Fizikus, legnagyobb eredményeit a statisztikus mechanika kidolgozásában érte el. Az 1870-es években Boltzmann mutatta meg, hogy a termodinamikának az energiacserére vonatkozó második főtétele megmagyarázható a mechanika törvényeinek és a valószínűségelméletnek az atomok mozgására való alkalmazásával.
Ennek során világossá tette a második főtétel lényegében statisztikus voltát, és megmutatta, hogy egy rendszer azért közeledik a termodinamikai egyensúlyi állapot (tökéletesen egyenletes energia-eloszlás) felé, mert az egyensúly egy anyagi rendszer mindenképpen legvalószínűbb állapota.
E vizsgálatai során Boltzmann kidolgozta az adott hőmérsékletű rendszer különböző részei közti energia-eloszlás általános törvényét és levezette az energia ekvipartíció elméletét (Maxwell–Boltzmann-féle eloszlási törvény). A törvény szerint egy atom valamennyi különböző mozgásirányában a résztvevő energia átlagos mennyisége azonos.
« vissza a felsoroláshoz