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Juan Leyva

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LUDWIG BOLTZMANN


Físico austriaco (Viena, 1844 - Duino -Italia-, 1906) se le consideraba el fundador  de la mecánica  estadística, aplicando las leyes de esta ciencia a la "Teoría cinética de  los gases", generalizó la "Ley de distribución de Maxwell", formuló la ecuación que lleva su nombre y demostró que el "Segundo principio Termodinámica" es una ley estadística.


Dedujo teóricamente la  "Ley experimental de la distribución de la energía radiante" descubierta por J. Stefan, que pasó a llamarse "Ley  de Stefan-Boltzmann". También escribió, entre otras, las siguientes obras: "Lecciones sobre la Teoría de  Maxwell", "Teoría cinética de los gases" (1895-99) y "Lecciones sobre los Principios  de la Mecánica" (1904).


Ludwig Boltzmann, hijo de un funcionario de impuestos, nació en Viena el 20 de febrero de 1844. Su niñez la pasó en el entorno de un hogar tranquilo y de situación económica acomodada. Tuvo la suerte de ser siempre ayudado por su devota madre Katharina Paurnfeind, y de heredar de su abuelo (un fabricante de relojes), cuando era joven, una pequeña fortuna que le permitió poder concentrarse en sus estudios.


Después de graduarse en la enseñanza media, estudió Física en la Universidad de Viena. Entre sus profesores estaban José Petzval, quién había logrado grandes avances en la construcción de lentes fotográficas.Anrease von Ettingshausen, y Joseph Stefan, con quien trabajó sobre la radiación continua.


Recibió su doctorado en 1866 y su primera ayudantía docente en 1867. Después de trabajar con Stefan durante dos ańos, lo nombraron profesor de Física teórica en la Universidad de Graz, en la provincia de Styria.


Después de cuatro ańos en ese cargo, en 1873 aceptó la titularidad de una de las cátedras de matemáticas en la Universidad de Viena. Tres ańos después, vuelve a Graz, pero esta vez por un tiempo mayor, para desempeñar la cátedra de física experimental.


Cuando vuelve a Graz en 1876, ya Boltzmann se había hecho bastante conocido en el mundo científico, y de la gente joven talentosa, tales como Svante Arrhenius de Suecia y Walther Nernst de Alemania, quienes fueron a estudiar con él a mediados de la década de 1880. Posteriormente, Nernst se transformaría en su colaborador más cercano. Wilhelm Ostwald, uno de los fundadores de la física química, también visitó a Boltzmann en Graz.


En 1894, Boltzmann vuelve a trabajar a la Universidad de Viena, este vez a la cátedra de Física teórica que había quedado vacante debido a la muerte de su profesor Joseph Stefan . Sin embargo, al año siguiente, Ernst Mach fue nombrado profesor titular de la cátedra de Historia y Filosofía de las ciencias. Boltzmann tenía muchos opositores científicos, pero Mach no sólo era uno más de ellos, si no que entre ambos no existía empatía alguna que les permitiera tener una convivencia formal en sus relaciones de trabajo.


En 1900, y debido fundamentalmente a su aversión hacia Mach, Boltzmann se trasladó a Leipzig donde ejerció sus actividades docentes teniendo como compañero de trabajo a su más enconado colega Wilhelm Ostwald. Sin embargo, y pese a las diferencias en las correspondientes conclusiones científicas que sostenían, Boltzmann y Ostwald socialmente se desenvolvieron en aceptados términos personales. Pero a pesar de ello, y presionado por las discusiones científicas con Ostwald que se describirán más adelante, Boltzmann padeció durante su estadío en Leipzig de difíciles problemas psíquicos que lo llevaron, incluso, a intentar suicidarse.


En el año 1901, Ernst Mach, debido a su mal estado de salud, deja la Universidad de Viena. Lo anterior motiva a Boltzmann, en 1902, a volver a ese Centro a ocupar la cátedra de Física teórica que ya anteriormente había ejercido. Pero además, también desempeña la que ejercía Mach de Historia y Filosofía de las ciencias. Sus conferencias sobre Filosofía llegaron a ser rápidamente famosas, lo que ocasionaron una especial invitación del emperador Francisco José para concurrir a la corte a dar una serie de pláticas sobre temas científicos contingente.


Boltzmann se ganó su fama por su invención de la Mecánica estadística, labor que él desarrolló independientemente de Willard Gibbs. Sus teorías conectaron las características y el comportamiento de átomos y las moléculas con las de las sustancias que constituían esas estructura.


Uno de los logros importantes de Boltzmann fue el hallazgo, en 1871, de lo que se conoce como la distribución Maxwell-Boltzmann"; a saber, la energía media del movimiento de una molécula es igual para cada dirección. En este trabajo, entrega un tácito reconocimiento a la importancia de la "Teoría Electromagnética de Maxwell".


También es importante el desarrollo que realizó Boltzmann en 1884, sobre la "Ley empírica" de José Stefan, formulada en 1879, sobre la radiación del cuerpo negro. En su trabajo, demostró que la radiación de cuerpos negros podría derivar de los principios de la Termodinámica.


Como ya señalamos, Boltzmann trabajó en mecánica estadística que fue lo que le otorgó su fama. En uno de sus trabajos sobre el tema, y usando probabilidades, logró describir cómo las características de los átomos determinan la de la materia. En detalle su trabajo se relaciona con la "Segunda ley de la Termodinámica" que él derivó de los principios de la Mecánica en la década de 1890. Las ideas de Boltzmann no fueron aceptadas por muchos científicos.


Ostwald encabezó la oposición a las ideas de Boltzmann que eran opuestas a las de muchos científicos europeos, quienes lo entendían mal, no consideraban acertada la naturaleza estadística de su razonamiento. Sin embargo algunos, incluyendo Mach, pensaron que las discusiones eran demasiado violentas, y éste aparecía ciertamente ser el caso cuando Boltzmann procuró suicidarse cuando era compañero de trabajo de Ostwald.


En 1904, Boltzmann visita la "Feria del Mundo" en St. Louis, E.E.U.U. Allí dió una conferencia sobre Matemáticas aplicadas y luego visitó Berkeley y Stanford. Desafortunadamente, los nuevos descubrimientos que entonces se habían realizado sobre la radiación y que él tomó conocimiento en sus visitas a esas universidades, le impidieron probar que sus teorías eran correctas.


Los ataques contra su trabajo continuaron y comenzó a sentir que la labor de su vida se derrumbaba a pesar de su defensa de sus teorías. Presionado y en mala salud, procedió a suicidarse poco antes de que algunos experimentos comprobaran sus ideas. Un día festivo, 5 de octubre de 1906, con su esposa e hija en la bahía de Duino cerca de Trieste, él se colgó mientras éstas nadaban. Sin embargo, la causa de su suicidio no puede ser atribuida a la carencia de la aceptación de sus ideas. Nunca sabremos la causa verdadera que pudo generar su enfermedad mental que lo condujo a tomar esa triste decisión.


En su lápida, en Viena, grabó su famosa ecuación: S = k . ln W, donde k es ahora conocida como la "Constante de Boltzman"