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The Development of Boltzmann’s Statistical Ideas

  • Conference paper
The Boltzmann Equation

Part of the book series: Acta Physica Austriaca ((FEWBODY,volume 10/1973))

Abstract

In 1866 Boltzmann began his scientific career with an attempt to give a purely mechanical explanation of the second law of thermodynamics. He gradually recognized the need to introduce statistical concepts in order to understand irreversibility and the second law. This paper follows the development of Boltzmann’s views, tracing the increasingly important role that he assigned to statistical concepts. Boltzmann’s critics played an important part in forcing him to clarify his own thinking about statistical mechanics, and the successive criticisms made over a period of a quarter of, a century are described and analyzed. There is also an attempt to estimate the degree to which Boltzmann’s ideas were generally understood and accepted by his contemporaries.

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Notes

  1. Ludwig Boltzmann, “Über die mechanische Bedeutung des zweiten Hauptsatzes der Wärmetheorie”, Wiener Berichte 53 (1866), 195.

    Google Scholar 

  2. Reprinted in L. Boltzmann, Wissenschaftliche Abhandlungen, ed. F. Hasenöhrl (Leipzig, 1909 ), 1, 9–33. This collection will be referred to as Wiss. Abh. and page references to Boltzmann’s work will be made to this edition.

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  38. Ibid., p. 320.

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  39. Ibid., p. 324.

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  40. Ibid., p. 345.

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  41. Boltzmann’s proof required correction as H.A. Lorentz pointed out.

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  50. E. Broda, op. cit., note 3, pp. 41–49.

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  51. L. Boltzmann, op. cit., note 33, p. 361–369.

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  52. L. Boltzmann, Wiss. Abh. 1, 403–615.

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  53. L. Boltzmann, “Über das Wärmegleichgewicht von Gasen, auf welche äußere Kräfte wirken”, Wiener Berichte 72 (1875), 427; Wiss. Abh. 2, 1–30.

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  54. L. Boltzmann, “Über das Wärmegleichgewicht von Gasen, auf welche äußere Kräfte wirken”, Wiener Berichte 72 (1875), 427; Wiss. Abh. 2, 1–30.

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  56. See the extensive discussion in R. Dugas, op. cit., note 3, pp. 158–184.

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  57. Also L. Boltzmann, “Über die Aufstellung und Integration der Gleichungen, welche die Molekularbewegung in Gasen bestimmen”, Wiener Berichte 74 (1876), 503; Wiss. Abh. 2, 55–102.

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  58. Also L. Boltzmann, “Über die Aufstellung und Integration der Gleichungen, welche die Molekularbewegung in Gasen bestimmen”, Wiener Berichte 74 (1876), 503; Wiss. Abh. 2, 55–102.

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  59. Also L. Boltzmann, “Weitere Bemerkungen über einige Probleme der mechanischen Wärmetheorie”, Wiener Berichte 78 (1878), 7, especially Section II, “Über das Wärmegleichgewicht in einem schweren Gas”, Wiss. Abh, 2, 264–288.

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  60. Also L. Boltzmann, “Weitere Bemerkungen über einige Probleme der mechanischen Wärmetheorie”, Wiener Berichte 78 (1878), 7, especially Section II, “Über das Wärmegleichgewicht in einem schweren Gas”, Wiss. Abh, 2, 264–288.

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  61. L. Boltzmann, “Bemerkungen über einige Probleme der mechanischen Wärmetheorie”, Wiener Berichte 75 (1877), 62, especially Section II, “Über die Beziehung eines allgemeinen mechanischen Satzes zum zweiten Hauptsatz der Wärmetheorie”, Wiss. Abh. 2,116–122.

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  62. L. Boltzmann, “Bemerkungen über einige Probleme der mechanischen Wärmetheorie”, Wiener Berichte 75 (1877), 62, especially Section II, “Über die Beziehung eines allgemeinen mechanischen Satzes zum zweiten Hauptsatz der Wärmetheorie”, Wiss. Abh. 2,116–122.

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  63. L. Boltzmann, op. cit., note 33, p. 345.

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  80. Boltzmann had already shown that the functional E, defined by equation (17), could also be written in terms of velocity variables in essentially the form of equation (24). See L. Boltzmann, op. cit., note 33, p. 362.

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  132. I gratefully acknowledge the support for this work provided by a grant from the National Science Foundation.

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Klein, M.J. (1973). The Development of Boltzmann’s Statistical Ideas. In: Cohen, E.G.D., Thirring, W. (eds) The Boltzmann Equation. Acta Physica Austriaca, vol 10/1973. Springer, Vienna. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-8336-6_4

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