fou un físic, matemàtic i poeta, eslovè-austríac.
Biografia i carrera Stefan va néixer a la petita població de St Peter (avui un districte de Klagenfurt (ara Àustria), quan aquests pertanyien al regne d'Il·líria dins de l'Imperi Austríac. El seu pare va ser Aleš (Aleksander) Stefan, nascut a 1805 i la seva mare Marija Startinik, nascuda a 1815. Els seus pares, tots dos d'origen eslovè com bona part de la població de Klagenfurt, es van casar quan Jozef tenia onze anys. Els Stefan eren una família modesta. El seu pare era un auxiliar en un molí i la seva mare treballava de minyona. El pare de Stefan va morir a 1872 mentre que la seva mare havia mort deu anys abans el 1863.
miniatura|esquerra|Casa natal de Stefan a Klagenfurt. Stefan va anar a l'escola primària a Klagenfurt, on va mostrar el seu talent. Els mestres van recomanar que prosseguís estudis superiors, així el 1845 va concórrer a Klagenfurt Gymnasium. Li va tocar viure l'any de 1848 amb la seva revolució, sent un nen de tretze anys, aquest fet el va inspirar a simpatitzar amb la literatura d'origen eslovè.
Va destacar en el Gymnasium sent el millor alumne de la seva classe, i en concloure els seus estudis va considerar entrar a l'orde dels Benedictins però aviat va abandonar aquesta idea a causa del seu gran interès per la física. El 1853 va viatjar a Viena per estudiar matemàtiques i física. El seu professor de física en el Gymnasium havia estat Karel Robida qui va escriure el primer llibre d'ensenyament de física a llenguatge eslovè. Stefan es va graduar en matemàtiques i física a la Universitat de Viena el 1857. Durant els seus anys com a estudiant, entre 1852 i 1859, va escriure i publicar una sèrie de poemes en llenguatge eslovè, en alguns casos signats amb el pseudònim de J.A. Spleteni. Es va dedicar a l'ensenyament de física a la Universitat de Viena, va ser Director de l'Institut de Física Experimental a partir de 1866, vicepresident de l'Acadèmia de Ciències de Viena i membre de diverses institucions científiques a Europa. El 1865 va ser guardonat amb el Premi Lieben.
Va publicar uns 80 articles científics, principalment en els butlletins de l'Acadèmia de Ciències de Viena, i és conegut principalment per descobrir el 1879 la llei física que estableix que la radiació total d'un cos negre és proporcional a la quarta potència de la seva temperatura termodinàmica :
El 1884 es va descobrir la derivació teòrica de la llei a partir del treball desenvolupat en el camp de la termodinàmica pel seu alumne Ludwig Boltzmann i per això se la coneix com a Llei de Stefan-Boltzmann. Aquesta llei és l'única llei física de la natura nomenada en honor d'un físic eslovè. Avui la llei és derivada a partir de la llei de Planck per a la radiació d'un cos negre:
i és vàlida només per a cossos negres ideals. Amb la seva llei Stefan va determinar la temperatura de la superfície del Sol i va calcular un valor de 5430 ° C. Aquest va ser el primer valor raonable per a la temperatura del Sol.
Stefan va realitzar les primeres mesures de la conductivitat tèrmica dels gassos realitzant experiments en evaporació i, entre altres coses, va estudiar la difusió i la conducció de la calor als fluids. El flux des d'una gota o partícula que és induït per l'evaporació o sublimació en la seva superfície és anomenat flux de Stefan com a homenatge al seu treball pioner sobre el càlcul de les taxes d'evaporació i difusió. Per als seus experiments va idear un instrument consistent en un tub vertical amb una interfície mòbil, anomenat tub de Stefan.
Són també molt importants les seves equacions electromagnètiques, expressades en notació vectorial, i treballs a la teoria cinètica de la calor. Va estar entre els primers físics europeus que va comprendre la teoria electromagnètica de Maxwell i un dels pocs fora d'Anglaterra que la va expandir. Va calcular la inductància d'una bobina de secció quadrada i va corregir un error de càlcul de Maxwell. També va investigar un fenomen anomenat efecte pel·licular, pel qual una corrent elèctric d'alta freqüència és major en la superfície d'un material conductor que al seu interior.
En matemàtiques el problema de Stefan amb condicions de contorn mòbils és un exemple clàssic de l'estudi dels problemes de canvi d'estat. El problema va ser analitzat per primera vegada per Lame i Clapeyron a 1831. Stefan va resoldre el problema quan estava analitzant quina és la velocitat amb què creix el gruix d'una capa de gel sobre l'aigua.
miniatura|esquerra|Marbre commemoratiu al Arkadenhof de la Universitat de Viena. Stefan va morir a Viena el 7 de gener de 1893.
El problema de Stefan El problema de Stefan descriu l'evolució temporal d'una interacció sòlid-líquid durant un canvi de fase. La idea és poder predir la posició de la superfície així com la temperatura de les fases. El físic eslovè en va donar la primera il·lustració en el seu article Sobre la formació de les glaceres, especialment les glaceres dels mars polars (1891).
Des de llavors, els problemes matemàtics on els límits del domini depenen de la solució, s'anomenen problemes de Stefan.
La recerca de Stefan en aquest àmbit es va inspirar, sens dubte, en les exploracions dels mars àrtics, a la segona meitat del : el dramàtic fracàs de l'expedició de Franklin (1845) ; la desastrosa expedició de l'USS Jeannette (1879-1882) el capità del qual, W. De Long, va morir amb part de la seva tripulació mentre buscava un mar sense gel al pol; el semièxit de l'expedició Nansen, tres anys després; i finalment l'equip de Roald Amundsen i els Fram cap a l'Antàrtida.
Termes amb el nom de Stefan Diversos conceptes de física i matemàtiques reben el nom de Josef Stefan:
Llei de Stefan-Boltzmann Constant de Stefan-Boltzmann Adhesió de Stefan El problema de Stefan Equació de Stefan Fórmula de Stefan El flux de Stefan El nombre de Stefan Tub de Stefan Difusió Maxwell-Stefan
L'Institut Jožef Stefan, que és la principal institució científica d'Eslovènia, també porta el seu nom.
El cràter de la cara oculta de la Lluna Stefan porta aquest nom en el seu honor.
Publicacions científiques miniatura|Bust de Josef Stefan en marbre a l'Arkadenhof de la Universitat de Viena. Obra d'Anton Schmidgruber (1837-1809). 1871: Über das Gleichgewicht und die Bewegung, insbesondere die Diffusion von Gasgemengen (Sobre l'equilibri i el moviment, en particular la difusió de mescles gasoses). A: Informes de sessió (Sitzungsberichte) de la Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften Wien, 2te Abteilung a, 1871, 63, p. 63-124 1873: Versuche über die Verdampfung (Experiments sobre l'evaporació). A: Informes de sessió / Akademie der Wissenschaften in Wien (Acadèmia de Ciències de Viena), Classe Filosòfica-Històrica, 68, p. 385-423 1879: Über die Diffusion der Flüssigkeiten (Sobre la difusió dels líquids). A: Informes de sessió (Sitzungsberichte) / Akademie der Wissenschaften in Wien (Acadèmia de Ciències de Viena), Classe Filosòfica-Històrica, 78, p. 957-975 1886: Über die Beziehung zwischen den Theorien der Capillarität und der Verdampfung (Sobre la relació entre les teories de la capil·laritat i l'evaporació). A: Sitzungsberichte / Akademie der Wissenschaften in Wien (Actes de l'Acadèmia de Ciències de Viena), Classe Filosòfica-Històrica (Philosophisch-Historische Klasse), 94, p. 4-14. 1889: Über die Verdampfung und die Auflösung als Vorgänge der Diffusion (Sobre l'evaporació i la dissolució com a processos de difusió). A: Proceedings / Akademie der Wissenschaften in Wien (Acadèmia de Ciències de Viena), Classe Filosòfica-Històrica, 98, p. 1418-1442. 1890: On the theory of ice formation (Sobre la teoria de la formació de gel) (Memento del 30 de setembre de 2007 a Archive.org), 1890, Monatshefte der Mathematik und Physik, Volum 1, p. 1-5
Referències
Bibliografia
Enllaços externs
Institut Jozef Stefan, Ljubljana, Slovenia.
Categoria:Físics austríacs Categoria:Matemàtics austríacs Categoria:Poetes austríacs del segle XIX Categoria:Premis Ignaz L. Lieben Categoria:Alumnes de la Universitat de Viena Categoria:Professors de la Universitat de Viena Categoria:Morts a Viena Categoria:Persones de Klagenfurt Categoria:Poetes eslovens Categoria:Científics eslovens Categoria:Físics austrohongaresos Categoria:Matemàtics austrohongaresos Categoria:Escriptors eslovens en eslovè Categoria:Escriptors austrohongaresos Categoria:Morts a Klagenfurt Categoria:Matemàtics morts al segle XIX Categoria:Matemàtics nascuts al segle XIX Categoria:Escriptors austríacs morts al segle XIX Categoria:Escriptors austríacs nascuts al segle XIX