21
Исследование Университета Севильи (Испания) решает проблему 120-летней давности и опровергает утверждение Эйнштейна.
Профессор Университета Севильи Хосе Мария Мартин Олалла опубликовал статью, в которой он решает проблему, возникшую 120 лет назад в области термодинамики. Тем самым он опроверг утверждение, выдвинутое Альбертом Эйнштейном.
Теорема Нернста — общее экспериментальное наблюдение, представленное в 1905 году, которое устанавливает, что обмен энтропией стремится к нулю, когда температура стремится к нулю, — была напрямую связана со вторым законом термодинамики в статье, опубликованной в
The European Physical Journal Plus, автором которой является профессор Мартин Олалла.
Помимо решения проблемы, возникшей 120 лет назад, эта демонстрация расширяет следствия, связанные со вторым законом термодинамики (принципом, устанавливающим увеличение энтропии Вселенной).
Проблема с теоремой Нернста возникла в начале 20 века, когда изучались общие свойства материи при температурах, близких к абсолютному нулю (273 градуса ниже нуля).
Вальтер Нернст был удостоен Нобелевской премии по химии в 1920 году за эти исследования.Объясняя свои результаты, Нернст утверждал, что абсолютный ноль должен быть недостижим, поскольку в противном случае можно было бы построить машину, которая, используя абсолютный ноль в качестве хладагента, превращала бы все тепло в работу, что нарушало бы принцип возрастания энтропии.
Таким образом, он доказал свою теорему в 1912 году.Сразу же после этого Эйнштейн опроверг эту демонстрацию, указав, что такая гипотетическая машина не может быть построена на практике и, следовательно, не может ставить под сомнение справедливость принципа возрастания энтропии.
Таким образом, Эйнштейн отделил теорему от второго закона термодинамики и связал ее с третьим законом, независимым от второго.
Это теперь опровергнуто!В представленной демонстрации профессор Мартин Олалла вводит два нюанса, которые были опущены Нернстом и Эйнштейном: формализм второго закона термодинамики требует, с одной стороны, существования машины, которую вообразил Нернст, и, с другой стороны, навязывает, чтобы эта машина была виртуальной; машина не потребляет тепла, не производит работу и не ставит под сомнение второй закон.
Сцепление обеих идей позволяет нам заключить, что обмен энтропией стремится к нулю, когда температура стремится к нулю (что является теоремой Нернста), и что абсолютный ноль недостижим.
Мартин Олалла отмечает, что «фундаментальной проблемой термодинамики является различение ощущения температуры, ощущения тепла и холода, от абстрактного понятия температуры как физической величины.
В дискуссии между Нернстом и Эйнштейном температура была всего лишь эмпирическим параметром: условие абсолютного нуля представлялось условием, при котором давление или объем газа становились близкими к нулю.
Формально второй закон термодинамики дает более конкретное представление о том, что такое естественный ноль температуры.
Идея связана не с каким-либо ощущением, а с той машиной, которую вообразил Нернст, но которая должна быть виртуальной. Это радикально меняет подход к доказательству теоремы».
В исследовании указывается, что единственным общим свойством материи вблизи абсолютного нуля, которое не может быть связано со вторым законом термодинамики, является исчезновение теплоемкости, также составленное Нернстом в 1912 году.
Однако Мартин Олалла даёт другую формализацию: «Второй закон содержит идею о том, что энтропия уникальна при абсолютном нуле.
Исчезновение удельной теплоемкости только добавляет, что это уникальное значение равно нулю. Это больше похоже на важный постскриптум, чем на новый принцип».
Профессор Севильского университета отмечает, что публикация этой статьи является первым шагом к опровержению ошибочных утверждений Эйнштейна и к принятию этой новой и единственно правильной точки зрения.
via
yaplakal.com