Упершыню перагледжаны фундаментальныя асновы тэрмадынамікі

Знікненне цеплаёмістасці пры абсалютным нулі звязана з павелічэннем энтрапіі.

Прафесар Хасэ-Марыя Марцін-Алалья з Універсітэта Севільі паказаў, што знікненне цеплаёмістасці пры абсалютным нулі — з’ява, якая амаль стагоддзе лічылася вынікам трэцяга закона тэрмадынамікі, — напроста вынікае з другога закона, то-бок з прынцыпу павелічэння энтрапіі і звязанай з ім умовы стабільнасці тэрмадынамічнай раўнавагі. Праца апублікавана ў часопісе Physica Scripta (PS).

Гэта ўжо другая праца даследчыка на гэтую тэму. У чэрвені 2025 года ён апублікаваў артыкул, дзе звязаў іншую фундаментальную заканамернасць — тэарэму Нернста — таксама з другім законам, паправіўшы першапачатковае ўяўленне Эйнштэйна. У сукупнасці дзве публікацыі прапануюць радыкальна смелую ідэю: першыя два законы тэрмадынамікі — захаванне энергіі і павелічэнне энтрапіі — могуць цалкам растлумачыць уласцівасці рэчыва пры ўсіх тэмпературах, уключаючы абсалютны нуль, а значыць, трэці закон як самастойны постулат не патрабуецца.

Знікненне цеплаёмістасці пры абсалютным нулі — адна з глабальных заканамернасцяў для ўсіх рэчываў. Цеплаёмістасць паказвае, колькі энергіі трэба аб’екту, каб змяніць сваю тэмпературу. У межах класічнай фізікі знікненне гэтай уласцівасці здавалася немагчымым: любыя змяненні тэмпературы мусяць суправаджацца абменам энергіі. Аднак на пачатку XX стагоддзя эксперыменты ўпэўнена паказалі: пры імкненні да абсалютнага нуля цеплаёмістасць падае і ў мяжы імкнецца да нуля.

У 1907 годзе Эйнштэйн патлумачыў гэта квантавымі эфектамі, паклаўшы аснову будучай трэцяй аксіёмы тэрмадынамікі. Але тлумачэнне заставалася ізаляваным — яно не звязвала назіраныя паводзіны рэчыва з фундаментальнымі законамі тэрмадынамікі.

Праца Марцін-Алальі прапануе іншы погляд: знікненне цеплаёмістасці вынікае не з асаблівасцяў квантавай прыроды рэчыва, а з патрабавання тэрмадынамічнай устойлівасці раўнавагі.

Раўнаважны стан у тэрмадынаміцы паводле вызначэння ўстойлівы: ён захоўваецца бясконца доўга, пакуль вонкавая сіла не выведзе сістэму з раўнавагі. Гэта ўласцівасць — наступства другога закона. Прафесар паказвае, што менавіта гэтае патрабаванне аўтаматычна накладае жорсткую ўмову на цеплаёмістасць пры імкненні тэмпературы да нуля: яна павінна знікаць не проста моцна, а хутчэй за тэмпературу, каб пазбегнуць неўстойлівых, фізічна недапушчальных станаў.

Паводле слоў аўтара, квантавае тлумачэнне застаецца слушным на ўзроўні мікраскапічных мадэляў, але сама з’ява ўніверсальная і не залежыць ад таго, квантавая сістэма ці класічная.

Калі высновы даследчыка атрымаюць далейшае пацвярджэнне, яны могуць прывесці да перагляду выкладання і разумення тэрмадынамікі. Дзве галоўныя аксіёмы — захаванне энергіі і павелічэнне энтрапіі — акажуцца дастатковымі для тлумачэння ўсіх макраскапічных уласцівасцяў рэчыва ва ўсім дыяпазоне тэмператур.

Вы можаце падтрымаць сайт Charter97.org наступным чынам:

РАЗЛІКОВЫ МУЛЬТЫВАЛЮТНЫ РАХУНАК ДЛЯ АХВЯРАВАННЯЎ:

Назва банка: Bank Millennium S.A.
Адрас: ul. Stanislawa Zaryna, 2A, 02-593, Warszawa
IBAN: PL97116022020000000216711123
SWIFT: BIGBPLPW
Імя ўладальніка рахунку: Fundacja “KARTA ‘97”
рызначэнне аплаты: Darowizna na cele statutowe

Звязацца з намі можна праз адрас charter97@gmail.com