语圈第二大城市,僅次於柏林。該市位於奥地利東部,靠近捷克、斯洛伐克和匈牙利边界。其市中心古城區被列為世界遺產。.

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约瑟夫·斯特凡

约瑟夫·斯特凡(斯洛文尼亚文:Jožef Štefan,)奧匈帝國國籍斯洛文尼亚物理学家、数学家、诗人。.

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约西亚·威拉德·吉布斯

约西亚·威拉德·吉布斯(Josiah Willard Gibbs,),美国科学家。他在物理学、化学以及数学领域都做出了重大的理论贡献。他有关热力学的实际应用的研究奠定了物理化學的基础。吉布斯还通过系综理论给出了热力学定律的一种微观解释,由此成为统计力学的创建者之一。“统计力学”这个术语也是由他引入的。同时,吉布斯还将麦克斯韦方程组引入物理光学的研究,并与英国科学家奥利弗·亥维赛各自独立发展了现代向量分析理论。 1863年,吉布斯获得耶鲁学院所授予的美国国内首个工程学博士学位。1871年,他在旅居欧洲三年后被聘任为耶鲁学院的数学物理学教授,并一直担任这一职位直到去世。吉布斯尽管相对孤立於当时科学蓬勃发展的欧洲,但还是成为了美国首位获得国际声誉的理论科学家,并被阿尔伯特·爱因斯坦誉为“美国史上最为杰出的英才”。1901年,他因在数学物理学领域的贡献而獲授当时国际科学界的最高奖项,英国皇家学会颁发的科普利奖章。 吉布斯一生的事迹受到众多作家以及评论家的传颂。他所做的研究尽管大多都是纯理论性的,但其实际应用价值在20世纪上半叶化工领域的蓬勃发展中得到了充分的體現。諾貝爾物理學獎得主罗伯特·密立根曾这样评价吉布斯:“(他)對于统计力学和热力学来说,就如同拉普拉斯之于天体力学,麦克斯韦之于电动力学。他为自己所研究的领域构造了几近完整的理论体系。”.

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统计力学

统计力学(Statistical mechanics)是一個以波茲曼等人提出以最大熵度理論為基礎,藉由配分函數 將有大量組成成分(通常為分子)系統中微觀物理狀態(例如:動能、位能)與宏觀物理量統計規律 (例如:壓力、體積、溫度、熱力學函數、狀態方程式等)連結起來的科学。如氣體分子系統中的壓力、體積、溫度。易辛模型中磁性物質系統的總磁矩、相變溫度、和相變指數。 通常可分為平衡態統計力學,與非平衡態統計力學。其中以平衡態統計力學的成果較為完整,而非平衡態統計力學至今也在發展中。統計物理其中有許多理論影響著其他的學門,如資訊理論中的資訊熵。化學中的化學反應、耗散結構。和發展中的經濟物理學這些學門當中都可看出統計力學研究線性與非線性等複雜系統中的成果。.

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统计力学重要教科书列表

这是一个统计力学重要教科书的列表,以出版年代排序:.

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维也纳大学

維也納大學(Universität Wien)位于奥地利的首都维也纳,始建于公元1365年,是现存最古老的德语大学,也是中欧最大的学校之一,维也纳大学亦是目前最大的德语大学,学校共设有180个学位。在奥地利,维也纳大学的也是最大的教学和研究机构,拥有近8600名员工,其中有6500名學者。.

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热力学

热力学,全稱熱動力學(thermodynamique,Thermodynamik,thermodynamics,源於古希腊语θερμός及δύναμις)是研究热现象中物态转变和能量转换规律的学科;它着重研究物质的平衡状态以及与準平衡态的物理、化学过程。热力学定義許多巨觀的物理量(像溫度、內能、熵、壓強等),描述各物理量之間的關係。热力学描述數量非常多的微觀粒子的平均行為,其定律可以用統計力學推導而得。 熱力學可以總結為四條定律。 熱力學第零定律定義了温度這一物理量,指出了相互接觸的两个系統,熱流的方向。 熱力學第一定律指出内能這一物理量的存在,並且與系統整體運動的動能和系統与與環境相互作用的位能是不同的,區分出熱與功的轉換。 熱力學第二定律涉及的物理量是温度和熵。熵是研究不可逆过程引入的物理量,表征系統通過熱力學過程向外界最多可以做多少熱力學功。 熱力學第三定律認為,不可能透過有限過程使系統冷却到絕對零度。 熱力學可以應用在許多科學及工程的領域中,例如:引擎、相變化、化學反應、輸運現象甚至是黑洞。熱力學計算的結果不但對物理的其他領域很重要,對航空工程、航海工程、車輛工程、機械工程、細胞生物學、生物醫學工程、化學、化學工程及材料科學等科學技術領域也很重要,甚至也可以應用在經濟學中。 热力学是从18世纪末期发展起来的理论,主要是研究功與热量之間的能量轉換;在此功定義為力與位移的內積;而熱則定義為在熱力系統邊界中,由溫度之差所造成的能量傳遞。兩者都不是存在於熱力系統內的性質,而是在熱力過程中所產生的。 熱力學的研究一開始是為了提昇蒸汽引擎的效率,早期尼古拉·卡諾有許多的貢獻,他認為若引擎效率提昇,法國有可能贏得拿破崙戰爭。出生於愛爾蘭的英國科學家開爾文在1854年首次提出了熱力學明確的定義: 一開始熱力學研究關注在熱機中工質(如蒸氣)的熱力學性質,後來延伸到化学过程中的能量轉移,例如在1840年科學家杰迈因·亨利·盖斯提出,有關化學反應的能量轉移的研究。化學熱力學中研究熵對化學反應的影響Gibbs, Willard, J.

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热力学第二定律

热力学第二定律(second law of thermodynamics)是热力学的三条基本定律之一,表述热力学过程的不可逆性——孤立系统自發地朝著熱力學平衡方向──最大熵狀態──演化,同样地,第二类永动机永不可能实现。 這一定律的歷史可追溯至尼古拉·卡诺对于热机效率的研究,及其于1824年提出的卡诺定理。定律有许多种表述,其中最具代表性的是克劳修斯表述(1850年)和开尔文表述(1851年),这些表述都可被证明是等价的。定律的数学表述主要借助魯道夫·克勞修斯所引入的熵的概念,具体表述为克劳修斯定理。 虽然这一定律在热力学范畴内是一条经验定律,无法得到解释,但随着统计力学的发展,这一定律得到解释。 这一定律本身及所引入的熵的概念对于物理学及其他科学领域有深远意义。定律本身可作为过程不可逆性及时间流向的判据。而路德维希·玻尔兹曼对于熵的微观解释——系统微观粒子无序程度的量度,更使这概念被引用到物理学之外诸多领域,如信息论及生态学等。.

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热力学极限

热力学极限是指粒子数(或体积)趋向无穷大时的极限。一般宏观物体包含了1023个粒子,可以认为是满足热力学极限的。.

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化學及热力学中所谓熵(entropy),是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數,也就是當總體的熵增加,其做功能力也下降,熵的量度正是能量退化的指標。熵亦被用於計算一個系統中的失序現象,也就是計算該系統混亂的程度。熵是一个描述系统状态的函数,但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较,它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义,是各领域十分重要的参量。.

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熵 (信息论)

在信息论中,熵(entropy)是接收的每条消息中包含的信息的平均量,又被稱為信息熵、信源熵、平均自信息量。这里,“消息”代表来自分布或数据流中的事件、样本或特征。(熵最好理解为不确定性的量度而不是确定性的量度,因为越随机的信源的熵越大。)来自信源的另一个特征是样本的概率分布。这里的想法是,比较不可能发生的事情,当它发生了,会提供更多的信息。由于一些其他的原因,把信息(熵)定义为概率分布的对数的相反数是有道理的。事件的概率分布和每个事件的信息量构成了一个随机变量,这个随机变量的均值(即期望)就是这个分布产生的信息量的平均值(即熵)。熵的单位通常为比特,但也用Sh、nat、Hart计量,取决于定义用到对数的底。 采用概率分布的对数作为信息的量度的原因是其可加性。例如,投掷一次硬币提供了1 Sh的信息,而掷m次就为m位。更一般地,你需要用log2(n)位来表示一个可以取n个值的变量。 在1948年,克劳德·艾尔伍德·香农將熱力學的熵,引入到信息论,因此它又被稱為香农熵。.

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熵 (生物學)

熱力學的熵量和生命演化之間的關係,大約開始於20世紀初。 1910年,美國史學家亨利·亞當斯(Henry Adams)印發給大學圖書館和歷史學教授一本小冊,A Letter to American Teachers of History,提出了依據熱力學第二定律和熵原則的歷史理論。由諾貝爾獎得主物理學家薛丁格,在1944年所撰的《生命是什麼?》促進了這個主題的研究。他原來在該書中闡說,生物攝取負熵(negative entropy,有時也稱為 negentropy)為食;但在後來改版中回應投訴,表示真正的來源是自由能。近代研究已經將這種討論,限定來源是吉布斯能,因為地球的生物過程通常發生在恆定的溫度和壓力下,譬如大氣中或在海洋底部,個別生物不能在短時間內跨越兩處生存。.

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物理学史

物理学主要是研究物质、能量及它們彼此之間的關係。它是最早形成的自然科学学科之一,如果把天文学包括在内则有可能是名副其实历史最悠久的自然科学。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理學》。形成物理学的元素主要来自对天文学、光学和力学的研究,而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。这些方法形成于古巴比伦和古希腊时期,当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密;随后这些学说被传入阿拉伯世界,并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有物理性和实验性的传统学说;最终这些学说传入了西欧,首先研究这些内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。然而在当时的西方世界,哲学家们普遍认为这些学说在本质上是技术性的,从而一般没有察觉到它们所描述的内容反映着自然界中重要的哲学意义。而在古代中国和印度的科学史上,类似的研究数学的方法也在发展中。 在这一时代,包含着所谓“自然哲学”(即物理学)的哲学所集中研究的问题是,在基于亚里士多德学说的前提下试图对自然界中的现象发展出解释的手段(而不仅仅是描述性的)。根据亚里士多德的学说以及其后的经院哲学,物体运动是因为运动是物体的基本自然属性之一。天体的运动轨迹是正圆的,这是因为完美的圆轨道运动被认为是神圣的天球领域中的物体运动的内在属性。冲力理论作为惯性与动量概念的原始祖先,同样来自於这些哲学传统,并在中世纪时由当时的哲学家、伊本·西那、布里丹等人发展。而古代中国和印度的物理传统也是具有高度的哲学性的。.

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物理学家列表

诺贝尔物理学奖获得者名单包含更多的20世纪以及21世纪著名物理学家。.

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相空間

在數學與物理學中,相空間是一個用以表示出一系統所有可能狀態的空間;系統每個可能的狀態都有一相對應的相空間的點。.

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莱比锡大学

莱比锡大学(Universität Leipzig)位于德国萨克森州的莱比锡,创立于1409年,是欧洲最古老的大学之一,也是现今德国管辖地区内历史第二悠久的大学,仅次于海德堡大学(1386年),另两所创建曾早于莱比锡大学的大学科隆大学(1388年—1798年,1919年重建)和埃尔福特大学(1392年—1816年,1994年重建)都曾关闭后又重开。1953年至1991年间,莱比锡大学曾名为“莱比锡卡尔·马克思大学”。 自从创建以来经历了近600年不间断的教学与科研,现在的莱比锡大学发展到了14个系、150多个研究所,有注册学生29668人(2006年冬季学期),是莱比锡最大的一所大学,萨克森州第二大的大学。著名校友有萊布尼茲、歌德、尼采、歷史學家蘭克、讓·保羅等。1879年德國生理學家威廉·馮特任萊比錫大學哲學教授時建立了第一個心理實驗室,標誌著現代心理學的開端。医学专业是莱比锡大学最知名的专业。.

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莉泽·迈特纳

莉泽·迈特纳(Lise Meitner,),奥地利-瑞典原子物理学家。她的众多成绩中最重要的是她第一个理论解释了奥托·哈恩1938年发现的核裂变。.

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马克斯·普朗克

克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck,),德国物理学家,量子力学的创始人,20世纪最重要的物理学家之一,因发现能量量子而对物理学的发展做出了重要贡献,並在1918年獲得诺贝尔物理学奖。 作为一个理论物理学家,普朗克最大的贡献是首先提出了(舊)量子论。这个理论彻底改变人类对原子與次原子的认识,正如爱因斯坦的相对论改变人类对时间和空间的认识,这两个理论一起构成了20世纪物理学的基础。 波耳、愛因斯坦與普朗克被稱為舊量子論的奠基者。.

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詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell,),苏格兰数学物理学家。其最大功绩是提出了将电、磁、光统归为电磁场中现象的麦克斯韦方程组。麦克斯韦在电磁学领域的功绩实现了物理学自艾萨克·牛顿后的第二次统一。 在1864年發表的論文《電磁場的動力學理論》中,麦克斯韦提出電場和磁場以波的形式以光速在空間中传播,并提出光是引起同种介质中電场和磁场中許多現象的电磁扰动,同时从理论上预测了电磁波的存在。此外,他还推进了分子运动论的发展,提出了彩色摄影的基础理论,奠定了结构刚度分析的基礎。 麦克斯韦被普遍认为是十九世纪物理学家中,对于二十世纪初物理学的巨大进展影响最为巨大的一位。他的科学工作为狭义相对论和量子力学打下理论基础,是现代物理学的先声。有观点认为,他对物理学的发展做出的贡献仅次于艾萨克·牛顿和阿尔伯特·爱因斯坦。在麦克斯韦百年诞辰时,爱因斯坦本人盛赞了麦克斯韦,称其对于物理学做出了“自牛顿时代以来的一次最深刻、最富有成效的变革”。.

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路德维希·维特根斯坦

路德维希‧約瑟夫‧約翰‧维特根斯坦(Ludwig Josef Johann Wittgenstein,又譯维特根施泰因、維根斯坦;)是一名奧地利哲學家。他生于奥地利,后入英国籍。维特根斯坦是20世纪最有影响力的哲学家之一,其研究领域主要在语言哲学、心靈哲学和数学哲学等方面。1939年至1947年,任教於剑桥大学三一學院。Dennett, Daniel.

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路易·德布罗意

路易·维克多·德布罗意,第七代布罗意公爵(Louis Victor de Broglie, prince, puis duc de Broglie,),简称路易·德布罗意(Louis de Broglie),法國物理學家,法國外交和政治世家布羅意公爵家族的後代。从1928年到1962年在索邦大學擔任理論物理學教授,1929年因發現了電子的波動性,以及他對量子理論的研究而獲諾貝爾物理學獎。1952年獲聯合國教科文組織頒發的。 於1944年,德布羅意膺選為法蘭西學術院第一席位的院士,是第十六位得到此殊榮的人士。他也是法國科學院的永久秘書。.

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麦克斯韦-玻尔兹曼分布

麦克斯韦-玻尔兹曼分布是一个描述一定温度下微观粒子运动速度的概率分布,在物理学和化学中有应用。最常见的应用是统计力学的领域。任何(宏观)物理系统的温度都是组成该系统的分子和原子的运动的结果。这些粒子有一个不同速度的范围,而任何单个粒子的速度都因与其它粒子的碰撞而不断变化。然而,对于大量粒子来说,处于一个特定的速度范围的粒子所占的比例却几乎不变,如果系统处于或接近处于平衡。麦克斯韦-玻尔兹曼分布具体说明了这个比例,对于任何速度范围,作为系统的温度的函数。它以詹姆斯·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼命名。 这个分布可以视为一个三维向量的大小,它的分量是独立和正态分布的,其期望值为0,标准差为a。如果X_i的分布为\ X \sim N(0, a^2),那么 就呈麦克斯韦-玻尔兹曼分布,其参数为a。.

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黑体辐射本领

黑体辐射本领由基尔霍夫(G.

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过渡态理论

過渡狀態理論 (Transition state theory,TST)解釋基元化學反應的反應速率。該理論假設在反應物和活化的過渡態絡合物之間有一種特殊的化學平衡(準平衡)。 TST最初用于定性地解釋化學反應是怎么發生的。TST就其計算絕對反應速率常數的本來目的來說不算十分成功。因為,絕對反應速率常數的計算需要精確的知道勢能面。 但是,如果一個特定的反應的速率常數可以用經驗的方法測定的話,該理論能夠成功地計算了標準活化焓(Δ‡H⦵),標準活化熵(Δ‡S⦵),和標準活化吉布斯自由能(Δ‡G⦵)。(‡所表示的是在過渡狀態時所感興趣的值。) 這一理論在1935年由普林斯頓大學的亨利·艾林和曼徹斯特大學的和迈克尔·波拉尼同時提出的。 TST也叫“活化絡合物理論”、“絕對速率理論”和“絕對反應速率理論”。 在TST理論出現之前,人們廣泛地使用阿瑞尼士速率定律確定反應能壘的能量。阿倫尼烏斯方程是從經驗推導而來,忽視了對機理的考慮。比如,沒有考慮到從反應物到產物的轉化是涉及到一個還是幾個反應中間體。 因而,需要進一步發展,以了解和這一定律相關聯的兩個參數,指前因子(the pre-exponential factor )(A)和活化能(Ea)。產生了艾林方程的TST理論成功地解決了這兩個問題。然而,從阿倫尼烏斯方程的發表(1889)到從TST推導出艾林方程(1935)整整經過了46年。在這46年里,許多科學家和研究人員對該理論的發展做出了顯著的貢獻。.

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能量均分定理

在经典統計力學中,能量均分定理(Equipartition Theorem)是一種聯繫系統溫度及其平均能量的基本公式。能量均分定理又被稱作能量均分定律、能量均分原理、能量均分,或僅稱均分。能量均分的初始概念是熱平衡時能量被等量分到各種形式的运动中;例如,一个分子在平移運動时的平均動能應等於其做旋轉運動时的平均動能。 能量均分定理能够作出定量預測。类似于均功定理,对于一个给定温度的系统,利用均分定理,可以計算出系統的總平均動能及勢能,從而得出系统的熱容。均分定理還能分別給出能量各個组分的平均值,如某特定粒子的動能又或是一个彈簧的勢能。例如,它預測出在熱平衡時理想氣體中的每個粒子平均動能皆為(3/2)kBT,其中kB為玻爾兹曼常數而T為溫度。更普遍地,無論多複雜也好,它都能被應用於任何处于熱平衡的经典系統中。能量均分定理可用於推導经典理想氣體定律,以及固體比熱的杜隆-珀蒂定律。它亦能夠應用於預測恒星的性質,因为即使考虑相對論效應的影響,该定理依然成立。 儘管均分定理在一定条件下能够对物理现象提供非常準確的預測,但是當量子效應變得显著時(如在足够低的温度条件下),基于这一定理的预测就变得不准确。具体来说,当熱能kBT比特定自由度下的量子能級間隔要小的時候,該自由度下的平均能量及熱容比均分定理預測的值要小。当熱能比能級間隔小得多时,这样的一個自由度就說成是被“凍結”了。比方說,在低溫時很多種類的運動都被凍結,因此固體在低溫時的熱容會下降,而不像均分定理原測的一般保持恒定。對十九世紀的物理學家而言,這种熱容下降现象是表明經典物理学不再正確,而需要新的物理学的第一個徵兆。均分定理在預測電磁波的失敗(被稱为“紫外災變”)普朗克提出了光本身被量子化而成為光子,而這一革命性的理論對刺激量子力學及量子場論的發展起到了重要作用。.

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長岡半太郎

長岡半太郎(日語: ながおか はんたろう;英語: Hantaro Nagaoka, ),日本長崎縣人,是一位理論物理學家,為明治時代早期的物理學先驅,以提出土星原子模型而聞名於世。.

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H定理

H定理(H-theorem)於1872年由路德维希·玻尔兹曼提出,在经典統計力學中描述物理量「H」在接近理想氣體系統中的下降趨勢,其中H這個積分數值代表分子隨時間流逝因傳遞而改變的動能,個別分子的動能可於統計後成為一特定的分布。由於H可以用作定義熱力學熵的一種表述,H定理是早期用來展現統計物理的威力。H定理可以從可逆微觀機制推導出熱力學第二定律。它被認為可以否證熱力學第二定律。 H定理可以很自然地從波茲曼提出的動力學方程式「波茲曼方程式」推導出。H定理衍伸出許多關於其真實含意的討論,主要如下:.

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恩斯特·马赫

恩斯特·马赫(Ernst Mach,),奥地利-捷克实验物理学家和哲学家。马赫的物理学研究课题主要包括光的传播规律和超音速现象,马赫数和因其得名。马赫大力强调了经验主义和实证主义在科学研究中的重要性,为科学哲学的发展奠定了基础。马赫的思想在哲学界和科学界都有很大影响力。后来出现的逻辑实证主义借鉴并发展了马赫的科学哲学。 列宁曾批评“马赫主义”夸大了经验对于人类认识世界时所起的作用。但不可否认,马赫的思想确实推动了半个多世纪内科学研究最前沿的发展,对当时物理学界所发生的最深刻的两场理论革命来说功不可没。相对论和量子物理学的出现颠覆了专家们的许多常识,马赫的实证理论有助于一些物理学家们大胆接纳符合实验事实的新物理原理,适应巨大的思维变革。虽然马赫本人的物理学研究成果局限于实验物理学,但受他影响较大的物理学家不乏相对论和量子物理学理论研究的领军人物,如爱因斯坦、沃尔夫冈·泡利和理查·费曼。这些人为人类认识神奇的弯曲时空和怪异的微观世界作出了巨大的贡献。.

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波尔兹曼环形山

波尔兹曼环形山(Boltzmann)是位于月球正面南极区的一座大型古撞击坑,约形成于45.5-39.2亿年前的前酒海纪Lunar Impact Crater Database,其名称取自奥地利理论物理学家、统计力学和分子运动论创始人路德维希·玻尔兹曼(1844年-1906年),1964年被国际天文学联合会批准接受。.

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波茲曼

波茲曼可以指:.

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波茲曼常數

波茲曼常數(Boltzmann constant)是有關於溫度及能量的一個物理常數,常用 k 或 k_B 表示,以纪念奧地利物理學家路德維希·波茲曼在統計力學领域做出的重大貢獻。數值及單位為:(SI制,2014 CODATA 值) 括號內為誤差值,原則上玻尔兹曼常數為導出的物理常數,其值由其他物理常數及絕對溫度單位的定義所決定。 氣體常數 R 是波茲曼常數 k 乘上阿伏伽德罗常數 N_A: k.

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波茲曼獎

玻尔兹曼獎或是玻尔兹曼獎章(英语:Boltzmann Award 或 Boltzmann Medal)。從1975年起,國際純粹與應用物理學聯合會(IUPAP) 統計物理小組(C3) 每三年將玻尔兹曼獎頒贈與對於統計物理有貢獻的人。其名稱來自於統計物理奠基者路德維希·波茲曼(1844年─1906年)。.

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洛施密特悖论

洛施密特悖论,又称可反演性悖论,是一個以Johann Josef Loschmidt命名的物理學悖論。其指出如果对符合具有时间反演性的动力学规律的微观粒子进行反演,那么系统将产生熵减的结果,这是明显有悖于熵增加原理的。 针对这一悖论,玻尔兹曼提出:熵增过程确实并非一个单调过程,但对于一个宏观系统,熵增出现要比熵减出现的概率要大得多;即使达到热平衡,熵也会围绕着其最大值出现一定的涨落,且幅度越大的涨落出现概率越小。现在已有的一些实验结果,与玻尔兹曼的叙述基本相符。.

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漲落定理

漲落定理是統計力學中的一個定理,用來處理遠離熱力學平衡(熵最大值)之下,系統的熵會在某一定時間中增加或減少的相對機率。熱力學第二定律預測一獨立系統的熵應該趨向增加,直到其達到平衡為止,但在統計力學被發現之後,物理學家了解到第二定律只是統計上的一種行為,因此應該總是有一些機率會使得獨立系統的熵會自發性地減少;漲落定理準確地量化了此機率。.

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流變學家列表

這是一個知名流變學家列表。.

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斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯

斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯(Svante August Arrhenius,),瑞典化学家。提出了电解质在水溶液中电离的阿伦尼乌斯理论,研究了温度对化学反应速率的影响,得出阿伦尼乌斯方程。由于在物理化学方面的杰出贡献,被授予1903年诺贝尔化学奖。.

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斯特藩-玻尔兹曼定律

斯特藩-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann law),又称斯特藩定律,是热力学中的一个著名定律,其内容为: 一个黑体表面单位面积在单位时间内辐射出的总能量(称为物体的辐射度或能量通量密度)j*与黑体本身的热力学温度T(又称绝对温度)的四次方成正比,即: 其中辐射度j*具有功率密度的量纲(能量/(时间·距离2)),国际单位制标准单位为焦耳/(秒·平方米),即瓦特/平方米。绝对温度T的标准单位是开尔文,\epsilon为黑体的辐射系数;若为绝对黑体,则\epsilon.

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時間反演對稱

時間反演對稱描述的是在时间反演 T: t \mapsto -t運算下,物理系统所保有的对称性,又可標作T對稱。 虽然在一些限定条件下存在时间反演对称性,但是由于热力学第二定律我们观测到的宇宙并不具有时间反演对称性.

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9月5日

9月5日是阳历年的第248天(闰年是249天),离一年的结束还有117天。 在英國和北美十三州等英國屬地,因1752年將曆法從儒略曆轉換至格里曆,故該年沒有9月5日。.

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亦称为 波尔兹曼,玻耳兹曼,L.,路德維希·波茲曼。

洛施密特悖论漲落定理流變學家列表斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯斯特藩-玻尔兹曼定律時間反演對稱9月5日