Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Ο Λούντβιχ Μπόλτσμαν γεννήθηκε το έτος 1844 ήταν δηλαδή δεκατρία χρόνια μικρότερος από τον γεννημένο στο Εδιμβούργο James Clerk MAXWELL με τον οποίο θα «συναντηθεί» στην περίφημη κατανομή Maxwell – Boltzmann. Σχετικά νωρίς συνέβαλε στην οικοδόμηση της Φυσικής με τον νόμο Stefan – Boltzmann για την ακτινοβολία του μέλανος σώματος και αργότερα με τις ιδέες του για την εντροπία και με τη εξίσωση S = k. logW, η οποία είναι γραμμένη και πάνω στον τάφο του στο κεντρικό νεκροταφείο της Βιέννης.

Η Βιέννη . Ο Λούντβιχ Μπόλτσμαν γεννήθηκε στη Βιέννη, η οποία παρά τα εμφανή σημάδια παρακμής της Αυτοκρατορίας έβλεπε τη μουσική της παράδοση να συνεχίζεται με τον Bruckner, Brahms Maler και τους Strauss και θεωρούσε τον εαυτό της ένα Παρίσι της Ανατολής.

Boltzmann και Maxwell. Ο Boltzmann θαύμαζε ιδιαιτέρως τον Maxwell και είχε συνεισφέρει στη διάδοση των ιδεών του για τον Ηλεκτρομαγνητισμό. Το 1867 ο Maxwell προσπάθησε να προσεγγίσει την κατανομή των ταχυτήτων των σωματιδίων ενός αερίου με έναν τρόπο καλύτερο από εκείνο μιας απόπειρας που είχε κάνει οκτώ χρόνια πριν. Σε ένα σημαντικό άρθρο του ανέλυε τις κρούσεις ανάμεσα στα σωματίδια και έδειξε ότι η ΚΑΤΑΝΟΜΗ των ταχυτήτων δεν μπορούσε να τροποποιηθεί εξ αιτίας των κρούσεων. Το επόμενο βήμα έγινε από τον Boltzmann. Το 1871, κατάφερε να γενικεύσει τον νόμο του Maxwell σε περίπτωση που στα μόρια ασκούνται δυνάμεις όπως η βαρυτική και κατέληξε σε μια εξαιρετική μαθηματική δομή.

Boltzmann και Εντροπία . Ο Λούντβιχ Μπόλτσμαν ήταν ένας οξύθυμος, ιδιόρρυθμος και απολαυστικός τύπος ο οποίος από νωρίς έγινε οπαδός της ατομικής θεωρίας την οποία υποστήριξε με πάθος. Σε αυτήν τον οδηγούσε όχι μόνο η φαντασία του αλλά και ένα είδος πίστης για την ύπαρξη αόρατων, αδιάκοπα κινουμένων σωματιδίων. Βρισκόταν σε διαρκή αντιπαράθεση με όσους δεν αποδέχονταν τη θεωρία αυτή. Οι «αντίπαλοι» πίστευαν ότι η μόνη δυνατή γνώση στην επιστήμη είναι εκείνη που προέρχεται από την αισθητηριακή αντίληψη και από ορισμένες μαθηματικές σχέσεις ανάμεσα στα διάφορα είδη αντίληψης. Είναι πλάνη, διεκήρυσσε «εκείνος», να πιστεύουμε ότι μπορούμε να περιγράψουμε την ύλη κλεισμένοι στο αδιαφανές όστρακο της άμεσης εμπειρίας. Η Σκέψη προσθέτει πάντοτε κάτι στην εμπειρία και δημιουργεί νοησιακές εικόνες που αποτελούν μία ευρύτερη περιοχή εμπειριών.

Την έννοια ΕΝΤΡΟΠΙΑ τη βρήκε συναρπαστική, όπως και τη διεργασία «ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΗ της ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ» την οποία είχε προτείνει ο Rudolf Clausius . «Εκείνος» προσπάθησε να δώσει μια ερμηνεία στις διεργασίες ενεργειακής υποβάθμισης από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου των αόρατων κινουμένων σωματιδίων. Στο δικό του μοντέλο θεώρησε ότι η εντροπία είναι μια στατιστική ιδιότητα ενός τρομακτικού αριθμού σωματιδίων και ότι η σε επίπεδο Μακρόκοσμου, ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ, σήμαινε- από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου - ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΑΤΑΞΙΑΣ ΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ. Αν το φαινόμενο είναι το «άναμμα ενός σπίρτου» ο Clausius περιγράφοντας το από τη σκοπιά του Μακρόκοσμου θα μιλήσει για πει ότι ένα ποσό χρήσιμης ενέργειας μετατράπηκε σε λιγότερο χρήσιμη και η εντροπία αυξήθηκε. Από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου, ο Boltzmann θα πει ότι μια οργανωμένη διάταξη ατόμων προέκυψε μια λιγότερο οργανωμένη και η εντροπία αυξήθηκε.

Πώς θα ιεραρχηθούν λογικά τα επίπεδα αταξίας των σωματιδίων; Ο Boltzmann έδωσε μία τολμηρή απάντηση καταφεύγοντας στη μαθηματική λογική. Εισήγαγε την έννοια «πιθανότητα ενός συστήματος».

Ο όρος υπονοεί τον αριθμό των τρόπων με τους οποίους μπορεί ένα σύστημα να συναρμολογηθεί από τα συστατικά του. Η πιθανότητα είναι δυνατόν να εκφράσει το επίπεδο αταξίας των σωματιδίων και να βαθμολογήσει την εντροπία του, ισχυρίστηκε. Πρότεινε και τη σχετική εξίσωση S = klogW σύμφωνα με την οποία η εντροπία ενός συστήματος καθορίζεται μόνο από την πιθανότητα W, είναι ανάλογη προς τον λογάριθμο της πιθανότητας.

Το φινάλε. Η διαδρομή του Boltzmann στη ζωή είχε ένα φινάλε εντυπωσιακό. Γιατί ο Boltzmann διέθετε κάτι το οποίο δεν χαρακτήριζε ούτε τον Clausius ούτε τον Maxwell. Και αυτό το κάτι ήταν το πάθος. Με αυτό έζησε και με αυτό πέθανε. Το 1906, στα 62 του, νιώθοντας ηττημένος και απομονωμένος, τη στιγμή μάλιστα που η θεωρία για έναν Μικρόκοσμο θα κέρδιζε τη μάχη, εκείνος πιστεύοντας αντίθετα με αυτό που συνέβαινε ότι «όλα είχαν χαθεί» και ότι ξόδεψε τη ζωή στην αναζήτηση κάποιου ανύπαρκτου Κόσμου, αυτοκτόνησε. Η αυλαία έμελλε να κλείσει σε ένα πανδοχείο, κοντά στην Τεργέστη, που έβλεπε στη θάλασσα.