มีค่าคงที่ Boltzmann สองค่า, ค่าคงที่ Boltzmann และค่าคงที่ Stefan-Boltzmann; ทั้งสองมีบทบาทสำคัญในฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ... เป็นครั้งแรกที่เชื่อมระหว่างโลกที่มีขนาดใหญ่และขนาดเล็กและเป็นพื้นฐานของกฎทางอุณหพลศาสตร์ที่ไม่มีศูนย์ ที่สองอยู่ในสมการสำหรับการแผ่รังสีว่าความ
กฎของอุณหพลศาสตร์ที่เป็นศูนย์เป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยให้เรากำหนดอุณหภูมิได้ หากคุณสามารถ 'มองเข้าไปข้างใน' ระบบที่แยกได้ (ในสมดุล) สัดส่วนขององค์ประกอบที่ประกอบกันเป็นระบบที่มีพลังงาน E เป็นฟังก์ชันของ E และค่าคงที่ Boltzmann (k หรือ kB) ความน่าจะเป็นเป็นสัดส่วนกับ:
อี-E / โฮเทล
โดยที่ T คืออุณหภูมิ ในหน่วย SI k คือ 1.38 x 10-23 J / K (joules ต่อเคลวิน) วิธีที่ Boltzmann เชื่อมโยงอย่างต่อเนื่องกับโลกขนาดใหญ่และขนาดเล็กอาจจะเห็นได้ง่ายที่สุดเช่นนี้: k คือค่าคงที่แก๊ส R (จดจำกฎแก๊สอุดมคติ pV = nRT) หารด้วยหมายเลขของ Avogadro
ในบรรดาหลาย ๆ ที่ k ปรากฏในฟิสิกส์ในการกระจายแมกซ์เวลล์ - โบลต์มันน์ซึ่งอธิบายการกระจายตัวของความเร็วของโมเลกุลในก๊าซ…และด้วยเหตุใดบรรยากาศของโลก (และดาวศุกร์) จึงสูญเสียไฮโดรเจนทั้งหมด (และเก็บฮีเลียมเพียงเพราะสิ่งที่หายไป แทนที่ด้วยฮีเลียมจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีในหิน) และสาเหตุที่ยักษ์ก๊าซ (และดาว) สามารถรักษาพวกมันไว้ได้
ค่าคงที่ Stefan-Boltzmann (?) เชื่อมโยงปริมาณพลังงานที่แผ่ออกมาจากร่างกายสีดำ (ต่อหน่วยของพื้นที่ผิว) ไปยังอุณหภูมิความมืด (นี่คือกฎหมายของ Stefan-Boltzmann) ? ประกอบด้วยค่าคงที่อื่น ๆ : pi, จำนวนเต็มสองจำนวน, ความเร็วแสง, ค่าคงที่ของพลังค์, …และค่าคงที่ของ Boltzmann! ในฐานะที่นักดาราศาสตร์พึ่งพาการตรวจจับโฟตอน (รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า) เกือบทั้งหมดเพื่อสังเกตเอกภพมันจะไม่แปลกใจเลยที่จะรู้ว่านักเรียนดาราศาสตร์ฟิสิกส์คุ้นเคยกับกฎหมาย Stefan-Boltzmann เร็วมากในการศึกษาของพวกเขา! ท้ายที่สุดความส่องสว่างสัมบูรณ์ (พลังงานที่แผ่ออกมาต่อหน่วยของเวลา) เป็นหนึ่งในสิ่งสำคัญที่นักดาราศาสตร์พยายามประเมิน
ทำไมค่าคงที่ Boltzmann ปรากฏขึ้นบ่อยมาก เนื่องจากพฤติกรรมขนาดใหญ่ของระบบตามมาจากสิ่งที่เกิดขึ้นกับส่วนประกอบแต่ละส่วนของระบบเหล่านั้นและการศึกษาวิธีการที่จะได้รับตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ (ในฟิสิกส์คลาสสิก) เป็นกลไกทางสถิติ ... ซึ่ง Boltzmann ยกเข้า (พร้อมกับ Maxwell, Planck และอื่น ๆ ); จริง ๆ แล้วมันคือพลังค์ที่ให้ k ชื่อของมันหลังจากการตายของ Boltzmann (และพลังค์ที่มีสมการเอนโทรปีของ Boltzmann - ด้วย k - จารึกบนหลุมฝังศพของเขา)
ต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมหรือไม่ ต่อไปนี้เป็นแหล่งข้อมูลในระดับต่าง ๆ : กฎก๊าซในอุดมคติ (จาก Hyperphysics) กฎหมายกัมมันตภาพรังสี (จากหลักสูตรดาราศาสตร์เบื้องต้น) และหลักสูตรของ Richard Fitzpatrick ของ University of Texas (ออสติน) (เหมาะสำหรับนักเรียนระดับปริญญาตรีตอนบน) อุณหพลศาสตร์และสถิติ กลศาสตร์.
แหล่งที่มา:
Hyperphysics
วิกิพีเดีย
