Физика > Что такое постоянная Больцмана?
Чему равна физическая постоянная Больцмана: определение и значение постоянной Больцмана, единица измерения, закон Стефана-Больцмана, физический смысл.
Если быть более точным, то есть две постоянные: Больцмана и Стефана-Больцмана. Обе крайне важны для астрофизики. Постоянная Больцмана выступает своеобразным связующим звеном для макро- и микроскопических миров. Постоянная в законе Стефана-Больцмана принимает участие в уравнении для черного тела.
Важно разобраться в нулевом законе термодинамики, способствующем определению температуры. Если бы у вас была возможность проникнуть внутрь изолированной системы (пребывает в равновесии), то часть компонентов системы с энергией Е будет функцией Е и постоянной Больцмана. Вероятность пропорциональна: e-E/kT.
Под «T» подразумевают температуру. В единицах Si k достигает 1.38 х 1023Дж/К (Джоули на Кельвины). Проще всего рассмотреть связь постоянной макро- и микроскопических миров на формуле: k – газовая постоянная R, деленная на число Авогардо.
K фигурирует в распределении Максвелла-Больцмана, описывающем расстановку скоростей молекул в газе. Именно поэтому земная атмосфера утратила водород (сохраняет гелий, заменяющий все в процессе радиоактивного распада в скалах), а газовые гиганты способны сохранить.
Постоянная Стефана-Больцмана соединяет величину энергии (исходит от черного тела) с его температурным показателем. Вмещает в себя другие постоянные: pi (пара целых чисел), постоянную Планка и… Больцмана! Ученые основывают свои данные о Вселенной на фотонах (электромагнитное излучение). Так что нет ничего удивительного в том, что с законом Стефана-Больцмана знакомятся так рано, ведь абсолютная светимость выступает одним из важнейших шагов при оценке пространства.
Почему возникает постоянная Больцмана и каков ее физический смысл? Поведение системы в масштабе основывается на механизме отдельных элементов. Статистическая механика занимается поиском от малого к крупному, где Больцман сделал множество открытий вместе с Планком. Кстати, именно Планк дал постоянной имя Больцмана, а уравнение выгравировали на могильной плите.
