Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Йозеф Стефан (Josef Stefan; 24 марта 1835 – 7 января 1893) – физик, математик и поэт, уроженец Каринтии, из Австрийской империи.
Carinthian Slovene physicist, mathematician and poet (1835–1893)
Josef Stefan (; 24 March 1835 – 7 January 1893) was a Carinthian Slovene physicist, mathematician, and poet of the Austrian Empire.
Жизнь и творчество
Стефан родился в деревне Святого Петра (на словенском: Sveti Peter) на окраине Клагенфурта у Алеша (Александра) Стефана (1805–1872) и Марии Стартник (1815–1863). Его родители, оба этнических словенца, поженились лишь когда Йозефу исполнилось одиннадцать лет. Семья Стефанов была небогата; его отец работал помощником мельника, а мать – служанкой. Йозеф был их единственным ребёнком. Стефан учился в начальной школе в Клагенфурте, где проявил способности, и в 1845 году был рекомендован для поступления в Клагенфуртский лицей. В тринадцать лет он стал свидетелем революционного 1848 года, который вдохновил его на сочувствие к словенскому литературному и национальному движению. После окончания средней школы с отличием он некоторое время подумывал о поступлении в Бенедиктинский орден, но его большой интерес к физике взял верх. В 1853 году он отправился в Вену для изучения математики и физики. Его преподавателем физики в гимназии был Карел Робида, автор первого словенского учебника по физике. В 1858 году Стефан получил степень абилитации по математической физике в Венском университете. Во время учебы он также писал и публиковал стихи на словенском языке. Стефан преподавал физику в Венском университете, был директором Физического института с 1866 года, вице-президентом Венской академии наук и членом нескольких научных учреждений в Европе. Он умер в Вене, в Австро-Венгрии. Его жизнь и творчество подробно исследовал физик Янез Стрнад.
Stefan was born in the village of St. Peter (Slovene: Sveti Peter) on the outskirts of Klagenfurt) to Aleš (Aleksander) Stefan (1805 1872) and Marija Startinik (1815 1863). His parents, both ethnic Slovenes, did not marry until Josef was eleven. The Stefans were of modest means; his father was a milling assistant and his mother served as a maidservant. Josef was their only child. Stefan attended elementary school in Klagenfurt, where he showed talent, and was recommended for enrollment at the Klagenfurt Lyceum [de] in 1845. At thirteen, he experienced the revolutionary year of 1848, which inspired him to show sympathy toward the Slovene literary and national movement. After having graduated top of his class in high school, he briefly considered joining the Benedictine Order, but his great interest in physics prevailed. He left for Vienna in 1853 to study mathematics and physics. His professor of physics in the gymnasium was Karel Robida, who wrote the first Slovene physics textbook. Stefan then earned his habilitation in mathematical physics at the University of Vienna in 1858. During his student years, he also wrote and published a number of poems in Slovene. Stefan taught physics at the University of Vienna, was Director of the Physical Institute from 1866, Vice President of the Vienna Academy of Sciences, and member of several scientific institutions in Europe. He died in Vienna, Austria Hungary. His life and work were extensively documented by the physicist Janez Strnad.
Работа
Стефан опубликовал почти 80 научных статей, преимущественно в «Бюллетенях Венской академии наук». Он наиболее известен тем, что сформулировал закон Стефана в 1879 году — физический степенной закон, утверждающий, что полное излучение абсолютно чёрного тела пропорционально четвёртой степени его термодинамической температуры T:
Stefan published nearly 80 scientific articles, mostly in the Bulletins of the Vienna Academy of Sciences. He is best known for originating Stefan's law in 1879, a physical power law stating that the total radiation from a black body is proportional to the fourth power of its thermodynamic temperature T:
Он вывел этот закон на основе измерений, проведённых французскими физиками Дюлонгом и Пети. Поскольку входящее излучение и излучение абсолютно чёрного тела всегда равны, это уравнение в равной степени применимо к температуре любого идеального тела, подверженного воздействию излучения на его поверхности. В 1884 году закон был расширен студентом Стефана Людвигом Больцманом для применения к излучению серого тела и поэтому известен как закон Стефана — Больцмана. Больцман рассматривал тепловую машину, использующую свет в качестве рабочего тела. Этот закон — единственный физический закон природы, названный в честь словенского физика. В настоящее время закон выводится из закона Планка об излучении абсолютно чёрного тела:
He derived this law from the measurements of the French physicists Dulong and Petit. As both incident radiation and blackbody emission are always equal, this equation applies equally to the temperature of any ideal body subject to incident radiation across its surface. In 1884, the law was extended to apply to grey body emissions by Stefan's student Ludwig Boltzmann and hence is known as Stefan–Boltzmann law. Boltzmann treated a heat engine with light as a working matter. This law is the only physical law of nature named after a Slovene physicist. Today, the law is derived from Planck's law of black body radiation:
С помощью своего закона Стефан определил температуру поверхности Солнца, которую он оценил в. Это было первое разумное значение температуры Солнца. Стефан выполнил первые измерения теплопроводности газов, исследовал испарение, а также изучал диффузию и теплопроводность жидкостей. За свой трактат по оптике Венский университет удостоил его премией Либена. Благодаря его ранним работам по расчёту скоростей испарения и диффузии поток из капли или частицы, вызванный испарением или сублимацией на поверхности, теперь называется потоком Стефана. Важны также его электромагнитные уравнения, представленные в векторной форме, и работы в области кинетической теории тепла. Стефан был одним из первых физиков в Европе, полностью осознавших электромагнитную теорию Максвелла, и одним из немногих за пределами Англии, кто её развивал. Он вычислил индуктивность катушки с квадратным поперечным сечением и исправил ошибку в расчётах Максвелла. Он также исследовал явление, известное как скин-эффект, при котором высокочастотный электрический ток больше на поверхности проводника, чем внутри него. В математике хорошо известны задачи Стефана или задачи Стефана с подвижной границей. Впервые эта проблема была изучена Ламе и Клапейроном в 1831 году. Стефан решил эту задачу, рассчитывая скорость роста слоя льда на воде (уравнение Стефана).
With his law, Stefan determined the temperature of the Sun's surface, which he calculated to be This was the first sensible value for the temperature of the Sun. Stefan provided the first measurements of the thermal conductivity of gases, treated evaporation, and among others studied diffusion, heat conduction in fluids. For his treatise on optics, the University of Vienna bestowed the Lieben Prize on him. Because of his early work in calculating evaporation and diffusion rates, flow from a droplet or particle that is induced by evaporation or sublimation at the surface is now called the Stefan flow. Very important are also his electromagnetic equations, defined in vector notation, and works in the kinetic theory of heat. Stefan was among the first physicists in Europe who fully understood Maxwell's electromagnetic theory and one of the few outside England who expanded on it. He calculated inductivity of a coil with a quadratic cross section, and he corrected Maxwell's miscalculation. He also researched a phenomenon called the skin effect, where high frequency electric current is greater on the surface of a conductor than in its interior. In mathematics, the Stefan problems or Stefan's tasks with movable boundary are well known. The problem was first studied by Lamé and Clapeyron in 1831. Stefan solved the problem when he was calculating how quickly a layer of ice on water grows (Stefan's equation).