玻尔兹曼死了两年之后 爱因斯坦为他证实了他的理论
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对玻尔兹曼最大的诘难是来自于“唯能说”,和唯能说的交锋耗尽了玻尔兹曼的精力,以至于玻尔兹曼自杀。
玻尔兹曼常数等于理想气体常数除以阿伏伽德罗常数,即R=kNA,其物理意义是单个气体分子的平均动能随热力学温度变化的系数,即Ek=(3/2)kT,Ek为分子的平均动能,T为绝对温度。
由于观测手段的限制,我们无法测量微观单个分子的动能,但是我们可以测量宏观系统的温度,通过玻尔兹曼常数,我们就可以通过测量宏观物理量来计算微观物理量,这实在是一个伟大的创举。
现在看来是创举,当初却是“邪说”,这一切都是建立在世界本源是原子的基础上,如果原子不存在,那么玻尔兹曼熵公式就成了无源之水无本之木,可是当年原子说并没有得到统一认识,对于世界本源的认识,当初是以“唯能说”为盛,当然“唯能说”也不能算错,不过那要等到爱因斯坦出世才能调和两者之间的矛盾。
“唯能说”的后台老板就是“见神杀神,遇佛弑佛”的马赫,马赫一生狂妄,就连牛顿大神也要被他拉出来鞭尸,何况一个玻尔兹曼。
马赫
为玻尔兹曼站台的只有后来大名鼎鼎的普朗克,不过当时普朗克还名不见经传,要想赢得这场争论,还得魔鬼出世。
那时的爱因斯坦还是帅哥
1905年4月,风华初露的爱因斯坦完成了论文《分子大小的新测定法》,提出通过观察由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的不规则运动来测定分子的大小,以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。
三年后,法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测,从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在,这使马赫的弟子,“唯能说”的代表人物奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布:“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。
而此时距离玻尔兹曼自杀已经有两年之久,拙于辩驳而又心思敏感的玻尔兹曼在和“唯能说”争论中心力交瘁,于1906年自杀于奥地利。
玻尔兹曼熵公式是唯一一个同时研究极大与极小世界的公式,在玻尔兹曼之前之后,各路天神的研究领域都泾渭分明,牛顿控制日月星辰,麦克斯韦则发力于电磁世界,相对论探讨时空本性,量子力学则研究世界本源,只有玻尔兹曼熵公式从极大世界入手,探究极小世界,如果说其他理论都是揭开世界真相的面纱,玻尔兹曼熵公式则是人类理性对世界的另一种解读,所以说这是人的宣言。
在克劳修斯的熵增公式里,克劳修斯用T来代表温度,这个T并不是平时说的摄氏温标,而是绝对温标,其单位就是开尔文的开,下面自然就该开尔文爵士出场了。
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