Ludwig Eduard Boltzmann

österreichischer Physiker und Philosoph geboren: 20. Februar 1844 in Wien gestorben: 5. September 1906 in Duino

Bis zu seinem 10. Lebensjahr wurde Boltzmann privat unterrichtet, im Jahr 1855 trat er in das Akademische Gymnasium Linz ein.
Im Sommer 1863 bestand er die Matura am akademischen Gymnasium mit Auszeichnung.

Boltzmann begann an der Universität Wien das Studium der Mathematik und Physik.
Noch vor Abschluss des Studiums veröffentlichte er zwei wissenschaftliche Arbeiten. Boltzmann schloss sein Doktoratsstudium mit den drei vorgeschriebenen Rigorosen ab und wurde am 19. Dezember 1866 zum Doktor der Philosophie promoviert.
Eine Dissertation war damals nicht erforderlich.

Boltzmann legte die Lehramtsprüfung für Mathematik und Physik an Obergymnasien ab und absolvierte im Studienjahr 1867/68 das vorgeschriebene Probejahr am Akademischen Gymnasium. Am 21. Dezember 1867 reichte er ein Gesuch um die venia docendi(Lehrberechtigung) ein, die ihm am 19. März 1868 erteilt wurde. Bis zum 31. Juli 1869 lehrte er als Privatdozent und hielt eine Vorlesung Über die Grundprinzipien der mechanischen Wärmelehre.

Am 17. Juli 1869 ernannte Kaiser Franz Joseph I. Boltzmann zum ordentlichen Professor der mathematischen Physik an der Universität Graz. Boltzmann war in Graz höchst erfolgreich, vermisste jedoch den Kontakt zur internationalen Fachwelt. Im März 1870 reichte er ein Urlaubsgesuch ein und unternahm im April und Mai 1870 die erste seiner zahlreichen Auslandsreisen, die ihn nach Heidelberg zu Robert Bunsen, Gustav Kirchhoff und Leo Koenigsberger führte. Im Wintersemester 1871/72 besuchte er Hermann von Helmholtz an der Friedrich-Wilhelms-Universität in Berlin.

Boltzmann bewarb sich 1873 um den durch die Emeritierung von Franz Moth freigewordenen Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Wien. Seine Ernennung zum ordentlichen Professor für Mathematik erfolgte am 30. August 1873. Als Professor für Mathematik beschäftigte sich Boltzmann ebenfalls mit Physik, er hielt eine Vorlesung über Mechanische Wärmelehre und arbeitete in Wien und Graz auch experimentell. 1875 erhielt er ein Angebot des Eidgenössischen Polytechnikums Zürich für eine Professur auf Lebenszeit, das er zwar ablehnte, aber das ihm dazu verhalf, dem Ministerium gegenüber ein höheres Gehalt und bessere Bedingungen auszuhandeln.

1875 wurde der Grazer Ordinarius für Experimentalphysik, August Toepler, an das Königlich Sächsische Polytechnikum Dresden berufen und Boltzmann zu seinem Nachfolger als Ordinarius und Leiter des Physikalischen Instituts der Universität Graz ernannt. Im Studienjahr 1878/79 war Boltzmann Dekan der Philosophischen Fakultät und im Studienjahr 1887/88 Rektor.

Tod in Duino

Ehrengrab am Wiener Zentralfriedhof

Die Neue Freie Presse berichtete am 7. September 1906: „Professor Boltzmann war seit längerer Zeit an Neurasthenie leidend und war zu seinem Sommeraufenthalte in Begleitung einer Tochter nach Duino gekommen. Als die Tochter ihn gestern früh nicht aus seinem Zimmer herauskommen sah, ging sie hinein und fand den Vater, der sich an einer Eisenstange des Fensters erhenkt hatte, tot auf.“
Boltzmann hinterließ keinen Abschiedsbrief, der unmittelbare Anlass für seinen Suizid ist daher unbekannt.
Seine Grabstätte befindet sich auf dem Wiener Zentralfriedhof.

Boltzmanns wissenschaftliches Werk

Boltzmann arbeitete auf fast allen Gebieten der Physik des 19. Jahrhunderts. Er publizierte insgesamt 139, teils sehr umfangreiche wissenschaftliche Originalarbeiten und schrieb drei Lehrbücher, die aus Materialien zu seinen Vorlesungen entstanden.

Bahnbrechend war Boltzmanns Anwendung statistischer Methoden. Er gilt somit neben James Clerk Maxwell und Josiah Willard Gibbs als Begründer der statistischen Mechanik. Maxwell hatte 1860 die Verteilung der Geschwindigkeiten der Atome eines Gases im thermischen Gleichgewicht ermittelt. Maxwells Ergebnisse wurden von Boltzmann verallgemeinert und sind heute als Maxwell-Boltzmann-Verteilung bekannt. Gibbs gelang eine weitere Verallgemeinerung der meist auf Gase beschränkten Ergebnisse Maxwells und Boltzmanns auf beliebige Systeme, indem er den Begriff des Ensembles einführte.

Bedeutung für die heutige Wissenschaft

Zahlreiche nach Boltzmann benannte Formeln, Ideen und Konzepte zeugen von seiner Bedeutung für die moderne Physik und andere Wissenschaften:

• Boltzmann-Konstante;
• Stefan-Boltzmann-Konstante und Stefan-Boltzmann-Gesetz;
• Boltzmann-Gleichung;
• Boltzmann-Statistik;
• Maxwell-Boltzmann-Verteilung;
• Boltzmann-Faktor;
• Poisson-Boltzmann-Gleichung;
• Boltzmann-Maschine, ein stochastisches neuronales Netzwerk;
• Boltzmann-Gehirn, ein hypothetisches, durch Vakuumfluktuationen entstandenes Gehirn;
• Lattice-Boltzmann-Methode, ein Rechenverfahren der numerischen Strömungsmechanik.