Josef Stefan

Josef Stefan

Nome orixinal	(de) Joseph Stefan
Biografía
Nacemento	24 de marzo de 1835 Sentpeter (en)
Morte	7 de xaneiro de 1893 (57 anos) Viena
Datos persoais
Residencia	Austria
País de nacionalidade	Imperio Austríaco Imperio Austrohúngaro
Educación	Universidade de Viena
Director de tese	Andreas von Ettingshausen (pt)
Actividade
Campo de traballo	Física
Ocupación	matemático , académico , escritor , poeta , físico , catedrático
Empregador	Universidade de Viena
Membro de	Academia Austríaca de Ciencias Academia de Ciências da Baviera (pt)
Profesores	Karel Robida (en)
Alumnos	Leopold Gegenbauer (en) e Sigmund Freud
Lingua	Lingua eslovena
Obra
Obras destacables Lei de Stefan-Boltzmann constante de Stefan-Boltzmann (pt)
Doutorando	Johann Josef Loschmidt (pt) , Marian Smoluchowski e Ludwig Boltzmann
Premios (1865)  Prêmio Lieben (pt)

Josef Stefan (en esloveno: Jožef Štefan), nado en St. Peter o 24 de marzo de 1835 e finado en Viena o 7 de xaneiro de 1893 é un físico, matemático e poeta austrohúngaro de etnia eslovena.

Traxectoria

Stefan naceu na aldea de St. Peter, actualmente un distrito de Klagenfurt, fillo de Aleš (Aleksander) Stefan (1805-1872), e de Marija Startinik (1815-1872). Os seus pais, ambos eslovenos, casaron cando Josef tiña once anos. Era unha familia modesta, o seu pai era axudante dun muíño e a súa nai traballaba como doncela.

Stefan acudiu á escola primaria en Klagenfurt, onde amosou o seu talento. Recomendáronlle que continuase a súa educación, así que en 1845 ingresou no Europagymnasium Klagenfurt. Cando tiña trece anos, viviu a revolución de 1848, que o inspirou a ter simpatía coa produción literaria eslovena.

Despois de graduarse entre os mellores da súa clase no instituto, considerou por un tempo unirse á orde beneditina, pero prevaleceu o seu interese pola física. Marchou a Viena en 1853 para estudar matemáticas e física. O seu profesor foi Karel Robida, que escribiu o primeiro libro de texto de física en esloveno. Stefan logrou entón a habilitación en física matemática na Universidade de Viena en 1858. Durante os seus anos de estudante, tamén escribiu e publicou poemas en esloveno.

Stefan deu clases de física na Universidade de Viena, foi director do Instituto de Física dende 1866, vicepresidente da Academia Austríaca de Viena e membro de varias institucións científicas de Europa.

Faleceu en Viena. A súa vida e obra foron estudadas extensamente polo físico Janez Strnad.

Traballo

Stefan publicou preto de oitenta artigos científicos, a maioría nos boletíns da Academia de Ciencias de Viena. É coñecido especialmente por orixinar a lei de Stefan en 1879, unha lei física que afirma que a radiación total dun corpo negro é proporcional á cuarta potencia da súa temperatura termodinámica T:

$j^{\star }=\sigma T^{4}$

Derivou a súa lei das medidas do físico francés Dulong e Petit. Como ambas as radiacións incidentais e as emisións de corpos negros son sempre iguais, esta ecuación aplícase igualmente á temperatura de calquera corpo ideal á radiación incidental que cruza a súa superficie. En 1884, a lei foi estendida para aplicala a emisións de corpos grises por Ludwig Boltzmann, alumno de Stefan, polo que é coñecida como lei de Stefan-Boltzmann. Boltzmann tratou unha máquina térmica con luz como asunto de traballo. Esta é a única lei física que recibe o nome dun físico eslovena. Na actualidade, a lei derívase da lei de Planck da radiación dos corpos negros:

$j^{\star }=\int _{0}^{\infty }\left({dj^{\star } \over d\lambda }\right)d\lambda$

Con esta lei, Stefan determinou a temperatura da superficie do Sol, que calculou en 5430 °C. Este foi o primeiro valor para esta temperatura.

Stefan achegou as primeiras medidas da condutividade térmica dos gases, tratou da evaporación, e entre outras estudou a difusión e a condución de calor nos fluídos. Polo seu estudo na óptica, a Universidade de Viena concedeulle o premio Lieben. Polos seus traballos pioneiros no cálculo das taxas de evaporación e difusión, o fluxo dende unha pinga ou partícula que é inducida por evaporación ou sublimación na superficie denomínase fluxo de Stefan.

Tamén son moi importantes as súas ecuacións electromagnéticas, definidas en notación vectorial, e os seus traballos na teoría cinética da calor. Stefan estivo entre os primeiros físicos de Europa que entendeu a teoría electromagnética de Maxwell e un dos poucos fóra de Inglaterra que a expandiu. Calculou a indutancia dun resorte cunha sección en cruz cuadrática, e corrixiu un erro de cálculo de Maxwell. Tamén investigou o fenómeno chamado efecto pelicular, en que a corrente eléctrica de alta frecuencia é maior na superficie dun condutor que no seu interior.

En matemáticas, é coñecido o problema de Stefan ou as tarefas de Stefan con fronteira móbil. O problema foi estudado por primeira vez por Lamé e Clapeyron en 1831. Stefan solucionou o problema cando estaba calculando o rápido que crecía unha capa de xeo sobre unha superficie acuática (ecuación de Stefan).

Obra literaria

Durante o período revolucionario de signo nacionalista que sacudiu o Imperio Austrohúngaro en 1848, Stefan comezou a publicar os seus poemas en lingua eslovena, que unhas veces tocaban temas científicos, en ocasións eran ferozmente patrióticas, e noutras ocasións se volcaban sobre asuntos románticos.

Nekaj bode zmeraj še ostalo,	Sempre haberá algo,
da ne bomo vedeli, zakaj?	que nós non saberemos, por que?
Jožef Stefan, Naturoznanske poskušnje ("A ciencia das probas da Natureza", 1859)

Eponimia

• O cráter lunar Stefan leva ese nome na súa honra.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• "Josef Stefan: His life and legacy in the thermal sciences," Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 31, Issue 7, xullo de 2007,s 795–803, by John C. Crepeau
• Extended biography of Josef Stefan, by John C. Crepeau
• Jožef Stefan