原标题:他是捍卫原子的人,中科院方在庆抖音导读《玻尔兹曼》

他是热力学和统计力学奠基人之一,是第一个对热力学第二定律给出了统计性解释的人,却因为坚信原子的存在,遭到了同时代很多科学家的激烈反对,于1906年死于自杀。他就是著名物理学家玻尔兹曼。8月19日,中国科学院研究员方在庆做客《高山科学经典》直播间,通过导读《玻尔兹曼:笃信原子的人》一书,向网友介绍了这位传奇科学家的伟大成就和生平。

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方在庆是中国科学院自然科学史研究所研究员;曾先后任职于浙江大学、清华大学和德国慕尼黑大学;曾在美国麻省理工学院、德国比勒菲尔德大学担任访问学者。他的研究方向为科技史、科技哲学和科学社会学,尤其关注爱因斯坦与科学在德国的兴衰历程,出版与爱因斯坦有关的著译作十余种。

导读中,方在庆介绍,《玻尔兹曼》一书作者是意人利数学家卡罗.切尔奇纳尼,他以研究分子运动论闻名。该书最初于1998年出版,后被翻译成多种语言,书评较高,中译版于2006年问世。

书中介绍,玻尔兹曼1844年出生于奥地利维也纳,15岁时父亲去世对他造成很大打击,但他并未一蹶不振,以优异的成绩地考上了维也纳大学,攻读数学和物理学。25岁时,玻尔兹曼已经成为格拉茨大学正教授,并在任教期间发布了重要论文《关于气体分子热平衡的进一步研究》。

方在庆梳理了玻尔兹曼的科学成就,包括原子理论、力学与电动力学、实验物理学、气体动力学理论、热力学和统计力学、H定理和玻尔兹曼方程、熵和概率、辐射定律等各个方面。方在庆强调能够把熵和概率联系起来,是玻尔兹曼最大的成就。直播中,方在庆拿出一本画册,演示如何通过气体分子概率来解释粒子的分布。

与其他科学家的争论,伴随玻尔兹曼的科研过程之中,其中包括奥斯特瓦尔德、马赫等著名科学家。玻尔兹曼在没有电子显微镜的帮助下,依然相信原子的存在,认为物质由分子和原子组成。但他的理论并没有受到认可,原子论的反对者们常常以“你见过一个真实的原子吗?”来反驳他。遗憾的是,在玻尔兹曼去世仅仅两年之后,法国物理学家佩兰的实验最终证明了原子的存在。

方在庆特别提到,2006年玻尔兹曼逝世100周年纪念日之际,杨振宁受邀做了精彩报告,题目就叫《玻尔兹曼与现代物理学》。报告中,杨振宁把玻尔兹曼看成是从经典物理学到现代物理学的一个过渡,他影响了普朗克和爱因斯坦。

节目还设有讨论环节,由高山书院2021级同学杨帆担任嘉宾主持,上海社会科学院哲学研究所副所长成素梅共同参与了讨论。对于玻尔兹曼为何选择自杀结束自己的生命,成素梅表示,与其他科学家关于原子无休止的争论只是原因之一,玻尔兹曼本身也有着视力损伤、抑郁等生理和心理危机。

方在庆介绍,玻尔兹曼的很多科研成果是在争论中形成的。他认为,一个人不可能在一生当中,只有人认可你、钦佩你。“一个真正伟大的人是有敌人的,没有敌人的人是不可能伟大的,所以有人跟你争论,对你来讲是一一种好事。”

据了解,高山科学经典致力于邀请100位知名学者来做导读者、200位知名人士做嘉宾,共同解析科学名著,引领大众科学地阅读,增长对科学的兴趣,提升科学文化素养,让科学融入现代人的生活方式。节目于每周六晚20:00播出,网友可关注抖音账号@高山科学经典 观看回放及预约。

近年来,越来越多高校教授、学者、院士走进抖音,向公众传播科学知识。本次导读中提到麦克斯韦、爱因斯坦等科学家相关著作,在往期《高山科学经典》节目中均进行过导读。《2022抖音知识数据报告》显示,抖音高校直播共21103场,较2021年全年增长46%,观看高校直播的抖音用户达9500万,抖音认证教授已接近400位。