9 月 13 日消息,科技媒體 NeoWin 昨日(9 月 12 日)發佈博文,報導稱科學家利用熱力學第二定律,重新證明了 1905 年提出的“能斯特熱定理”,並推翻了愛因斯坦 120 年提出的部分觀點。
西班牙塞維利亞大學物理學教授 José María Martín Olalla 解決了熱力學領域一個延續逾百年的難題,相關成果於 9 月 10 日發表在《歐洲物理雜誌 Plus》上。他以全新方式證明了能斯特熱定理,並挑戰了愛因斯坦在上世紀初的相關論斷。
记者注:能斯特熱定理(Nernst heat theorem)由 1920 年諾貝爾化學獎得主瓦爾特・能斯特(Walther Nernst)於 1905 年提出,指出當溫度趨近絕對零度(0 開爾文,-273.15℃,物質分子熱運動完全停止的理論溫度)時,熵(一種無序性的度量)交換也會趨近於零。
研究中,Martín Olalla 僅依靠熱力學第二定律完成了證明,第二定律規定宇宙的總熵總是增加。他通過“卡諾溫度計”(Carnot thermometer)定義 T=0 絕對零度,這種定義方法不依賴比熱是否消失,也不依賴絕對零度是否可達。
這一方法擴大了第二定律的適用範圍,並將第三定律壓縮為一條表述:有限密度、化學均勻的物源於 1912 年對絕對零度可達性的討論。
能斯特認為絕對零度是不可達到的,這是他提出的“熱定理”的自然推論,後來被確立為熱力學第三定律的標準表述。
而愛因斯坦最初認為,基於純理論(尤其是統計力學和漲落理論)的考慮,絕對零度在原則上是可能達到的。他質疑能斯特的定律是否是一個像第一、第二定律那樣基本的普適性原理。
Martín Olalla 在證明中重新引入了這種“假想機器”,但強調它必須是“虛擬”的,不消耗熱、不產出功,也不違反熱力學規律。結合卡諾溫度計定義,他得出結論:熵交換在溫度趨近絕對零度時趨近於零,且絕對零度不可達到。
他還指出,物質在絕對零度附近唯一不由第二定律決定的普遍性質,是 1912 年能斯特提出的比熱消失現象,這更像是重要附錄而非新原理。
來源:中國IT之家