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一个多星期之后,普朗克又收到了陈慕武从剑桥大学寄来的第二篇论文。
这就是他本来想写在上一篇论文中,但是因为临时被打断,所以单独择出来的后一半。
这次,陈慕武又解决了另外一个困扰物理学家们很久的问题。
那就是按照经典的统计力学计算,理想气体在温度无限接近于绝对零度时,它的熵不会变成零,而这刚好违反了热力学第三定律。
对此,有些物理学家们找到了一个自欺欺人的解释,那就是理想气体之所以叫“理想”
气体,就是因为它只会存在于理想化条件中,却不会出现在现实生活里。
所以一个理想中的模型违不违反热力学第三定律,同样也不会影响到现实当中来。
而另外一些物理学家们对此则表示忧心忡忡,生怕热力学大厦又会就此崩塌。
但无论是自欺欺人,还是忧心忡忡,谁也没能对这一现象给出合理的解释。
陈慕武在这篇论文中,再一次运用到了他提出来的那种新的统计方式。
他把理想气体分子,也当成了是和光子一样的全同粒子。
然后,奇迹再一次发生了。
在温度趋于绝对零度时,理想气体会发生一种奇特的相变:大量理想气体分子将“凝聚”
在一起,不再是以单个分子的形式存在。
这是一种不同于“固、液、气”
三相的奇特的第四相,当温度最终达到绝对零度时,所有的理想气体分子都将变成这个第四相,彼此之间不再有任何的差异。
众所周知,熵是一种描述一个系统混乱程度的物理量,既然大家彼此之间完全相同,没有任何差异,那么熵也自然就变成了零。
这样一来,理想气体在趋于绝对零度时,它的熵也就完全符合了热力学第三定律的要求了。
陈慕武再一次拯救了热力学。
看完他的这第二篇论文,普朗克终于相信了陈慕武提出来的这个统计方式的正确性。
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