Rozwikłał 120-letnią zagadkę i poprawił Einsteina. Wielki sukces hiszpańskiego naukowca

Druga zasada termodynamiki odnosi się do wzrostu entropii. Opisuje, jak w układzie izolowanym entropia zawsze dąży do wzrostu lub pozostaje stała w procesach odwracalnych. Z kolei z równania Nernsta wynika, jż wymiana entropii dąży do zera, gdy temperatura dąży do zera. José Martín-Olalla z Uniwersytetu w Sewilli postanowił przekonać się, jak wygląda to w praktyce.

Czytaj też: Największy przełom w fizyce od czasów Einsteina? Finowie znaleźli rozwiązanie

Tym sposobem naukowiec uporał się ze 120-letnim problemem. Przy okazji udało mu się zaproponować pewne poprawki względem prac autorstwa Alberta Einsteina. Martín-Olalla zaprezentował swoje dokonania w artykule zamieszczonym na łamach The European Physical Journal Plus.

Równanie Nernsta zostało stworzone za sprawą eksperymentów poświęconych właściwościom materii w temperaturach bliskich zera absolutnego, która wynosi dokładnie -273,15 stopnia Celsjusza. Ich autor doczekał się w związku ze swoimi dokonaniami nagrody Nobla w dziedzinie chemii.

Einstein i Nernst dyskutowali nad powiązaniem między drugą zasadą termodynamiki a tzw. równaniem Nernsta

Nernst sugerował, że zero absolutne powinno być poza zasięgiem ze względu na fakt, że gdyby było inaczej, to dałoby się stworzyć silnik chłodzony w tej temperaturze, dzięki czemu całe ciepło byłoby zamieniane na pracę. Gdyby tak się działo, to byłoby to niezgodne z zasadą wzrostu entropii. Einstein sugerował natomiast, iż takiego silnika po prostu nie da się zbudować, dlatego oddzielił teorię Nernsta od drugiej zasady termodynamiki i powiązał ją z trzecią. 

Autor najnowszych badań, będący przedstawicielem Uniwersytetu w Sewilli, podważył słowa Einsteina. Hiszpański naukowiec podkreśla dwie kwestie. Po pierwsze: formalizm drugiej zasady termodynamiki wymaga istnienia silnika Nernsta. Po drugie natomiast: takie urządzenie miałoby nie wykorzystywać żadnego ciepła, nie generować żadnej pracy i nie kwestionować drugiej zasady termodynamiki.

Czytaj też: Fizycy zaobserwowali zjawisko, którego nie da się logicznie wytłumaczyć. Światło powstało z ciemności

Jakie wnioski wyciągnął autor? Z jednej strony wymiany entropii dążą do zera, gdy temperatura dąży do zera, a zero absolutne faktycznie pozostaje niedostępne. Jak dodaje sam zainteresowany, w przypadku dyskusji między Nernstem a Einsteinem temperatura była jedynie parametrem empirycznym. W związku z tym stan zera absolutnego był reprezentowany przez warunek, że ciśnienie lub objętość gazu zbliżyły się do zera. Naukowiec proponuje więc nieco odmienne podejście do tematu niż prezentowane przez dwóch wspomnianych noblistów.