玻爾茲曼死了兩年之後 愛因斯坦爲他證實了他的理論
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對玻爾茲曼最大的詰難是來自於“唯能說”,和唯能說的交鋒耗盡了玻爾茲曼的精力,以至於玻爾茲曼自殺。
玻爾茲曼常數等於理想氣體常數除以阿伏伽德羅常數,即R=kNA,其物理意義是單個氣體分子的平均動能隨熱力學溫度變化的係數,即Ek=(3/2)kT,Ek爲分子的平均動能,T爲絕對溫度。
由於觀測手段的限制,我們無法測量微觀單個分子的動能,但是我們可以測量宏觀系統的溫度,通過玻爾茲曼常數,我們就可以通過測量宏觀物理量來計算微觀物理量,這實在是一個偉大的創舉。
現在看來是創舉,當初卻是“邪說”,這一切都是建立在世界本源是原子的基礎上,如果原子不存在,那麼玻爾茲曼熵公式就成了無源之水無本之木,可是當年原子說並沒有得到統一認識,對於世界本源的認識,當初是以“唯能說”爲盛,當然“唯能說”也不能算錯,不過那要等到愛因斯坦出世才能調和兩者之間的矛盾。
“唯能說”的後臺老闆就是“見神殺神,遇佛弒佛”的馬赫,馬赫一生狂妄,就連牛頓大神也要被他拉出來鞭屍,何況一個玻爾茲曼。
馬赫
爲玻爾茲曼站臺的只有後來大名鼎鼎的普朗克,不過當時普朗克還名不見經傳,要想贏得這場爭論,還得魔鬼出世。
那時的愛因斯坦還是帥哥
1905年4月,風華初露的愛因斯坦完成了論文《分子大小的新測定法》,提出通過觀察由分子運動的漲落現象所產生的懸浮粒子的不規則運動來測定分子的大小,以解決半個多世紀來科學界和哲學界爭論不休的原子是否存在的問題。
三年後,法國物理學家佩蘭以精密的實驗證實了愛因斯坦的理論預測,從而無可非議的證明了原子和分子的客觀存在,這使馬赫的弟子,“唯能說”的代表人物奧斯特瓦爾德於1908年主動宣佈:“原子假說已經成爲一種基礎鞏固的科學理論”。
而此時距離玻爾茲曼自殺已經有兩年之久,拙於辯駁而又心思敏感的玻爾茲曼在和“唯能說”爭論中心力交瘁,於1906年自殺於奧地利。
玻爾茲曼熵公式是唯一一個同時研究極大與極小世界的公式,在玻爾茲曼之前之後,各路天神的研究領域都涇渭分明,牛頓控制日月星辰,麥克斯韋則發力於電磁世界,相對論探討時空本性,量子力學則研究世界本源,只有玻爾茲曼熵公式從極大世界入手,探究極小世界,如果說其他理論都是揭開世界真相的面紗,玻爾茲曼熵公式則是人類理性對世界的另一種解讀,所以說這是人的宣言。
在克勞修斯的熵增公式裏,克勞修斯用T來代表溫度,這個T並不是平時說的攝氏溫標,而是絕對溫標,其單位就是開爾文的開,下面自然就該開爾文爵士出場了。
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